DE2207272A1

DE2207272A1 - Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE2207272A1
Application number: DE19722207272
Authority: DE
Inventors: Gerald Alfred Moreton Morrell Warwickshire Watts (Großbritannien)
Original assignee: Magnesium Elektron Ltd
Current assignee: Magnesium Elektron Ltd
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1972-02-16
Publication date: 1972-08-24
Also published as: US3790219A; GB1331322A; IT947567B; FR2125544A1

Description

PATENTANWALT COS OFFENBACH (MAIN) · KAISERSTRASSE 9 ■ TELEFON (0611) 885316 · KABEL EWOPAT

15. Februar 1972

Op/ro

49/1

-MAGNESIUM ELEKTRON LIMITED Lumn's Lane, Clifton Junction, Swinton, Manchester
England

Fahrzeugrad

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugrad, insbesondere aber nicht ausschließlich auf ein Rad geringen Gewichts für Hochleistungswagen, wie Rennwagen und Sportwagen.

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Räder für Hochleistungswagen besitzen eine große Felgenbreite, die gewöhnlich zwischen 216 mm und 457 mm beträgt, und sind einzeln aus einer Leichtmetallegierung, z.B. einer Magnesiumlegierung, hergestellt. Jedes Rad ist aus der ausgewählten Legierung gegossen und entsprechend den Verwendungserfordernissen bearbeitet. Wegen der Radgestaltung kann im allgemeinen nur die Felge wirtschaftlich bearbeitet werden, während die Gewichtsverminderung in Zonen geringer Beanspruchung im Nabenbereich durch die minimale gießbare Dicke begrenzt ist. Im Ergebnis sind die bekannten Räder nicht nur kostspielig herzustellen, sondern sind auch schwerer als die Festigkeits- und Starrheitsbedürfnisse es erfordern. Weiterhin sind gegossene Legierungen nicht im gleichen Maße belastbar wie dieselben geschmiedeten Legierungen, d.h. durch Pressen oder Drücken aus gewalztem Blech geformte oder aus einem Gußbarren geschmiedete Legierungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.

Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad ist dadurch gekennzeichnet, daß es zwei kreisförmige aus schmiedbarem Metall bestehende Schalen besitzt, von denen jede eine Grundplatte und einen angeformten in einem nach außen vorstehenden Umfangsflansch endenden Wandteil aufweist, daß die Schalen mit ihren Grundplatten zueinandergekehrt und ihre Wandteile nach außen gerichtet sind, wobei zwischen ihren Grundplatten abstandhaltende Mittel angeordnet sind, und daß zwischen den Wandteilen eine Nabenanordnung und ein am Umfang angeordnetes Zugband vorgesehen sind. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich mindestens ein Teil der Nabenanordnung zwischen den zueinandergekehrten Flächen der Grundplatten befindet.

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Vorzugsweise bestehen die abstandhaltenden Mittel aus einem scheibenförmigen und vorteilhaft aus expandiertem Material geformten Futterstück, beispielsweise einem aus geschäumten Kunststoff, wie geschäumtem Polyurethan oder Polystyrol, geformten Futterstück. Das Futterstück kann im Rahmen des Erfindungsgedankens aber auch aus einem Material mit Zellen- bzw. Wabenstruktur bestehen, das beispielsweise aus einem Kunststoff oder aus einem Leichtmetall, wie Aluminium od. einer Aluminiumlegierung, geformt ist.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens sind alle Radteile miteinander verklebt. Dafür geeignete Kleber sind Epoxyharz-Kleber und ein unter der Bezeichnung Redux BSL 312 bekannter Kleber. Vorteilhaft sind alle zwischen den Radteilen vorhandenen Spalträume mit einem schäumenden Kleber, wie Redux BSL 204, gefüllt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Rades und ein Verfahren zu seinem Zusammenbau werden nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert, die einen abgebrochen gezeichneten Axialschnitt des Rades zeigt.

Das Rad besitzt eine Innenschale 1 und eine Außenschale Unter "innen" wird hierbei ein der Y>^ragenkarosserie benachbarter Teil und unter "außen" ein der Wagenkarosserie abgelegene Teil verstanden. Die Schalen 1 und 2 sind durch einen herkömmlichen Preßvorgang aus einer Magnesiumlegierung geformt. Jede bchale besteht aus einer Grundplatte 3 mit angeformtem Wandteil 4, der in einem nach außen vorstehenden Umfangsfl?nsch 5 endet. Die Schalen 1 und 2 sind mit ihren Grundplatten zueinander gekehrt, so daß ihre Wandteile 4 nach außen gerichtet sind.

Die Grundplatten werden von einer Nabe 6, die ebenfalls

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aus einer Magnesiumlegierung geformt ist, und einem Futterstück 7, gebildet aus einer zellenartigen Aluminium-Struktur, auf Abstand gehalten. Ein am Umfang angeordnetes Zugband 8 umgibt die Nabe 6 und das Futterstück 7 und liegt den Wandteilen 4 beider Schalen 1 und 2 an.

