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WO2014027068A1 - Fahrzeugrad - Google Patents

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Publication number
WO2014027068A1
WO2014027068A1 PCT/EP2013/067091 EP2013067091W WO2014027068A1 WO 2014027068 A1 WO2014027068 A1 WO 2014027068A1 EP 2013067091 W EP2013067091 W EP 2013067091W WO 2014027068 A1 WO2014027068 A1 WO 2014027068A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
adapter
rim
sleeve
vehicle wheel
plastic material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/067091
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heiko Heß
Gerhard Bohrmann
Felix Aschwanden
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Schweiz AG
BASF SE
Original Assignee
BASF Schweiz AG
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Schweiz AG, BASF SE filed Critical BASF Schweiz AG
Priority to EP13748354.1A priority Critical patent/EP2885139A1/de
Priority to JP2015526991A priority patent/JP6420240B2/ja
Priority to CN201380053689.8A priority patent/CN104718087B/zh
Priority to KR20157006335A priority patent/KR20150044913A/ko
Publication of WO2014027068A1 publication Critical patent/WO2014027068A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/26Making other particular articles wheels or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/14Attaching disc body to hub ; Wheel adapters
    • B60B3/147Attaching disc body to hub ; Wheel adapters using wheel adapters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B60B5/02Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2310/00Manufacturing methods
    • B60B2310/30Manufacturing methods joining
    • B60B2310/305Manufacturing methods joining by screwing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60B2310/00Manufacturing methods
    • B60B2310/30Manufacturing methods joining
    • B60B2310/321Manufacturing methods joining by overmolding
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/20Avoidance of
    • B60B2900/212Damage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/30Increase in
    • B60B2900/311Rigidity or stiffness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/30Increase in
    • B60B2900/323Timespan between services

Definitions

  • the invention relates to a vehicle wheel comprising a rim made of a plastic material and at least one adapter for fastening the rim to a wheel mount, wherein the at least one adapter has at least one elevation which engages in a recess in the rim, or at least one when using a plurality of adapters Adapter is designed so that it engages over its entire surface in a recess of the rim, wherein the adapter is arranged so that the adapter is positioned after mounting the rim to the wheel support between the rim and wheel support, or wherein the adapter is arranged so that the rim is positioned between the wheel holder and adapter, so that the adapter rests on the outside of the rim after assembly.
  • vehicle wheels in particular vehicle wheels for motor vehicles, are made of metallic materials, usually of steel or aluminum.
  • the vehicle wheel is fastened to a wheel mount, usually a brake drum or brake disc of the motor vehicle, by means of spherical head screws or conical head screws.
  • a wheel mount usually a brake drum or brake disc of the motor vehicle
  • spherical head screws or conical head screws As a result, the vehicle wheel is pressed against the holder, and the power transmission for driving the vehicle to the vehicle wheel is realized by friction between the vehicle and the contact surface of the vehicle wheel on the brake drum or brake disc.
  • the aim is to manufacture as many components of the vehicle from materials with low weight, such as plastics, and to replace the current metallic materials with plastics.
  • materials with low weight such as plastics
  • the aim is to manufacture rims for a motor vehicle from a fiber-reinforced plastic.
  • the plastic of the rim tends to creep, resulting in deformation of the rim.
  • the reinforcement of fibers is not sufficient to prevent the creep and the associated deformation.
  • a large proportion of fibers which would ensure sufficient strength with respect to the creep, leads to the fact that
  • Object of the present invention is therefore to provide a vehicle wheel with a rim of a plastic material, in which the force can be transmitted without the plastic material of the rim is damaged.
