DE3904009A1 - Luftbereiftes rad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein luftbereiftes Rad (CT-Rad) mit einer Stahlfelge, deren beiderseits des Felgenbettes an­ geordnete Felgenschultern mit ihrer der Radmitte zugewand­ ten Innenseite umlaufende Reifensitzflächen bilden, und mit einem in die Felge eingesetzten, umfangsseitig befestig­ ten Schüsselkörper od.dgl.

Die im Räderbau als CT-Räder bezeichneten, schlauchlos luftbereiften Fahrzeugräder, auf die sich die Erfindung bezieht, weisen bekanntlich Notlaufeigenschaften auf, da der die Felge beidseitig umgreifende und mit seinen Reifenwülsten auf dem Innenumfang der Felgenschultern sitzende Reifen bei Druckverlust infolge der Abstützung auf der Felge selbst eine längere Weiterfahrt ohne Scha­ den zu überstehen vermag. Die CT-Räder der bekannten Art bestehen entweder aus Stahl-Scheibenrädern oder aber aus Leichtmetall-Gußrädern (DE-PS 30 00 428, DE-PS 30 19 742, DE-OS 34 10 308) .

Im Räderbau sind seit langem auch Verbundräder bekannt, bei denen eine Stahlfelge mit einer Radschüssel aus Leicht­ metall vereinigt ist, die als Gußteil in der gewünschten Formgestaltung, z.B. auch als Speichenkörper, gefertigt und mit der Stahlfelge anschließend verbunden wird (DE-OS 19 12 415, DE-OS 19 48 124, DE-OS 20 26 709, DE-OS 21 58 116, DE-OS 22 58 037, DE-OS 23 61 066). Die Verbindung von Stahl­ felge und Leichtmetallschüssel erfolgt dabei im allgemeinen entweder mittels einer Nietverbindung oder mittels Preß- und Formschlußverbindungen mit Hilfe von eingedrückten Sicken u.dgl. Mit den Verbundrädern wird der Zweck verfolgt, ein Rad zu schaffen, das, wie die einteiligen Leichtmetall- Gußräder, in der Formgestaltung ihres Schüssel- bzw. Speichen­ körpers den stilistischen Forderungen angepaßt werden kann, ohne aber mit den hohen Fertigungskosten der einteiligen Leichtmetallräder belastet zu sein.

Ausgehend von einem luftbereiften Rad der genannten Art (CT-Rad) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses Rad gegenüber den bekannten Leichtmetall-Gußrädern kosten­ günstiger mit verbesserten Gebrauchseigenschaften herzu­ stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schüsselkörper od.dgl. aus einem Leichtmetallteil, vorzugs­ weise einem Leichtmetall-Gußteil, besteht und mit der Stahl­ felge durch Verschraubung lösbar verbunden ist.

Mit der Erfindung wird demgemäß ein als Verbundrad ausgebil­ detes CT-Rad geschaffen, bei dem die Felge aus einer eintei­ ligen, in herkömmlicher Weise aus Stahlblech gefertigten Stahlfelge besteht, während der Radschüsselkörper aus Leicht­ metall, vorzugsweise aus einem Leichtmetall-Gußkörper, in der jeweils gewünschten Formgestaltung, die auch die Formgebung eines Speichenkörpers einschließt, gefertigt ist. Ein solches Verbundrad läßt sich beträchtlich kostengünstiger herstellen als die einteiligen Leichtmetallräder. Es kann bei ihm grund­ sätzlich dieselbe Stahlfelge zur Verwendung kommen, wie sie auch für die Herstellung der aus Stahlschüssel und Stahlfelge bestehenden Vollstahl-Scheibenräder verwendet wird. Damit ist eine besonders rationelle Räderfertigung möglich. Erhebliche Gebrauchsvorteile ergeben sich auch dadurch, daß bei dem er­ findungsgemäßen Verbundrad der Schüsselkörper lösbar mit der Stahlfelge verbunden ist. Die Schraubenbefestigung ermöglicht nicht nur eine feste Verspannung der beiden Bauteile, sondern vor allem auch ein Auswechseln der Bauteile, insbesondere ein Auswechseln der Stahlfelge, wenn sie bei einem Pannenlauf be­ schädigt wird, so daß normalerweise das gesamte Rad ersetzt werden müßte.