Die Nabe 6 besitzt eine zentrale Durchgangsöffnung 9 für die Aufnahme der Antriebswelle (nicht gezeigt) und vier gleichwinklig und konzentrisch um die Durchgangsöffnung 9 verteilte Bohrungen 10 zur Aufnahme von Bolzen oder dgl. (nicht gezeigt) zur an sich bekannten Befestigung des Rades an einer Antriebswelle.

Die bisher beschriebenen Teile des Rr.des sind sämtlich durch einen geeigneten Kleber miteinander fest verbunden.

Zum Zusammenbau eines erfindungsgemäßen Rades wird eine der Schalen, beispielsweise die Innenschale 1, ruf eine horizontale Fläche gelegt, so daß sich ihre Grundplatte 3 oben befindet. Auf die Grundplatte 3 wird eine Schicht aus Klebstoff aufgetragen, z.B. ein unter der Bezeichnung "Redux BSL 312" bekannter Kleber. Sodann wird die an ihrem Umfang mit demselben Kleber bestrichene Nabe 6 zentrisch auf die Grundplatte 3 aufgesetzt. Drnach wird das scheibenförmige Futterstück 7, das eine zentrale Öffnung für die dicht gepaßte Aufnahme der Nabe 6 besitzt, auf die auf der Grundplatte 3 befindliche Nr.be 6 aufgeschoben. Anschließend werden die oben befindlichen Flächen der Nabe 6 und des Futterstücks 7 mit demselben Kleber eingestrichen, worauf die Außenschale 2 mit ihrer Grundplatte voran koaxial auf die Nabe 6 und das Futterstück 7 aufgesetzt wird. Nachfolgend wird auf die dem Futterstück 7 benachbarten Bereiche beider Schalen 1 und 2 sowie auf die Umfangsfläche des Futterstücks 7 derselbe schon zuvor verwendete Kleber aufgetragen. Die Räume 11 zwischen den

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Umfangsflächen der Grundplatten 3 und den am Außenumfang befindlichen Ecken des Futterstückes 7 werden mit einem schäumenden Kleber wie z.B. "Redux BSL 204" gefüllt. Daraufhin wird das Zugband 8 um den Umfang des Futterstückes 7 und der benachbarten mit Kleberauftrag versehenen Bereiche der Wandteile 4 beider Schalen 1 und 2 herumgelegt. Danach wird die gesamte Anordnung zur Aufrechterhaltung der Koaxialität zusammengespannt und der Kleber wird durch Erhitzen ausgehärtet. Nach dem Aushärten des Klebers wird die Anordnung entspannt und das Rad wird durch Anbringen der Durchgangsöffnung 9 und der vier Bohrungen 10 fertiggestellt.

Selbstverständlich können die Durchgangsöffnung 9 und die vier Bohrungen 10 in der Nabe und die damit übereinstimmenden Öffnungen in den Grundplatten 3 der Schalen 1 und auch schon vor dem Zusammenbau angebracht werden. Dieses ist in vielen Fällen sogar vorzuziehen, weil die Öffnungen im Zusammenwirken mit einem daran angepaßten Montagebock des Zentrieren und Spannen der Radteile erleichtern.

Das scheibenförmige Futterstück 7 kann aus einer Anzahl von im allgemeinen segmentförmigen Stücken gebildet sein, die entlang ihrer sich berührenden Ecken zur Formung einer Scheibe mit Zentralöffnung miteinander verklebt sind. Das Futterstück 7 kann aber auch aus einer Zellenstruktur gebildet sein, die nicht aus Aluminium sondern aus Kunststoff besteht. Schließlich kann das Futterstück auch aus geschäumten Material, z.B. aus geschäumtem Polystyrol oder Polyurethan hergestellt sein.

In einer nicht gezeigten Ausführungsalternative können die abstandhaltenden Mittel durch mindestens vier Querwände gebildet sein, die sich von der Nabe aus an gleichwinklig am Nabenumfang verteilten Stellen in radialer Richtung

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erstrecken. Die Querwände sind länglich geformte Glieder von im allgemeinen U- oder Z-förmigem Querschnitt. Im Falle der mit U-förmigem Querschnitt versehenen Querwände ist die Einbuchtung des U, z.B. durch Schweißen oder Nieten, an der Grundplatte einer Schale befestigt und jeder Arm, der einen sich auswärts erstreckenden Flansch aufweist, ist in ähnlicher Weise an der Grundplatte der anderen Schale befestigt. Bei den mit Z-förmigem Querschnitt ausgestatteten Querwänden sind die entgegengesetzt gerichteten Arme des Querschnitts an der jeweils zugeordneten Grundplatte, z.B. durch Schweißen oder Nieten, befestigt. Bei dieser Ausführungsalternative ist das Zugband auf die Wandteile der Schalen aufgeschweißt.