  • a vehicle wheel comprising a rim made of a plastic material and at least one adapter for fastening the rim to a wheel mount, wherein the at least one adapter has at least one elevation which engages in a recess in the rim or the adapter in a recess the rim is received, or when using multiple adapters at least one adapter engages in a recess of the rim or is enclosed by the material of the rim, wherein the adapter is arranged so that the adapter rests after mounting the rim with a surface on the wheel mount, or wherein the adapter is arranged so that the rim is positioned between the wheel holder and the adapter, so that the adapter rests on the outside of the rim after assembly, wherein the adapter is configured such that fastening means for mounting the rim to the wheel holder by a passage in Adapters are guided and the rim of the plastic material with the adapter is connected so that no plastic material of the rim is in the power flow of the fastener
  • rim is understood to mean a wheel for a motor vehicle without a tire.
  • the rim thus comprises the rim tape with the rim base for receiving the tire and the rim star or the wheel disc or wheel disc.
  • the adapter is preferably positively, positively or materially connected to the plastic material of the rim.
  • a frictional connection can be achieved, for example, by connecting the adapter with the plastic material of the rim with a plastic-compatible screw connection.
  • the plastic-compatible screw connection between adapter and plastic material is achieved, through which a uniform power transmission is possible.
  • the adapter cohesively or positively with the plastic material of the rim.
  • the adapter is pressed after molding in the plastic material of the rim.
  • each adapter is advantageous to use with only to make a survey. When using only one adapter, it is preferable to make this with multiple surveys. If multiple adapters are used, it is further preferred to make them as a circle segment or as a ring segment. Furthermore, it is also possible and preferred with the use of a plurality of adapters to configure all adapters so that they engage in full recess in each case in a recess of the rim adapted to the shape of the adapter. It is particularly preferred in this case if the recesses are each designed so that the adapter engaging in the recess can be completely inserted into the recess, wherein it is further preferred here, when the adapter is flush with the surface of the rim.
  • both the recess and the adapter have no sharp edges. This can be achieved, for example, in that the individual edges are each rounded off and have a radius.
  • the adapter has at least one sleeve through which a screw for fastening the adapter to the wheel support is guided, wherein the sleeve has an outer diameter which corresponds at least to the outer diameter of the screw head of the screw for fastening the adapter.
  • the sleeve is passed through an opening in the rim.
  • the opening is preferably designed so that the sleeve bears after assembly over its entire circumference without play at the opening. It is also possible to overmold the adapter together with the sleeve in the manufacture of the rim with the plastic material. However, it is preferred to insert the adapter with sleeve after the production of the rim.
  • the sleeve and the adapter may be two separate components or a component. It is preferred if the sleeve is formed integrally with the adapter.
  • the sleeve may be connected to the adapter, for example non-positively or positively.
  • a frictional connection is, for example, a screw connection of the sleeve to the adapter.
  • a positive connection can be obtained, for example, by a welded joint.
  • the sleeve is designed so that the screw head of the screw for fastening the adapter to the wheel holder rests against an end face of the sleeve opposite the adapter. As a result, the sleeve is pressed with the adapter through the screw against the wheel support, so that the power can be transmitted via the adapter.
  • the sleeve is received in an opening of the rim, so that the adapter connected to the sleeve rests with a facing in the direction of the sleeve surface on the rim and the sleeve with an external thread the sleeve fixed nut is fixed to the rim.
  • the rim is thus clamped by the nut between one of the rim assigning face of the adapter and the mother.
  • a stable detachable connection of the adapter is obtained with the rim.
  • Such a connection is an example of a plastic-compatible screwing.
  • the adapter is designed in the form of a ring and fastened to the rim with fastening means, which are guided through precisely fitting openings in the rim and are connected to the adapter.
  • the adapter also has bushings in which fastening means for mounting the rim are accommodated on the wheel mount.
  • the passages in the adapter are connected to a sleeve, through which the fastening means are guided for mounting the rim.
  • the sleeves also preferably have a diameter which corresponds at least to the diameter of a head of the fastener, for example the screw head, in order to avoid that plastic material is in the flow of force from the fastener via the adapter to the wheel support.