Die Schraubenbefestigung von Schüsselkörper und Stahlfelge läßt sich in verschiedener Weise ausführen. Vorzugsweise er­ folgt sie mittels etwa radial zur Radachse angeordneter Schrauben. Mit dieser Schraubenverbindung ist eine feste radiale Verspannung des Schüsselkörpers mit der Stahlfelge erreichbar. Außerdem liegen die Schrauben verdeckt und ge­ schützt im Inneren der Stahlfelge, wobei aber die Zugänglich­ keit der Anschraubstellen gewahrt bleibt. In bevorzugter Aus­ führung befinden sich die Anschraubstellen des Schüsselkörpers am Boden des Felgenbetts, wobei der Schüsselkörper zweckmäßig mit einem umlaufenden Schüsselflansch od.dgl. den Boden des Felgenbetts als Stützflansch untergreift. Dabei empfiehlt es sich, den Schüsselflansch zumindest an den Anschraubstellen oder auch gleichmäßig umlaufend in der Dicke zu verstärken. Im allgemeinen erfolgt die Schraubbefestigung des Schüssel­ körpers mit der Stahlfelge unter Verwendung von mindestens zehn bis sechzehn über den Umfang verteilten Schrauben.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Schüssel­ körper einen einstückig angeformten, sich gegen die Felgen­ bettflanke abstützenden, die Eingriffstiefe des Schüssel­ körpers in die Stahlfelge begrenzenden Anschlag auf, der zweckmäßig aus einem umlaufenden Bund oder Kragen des Schüsselkörpers besteht. Damit wird der vorschriftsmäßige Sitz des Schüsselkörpers an der Stahlfelge gewährleistet und die Montage dieser Bauteile erleichtert. Der genannte Kragen od.dgl. wird zweckmäßig so am Schüsselkörper ange­ formt, daß er über eine Rundung in die sich gegen den Boden des Felgenbettes legende Umfangsfläche des Flansches des Schüsselkörpers übergeht, deren Radius größer ist als der Radius der den Boden mit der Flanke des Felgenbettes außen­ seitig verbindenden Rundung.

Die bevorzugt vorgesehene Schraubenverbindung mittels über den Felgenumfang verteilt angeordneter radialer Schrauben ermöglicht verschiedene Ausgestaltungsformen. Bei an der Stahlfelge angeordneten Schrauben kann der Schüsselkörper an seinem Flansch mit Schraubenlöchern für den Durchgriff der Schrauben versehen werden, wobei diese Schraubenlöcher auch zum freien Flanschende des Schüsselkörpers hin offen sein können, so daß sich die Schrauben beim Einsetzen des Schüsselkörpers in die Stahlfelge in die randoffenen Schraubenlöcher schieben. Diese Anordnung empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die Schrauben durch Verschweißen mit der Stahlfelge fest verbunden werden. Andererseits können aber auch die Muttern der Schraubenverbindungen durch Verschweißen mit der Stahlfelge fest verbunden sein. Die Schraubenlöcher des Schüsselkörpers erhalten hierbei zweckmäßig Ausnehmungen, die die am Boden des Felgenbettes angeordneten Muttern aufnehmen.

Erfindungsgemäß besteht auch die Möglichkeit, die Muttern oder die Schrauben an einem Einsatzring anzuordnen, der mit dem Boden des Felgenbettes der Stahlfelge verschweißt wird.

Schließlich kann die Anordnung mit Vorteil auch so getrof­ fen werden, daß die Stahlfelge an ihrem Felgenbett Schrau­ benlöcher erhält, durch die von außen die der Schrauben­ befestigung des Schüsselkörpers dienenden Schrauben durch­ gesteckt werden. Hierbei können die Schraubenlöcher des Schüsselkörpers als Gewindelöcher ausgeführt werden. Zur Abdichtung der Schraubenlöcher werden zweckmäßig Dichtringe, vorzugsweise O-Ringe, verwendet, die in Ausnehmungen bzw. Einziehungen an der Unterseite der Schraubenköpfe der Be­ festigungsschrauben sitzen.

Insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht empfiehlt es sich, die für das Verbundrad, aber auch für das Stahlrad verwendbare Stahlfelge so auszubilden, daß ihr Felgenbett keine übermäßig große Tiefe hat, die Tiefe also erheblich kleiner ist als die Breite des Felgenbetts an dessen Boden. Die zu beiden Seiten des Felgenbetts befindlichen Felgen­ schultern, deren Außenflächen bei Notlauf die umlaufenden Reifenanlageflächen bilden, erhalten hierbei eine Breite, die ebenfalls kleiner ist als die Breite des Felgenbetts.

Wie erwähnt, kann der Schüsselkörper als Leichtmetall- Gußteil jede gewünschte Formgestaltung erhalten. Der Be­ griff "Schüsselkörper" schließt dabei auch seine Formgebung als Speichenkörper ein.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verbundrad im Schnitt entlang seiner Durch­ messerebene;

Fig. 2 das Verbundrad nach Fig. 1 in einem Teilschnitt und in größe­ rem Maßstab im Bereich einer einzigen Anschraubstelle;

Fig. 3 im Schnitt das Verbundrad nach den Fig. 1 und 2, jedoch mit ge­ änderter Schraubenbefestigung des Schüsselkörpers;

Fig. 4 eine Einzelheit in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3;

Fig. 5 ebenfalls im Teilschnitt das Verbundrad mit einer dritten Ausgestaltungsform der Schrauben­ befestigung zwischen Schüssel­ körper und Stahlfelge.

Das in der Zeichnung gezeigte CT-Rad 1 für schlauchlos luft­ bereifte Kraftfahrzeuge ist als Verbundrad ausgeführt und besteht aus einer Stahlfelge 2, die in herkömmlicher Weise aus Stahlblech gefertigt ist, und einem Radschüsselkörper 3, der als Leichtmetall-Gußteil in der gewünschten Formgestal­ tung hergestellt und mit der Stahlfelge 2 durch Verschrau­ bung lösbar verbunden ist.

Die einteilige Stahlfelge 2 weist beiderseits ihres Felgen­ bettes 4 jeweils eine Felgenschulter 5 auf, die in einem durch eine Umbördelung gebildeten, radial nach innen ge­ richteten Felgenhorn 6 endet. Die Felgenschultern 5 bilden mit ihren der Radmitte zugewandten Innenseiten die Reifen­ sitzflächen 7 für den Reifen, während die ringförmigen Außenflächen der Felgenschultern 5 Anlageflächen bilden, gegen die sich der Reifen bei einem Pannenlauf abstützt. Das Felgenbett 4 weist an seinem Boden eine Breite auf, die größer ist als seine Tiefe und die auch größer ist als die Breite der Felgenschultern 5, die, wie erwähnt, mit ihrem Innenumfang die Reifensitzflächen und mit ihrem Außenumfang die Reifen-Anlageflächen bei Notlauf bilden.

Der Schüsselkörper 3 weist einen etwa in Richtung der Rad­ achse gerichteten, einstückig angeformten Flansch 8 auf, der sich gegen den Boden des Felgenbettes 4 legt und diesen nach Art eines kräftigen Stützflansches untergreift. Am Flansch 8 ist ein aus einem Bund oder Kragen 9 bestehender Anschlag einstückig angeformt, mit dem sich der Schüssel­ körper 3 gegen die Flanke 10 des Felgenbettes 4 abstützt, wodurch die Eingriffstiefe des Schüsselkörpers 3 in die Stahlfelge 1 und damit die Einbaulage des Schüsselkörpers 3 in der Stahlfelge 1 bestimmt wird. Der Kragen 9 geht am Außenumfang des Schüsselkörpers 3 über eine Rundung 11 in die Außenumfangsfläche des Schüsselflansches 8 über, deren Radius etwas größer ist als der Radius der den Boden 12 des Felgenbettes 4 mit dessen Seitenflanke 10 verbindenden Run­ dung.

Die lösbare Verbindung des Schüsselkörpers 3 mit der Stahl­ felge 2 erfolgt am Schüsselflansch 8 und am Felgenbettboden 12 mit Hilfe einer Anzahl an über den Umfang verteilt an­ geordneter Schraubenverbindungen, wobei im allgemeinen über den Umfang mindestens zehn bis sechzehn Schraubenverbindun­ gen vorgesehen werden.