Der hier verwendete Begriff "Schweißen" soll auch Punktschweißen einschließen. Wenn jedoch das Zugband durch Punktschweißen auf den Wandte!len der Schalen befestigt wird, so wird zur Erzielung einer die Verwendung schlauchloser Reifen erlaubender Abdichtung zwischen dem Zugband und den Wandteilen eine Dichtmasse oder -material angebracht.

Anstelle der Verwendung einer Magnesiumlegierung für die Herstellung der Schalen 1 und 2, können diese auch aus irgend einer anderen geeigneten Leichtmetallegierung oder sogar aus einem schwereren Metall oder Legierung, z.B. aus Stahl, hergestellt werden, sofern es auf das Radgewicht nicht kritisch ankommt, z.B. bei Verwendung des Rades an einem Fahrzeug, das kein Hochleistungswagen ist.

Die Schalen können anstatt gepreßt auch geschleudert sein, das Pressen bietet jedoch bestimmte Vorteile, indem die Matrize und Patrize des Preßwerkzeuges durch Futterstücke

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in ihren Maßen variiert werden können, um die Höhe der Wandteile 4, d.h. den Abstand zwischen der Grundplatte 3 und dem Umfangsflansch 5, zu vergrößern oder zu verkleinern. Auf diese V/eise lassen sich Räder unterschiedlicher Felgenbreite ohne durchgreifende änderung des Preßwerkzeuges herstellen.

Die gezeichnete Schale 1 ist für die Verwendung des Rades mit außenliegenden Bremsen ausgebildet. Sie kann jedoch der Schale 2 entsprechend geformt werden, sofern das Rad innenliegende Bremsen aufzunehmen hat.

Ansprüche

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Claims

— ο —

Ansprüche

ahrzeugrad, insbesondere Fahrzeugrad geringen Gewichtes Hochleistungswagen, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei kreisförmige aus schmiedbarem Metall bestehende Schalen (1, 2) besitzt, von denen jede eine Grundplatte (3) und einen angeformten in einem nach außen vorstehenden Umfangsflansch (5) endenden Wandteil (4) aufweist, daß die Schalen (1, 2) mit ihren Grundplatten (3) zueinandergekehrt und ihre Y/andteile (4) nach außen gerichtet sind, wobei zwischen ihren Grundplatten (3) abstandhaltende Mittel angeordnet sind, und daß zwischen den Wandteilen (4) eine Nabenanordnung und ein an Umfang angeordnetes Zugband (8) vorgesehen sind.
2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens ein Teil der Nabenanordnung zwischen den zueinandergekehrten Flächen der Grundplatten (3) befindet.
3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abstandhaltenden Mittel aus einem scheibenförmigen und aus expandiertem Material geformten Futterstück (7) bestehen.
4. Fahrzeugrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das expandierte Material ein geschäumter Kunststoff ist.
5. Fahrzeugrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der geschäumte Kunststoff geschäumtes Polyurethan oder Polystyrol ist.
6. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abstandhaltenden Mittel aus einem scheibenförmigen und aus einem Material mit Zellenstruktur geformten Futterstück (7) bestehen.

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7. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit Zellenstruktur aus Kunststoff geformt ist.
8. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit Zellenstruktur aus einem Leichtmetall geformt ist.
9. Fahrzeugrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetall Aluminium od. eine Aluminiumlegierung ist.
10. Fahrzeugrad nach einem od. mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß alle Radteile miteinander verklebt sind.
11. Fahrzeugrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Kleber ein Epoxy-Harz ist.
12. Fahrzeugrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber Redux BSL 312 verwendet ist.
13. Fahrzeugrad nach einem od. mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Radteilen vorhandene Spalträume (11) mit einem schäumenden Kleber gefüllt sind.
14.Fahrzeugrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als schäumender Kleber Redux BSL 204 verwendet ist.
15. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 od. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abstandhaltenden Mittel durch mindestens vier Querwände gebildet sind, die sich von der Nabe aus an gleichwinklig am Nabenumfang verteilten Stellen in radialer Richtung erstrecken und an den Grundplatten (3) der Schalen (1,2) befestigt sind.

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16. Fahrzeugrad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwände an den Grundplatten (3) der Schalen (1,2) durch Nieten od. Schweißen befestigt sind.
17. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwände längliche Glieder von U-förmigem Querschnitt sind, deren U-Einbuchtung an der Grundplatte (3) einer Schale und deren Arme, die jeweils einen sich auswärts erstreckenden Flansch aufweisen, an der Grundplatte (3) der anderen Schale befestigt sind.
18. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwände längliche Glieder von Z-förmigem Querschnitt sind, deren entgegengesetzt gerichteten Arme an der jeweils zugeordneten Grundplatte (3) befestigt sind.

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