In Fig. 1 ist nur eine einzige Schraubenverbindung bei 13 angedeutet. Die Ausführung dieser Schraubenverbindung ist der Fig. 2 zu entnehmen. An der der Radachse zugewandten Seite des Felgenbettbodens 12 sind über den Umfang der Stahlfelge verteilt Stahlmuttern 14 angeschweißt. Der Schüsselkörper 3 weist in Nähe des freien Endes seines Flansches 8 über den Umfang verteilt Schraubenlöcher 15 für von innen durchgesteckte Schrauben 16 auf , die in die Muttern 14 eingeschraubt werden und damit den Schüs­ selflansch 8 fest gegen das Felgenbett verspannen, und zwar in Nähe der einen Seitenflanke 10 des Felgenbetts im gerundeten Übergangsbereich 11 zu dem Kragen 9. Der in der Dicke verstärkte Flansch 8 weist eine Ausnehmung 17 für die Aufnahme der Mutter 14 auf. Die Ausnehmung 17 ist zum freien Flanschende hin offen, so daß sich beim Ein­ setzen des Schüsselkörpers 3 in die Stahlfelge 2 die Mut­ tern 14 in die Ausnehmung 17 schieben. Anschließend können dann die Schrauben 16 von innen her durch die Schraubenlöcher 15 gesteckt und in die Muttern 14 eingeschraubt werden. Die Schraubenverbindungen werden mit Hilfe bekannter Schrauben­ sicherungen gegen Lösen gesichert.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 sind die Schrau­ benbolzen 18 am Boden 12 des Felgenbetts 4 angeschweißt. Der Schraubenbolzen 18 ist ein spezieller Gewinde-Aufschweißbolzen, der mittels Kurzzeit-Hubzündung oder vergleichbaren Bolzen­ schweißverfahren endseitig bei 19 am Boden 12 angeschweißt wird. Der Schüsselkörper 3 weist auch hier an seinem Flansch 8 Schraubenlöcher 15 auf, die, wie vor allem Fig. 4 zeigt, zum freien Flanschende hin offen sind und sich zweckmäßig zum freien Flanschende hin etwas erweitern. Zusätzlich ist an die­ sem Schlitz nabenseitig eine ringförmige flache Ansenkung 15′ vorgesehen, die in ihrem Durchmesser geringfügig größer ist als der Anlageflächendurchmesser der Mutter 14. Bei der Mon­ tage wird der Schüsselkörper 3 bis zum Anschlag seines Kragens 9 an der betreffenden Fläche 10 des Felgenbettes 4 in die Stahlfelge 2 eingeführt, wobei sich die Schrauben 18 in die Schraubenlöcher 15 schieben.

Anschließend können dann die Muttern 14 von innen her auf die Schrauben 18 aufgeschraubt werden. Die Ansenkung 15′ vermit­ telt dann eine zusätzlich formschlüssige, feste Verbindung zwischen Schüssel und Felge auch in axialer Richtung. Zusätz­ lich werden auch hier die Schraubenbefestigungen sichernde Mutternsicherungen vorgesehen, beispielsweise Elastic-Stop­ muttern, die auch das Gewinde gegen Schmutz abdichten und auch nach längerer Zeit noch die Lösbarkeit ermöglichen.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Schraubenbefesti­ gung unter Verwendung von Kopfschrauben 20, die hier von der Felgenaußenseite her durch Schraubenlöcher 21 am Boden 12 des Felgenbettes 4 durchgesteckt und in mit Innengewinde versehene Schraubenlöcher 15 am Flansch 8 des Schüsselkörpers 3 einge­ schraubt werden. Um ein Entweichen der Luft aus dem schlauch­ losen Reifen an den Schraubenlöchern 21 zu verhindern, sind an den verschiedenen Anschraubstellen Dichtungen vorgesehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 weisen die Schrauben 20 an der Unterseite ihrer Schraubenköpfe 22 eine den Gewinde­ schaft der Schraube umschließende ringförmige Einziehung für die Aufnahme eines Dichtringes 23 auf, der beim Festziehen der Schrauben 20 im Umfangsbereich der Löcher 21 gegen den Boden 12 dichtend angedrückt wird.

Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Schrauben etwa radial zur Radachse angeordnet. Der Flansch 8 der Schüsselkörper 3 ist hierbei im Verschraubungsbereich in seiner Dicke zumindest an den verschiedenen Anschraub­ stellen oder aber auch umlaufend verstärkt, so daß er einen kräftigen Stützflansch für die Stahlfelge bildet, an dem eine feste Verspannung der Teile mit Hilfe der Schraubenverbindun­ gen möglich ist. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 3 können die Muttern 14 bzw. die Schrauben 18 auch an einem Einsatzring fest angeordnet sein, der am Felgenboden 12 angeordnet und vorzugsweise mit diesem durch Verschweißen verbunden ist.

Claims (18)

1. Luftbereiftes Rad (CT-Rad) mit einer Stahlfelge, deren beiderseits des Felgenbettes angeordnete Felgenschultern mit ihrer der Radmitte zugewandten Innenseite umlaufende Reifensitzflächen bilden, und mit einem in die Felge eingesetzten, umfangsseitig am Felgenbett befestigten Schüsselkörper od. dgl., dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schüsselkörper (3) od.dgl. aus einem Leichtmetallteil, vorzugsweise einem Leichtmetall-Gußteil, besteht und mit der Stahlfelge (2) durch Verschraubung lösbar verbunden ist.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schusselkörper (3) mittels etwa radial zur Radachse angeordneter Schrauben (16, 18, 20) mit der Stahlfelge (2) verbunden ist.

3. Rad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schüsselkörper (3) einen einstückig angeformten, sich gegen die Felgen­ bettflanke (10) abstützenden, die Eingriffstiefe des Schüsselkörpers in die Stahlfelge begrenzenden An­ schlag (9) aufweist.

4. Rad nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlag (9) aus einem umlaufenden Bund oder Kragen od.dgl. des Schüssel­ körpers (3) besteht.

5. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschraub­ stellen (13) des Schüsselkörpers (3) am Boden (12) des Felgenbettes (4) in Nähe der Felgenbettflanke (10) angeordnet sind, wobei der Schüsselkörper (3) mit seinem Schüsselflansch (8) den Felgenbettboden (12) als Stützflansch untergreift.

6. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (8) des Schüsselkörpers (3) zumindest an den Anschraubstellen (13) oder gleichmäßig umlaufend in der Dicke verstärkt ist.

7. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang des Schüsselkörpers (3) mindestens zehn bis sechzehn Schrauben (16, 18, 20) angeordnet sind.

8. Rad nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (9) od.dgl. über eine Rundung (11) in die sich gegen den Boden (12) des Felgenbettes legende Umfangsfläche des Flansches (8) des Schüsselkörpers (3) übergeht, deren Radius größer ist als der Radius der den Boden (12) mit der Flanke (10) des Felgenbettes verbinden­ den Rundung.

9. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schüsselkörper (3) an seinem Flansch (8) mit Schraubenlöchern (15) versehen ist.

10. Rad nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schraubenlöcher (15) zum freien Flanschende des Schüsselkörpers (3) hin offen sind.

11. Rad nach Anspruch 9 und 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schraubenlöcher (15) nabenseitig mit zentrisch zum Schraubenloch angeordneten Ansenkungen (15′) versehen sind, die die Muttern (14) aufnehmen und dadurch eine formschlüssige Verbindung zwischen Schüssel und Felge auch in axialer Richtung sicherstellen.

12. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (18) durch Verschweißen mit der Stahlfelge (1) verbunden sind.

13. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (14) der Schraubenverbindungen durch Verschweißen mit der Stahl­ felge (1) verbunden sind.

14. Rad nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schraubenlöcher (15) des Schüsselkörpers (3) Ausnehmungen (17) aufweisen, die die am Boden (12) des Felgenbettes angeschweißten Muttern (14) aufnehmen.

15. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (14) oder die Schrauben (18) an einem mit dem Boden (12) des Fel­ genbettes verschweißten Einsatzring angeordnet sind.

16. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlfelge (1) am Felgenbett mit Schraubenlöchern (21) für von außen eingesteckte Schrauben (20) versehen ist.

17. Rad nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schraubenlöcher (15) des Schüsselkörpers (3) als Gewindelöcher ausgebildet sind.

18. Rad nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schrauben (20) an der Unterseite ihrer Schraubenköpfe (22) Einziehungen für die Aufnahme von Dichtringen (23), vorzugsweise O-Ringen, aufweisen.