  • an adapter in the form of a ring is when the fastening means, with which the adapter is attached to the rim, having a radially extending support surface, wherein the bolts or sleeves with the bearing surface on the Adapters opposite side abut the rim and the bolts or sleeves are each not releasably connected to the adapter.
  • portions are formed on the adapter which extend in the direction of the spokes of the rim. If a plurality of adapters are provided, then preferably adapters positioned in extension of a spoke have a corresponding portion extending in the direction of Spoke extends.
  • the extending in the direction of the spoke section may have the same thickness as the adapter or be formed in a smaller wall thickness. If the section is formed in a smaller wall thickness, it is preferred if the transition from the thickness of the adapter to the thickness of the section is continuous.
  • the rim is bolted to the wheel support, wherein the screws are passed through suitable openings in the rim and screwed into a thread of the wheel support.
  • the openings of the rim are formed in the adapter, in particular in the sleeve.
  • the adapter is preferably made of a material that allows power transmission by friction between the wheel mount and adapter.
  • Suitable materials for the adapter are, for example, metallic materials, ceramics or highly filled plastics.
  • Particularly suitable as a material for the adapter are metals, preferably aluminum, iron, titanium or magnesium, wherein the metals may also be present as mixtures or in the form of alloys. If iron is used, it is preferably present as steel.
  • the adapter is made, for example, from a deep-drawn steel sheet.
  • the iron adapter can also be made as an iron casting. Here, the iron can be used both as a cast steel and gray cast iron.
  • Suitable ceramics from which the adapter can be made are, for example, ceramics based on aluminum oxide or silicon oxide.
  • thermosetting plastics are particularly preferred.
  • highly reinforced plastics are less prone to creep when applied with a frictional force.
  • a more brittle material can be used for the adapter than for the rim.
  • the material for the rim and the adapter is selected so that the thermal expansion coefficients of the material for the rim and the material for the adapter differ by not more than 70%, preferably not more than 60%, based on the thermal expansion coefficient of Materials for the adapter.
  • a plastic material is used as the material for the adapter, the above condition should apply to a temperature range of 100 to 180 ° C. If a fiber-reinforced plastic material is used as the material for the rim and / or the adapter, then the condition for a temperature range of 100 to 180 ° C and a longitudinal extent parallel to the fiber, ie in the fiber direction apply.
  • a thermosetting or thermoplastic material is used as a material for the rim. This can be filled or unfilled. However, preferably filled polymers are used.
  • Suitable polymers are, for example, natural and synthetic polymers or their derivatives, natural resins and synthetic resins and their derivatives, proteins, cellulose derivatives and the like. These can - but need not - be chemically or physically curing, for example air-hardening, radiation-curing or temperature-curing.
  • copolymers or polymer mixtures In addition to homopolymers, it is also possible to use copolymers or polymer mixtures.
  • Preferred polymers are ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene); ASA (acrylonitrile-styrene-acrylate); acrylated acrylates; alkyd resins; Alkylenvinylacetate; Alkylene vinyl acetate copolymers, especially methylene vinyl acetate, ethylene vinyl acetate, butylene vinyl acetate; Alkylenvinylchlorid copolymers; amino resins; Aldehyde and ketone resins; Cellulose and cellulose derivatives, in particular hydroxyalkyl cellulose, cellulose esters, such as acetates, propionates, butyrates, carboxyalkyl celluloses, cellulose nitrates; epoxy acrylates; epoxy resins; modified epoxy resins, for example bifunctional or polyfunctional bisphenol A or bisphenol F resins, epoxy novolac resins, brominated epoxy resins, cycloaliphatic epoxy resins; aliphatic epoxy resins, gly
  • Particularly preferred polymers are acrylates, acrylate resins, cellulose derivatives, methacrylates, methacrylate resins, melamine and amino resins, polyalkylenes, polyimides, epoxy resins, modified epoxy resins, for example bifunctional or polyfunctional bisphenol A or bisphenol F-resins, epoxy-novolac resins, brominated epoxy resins, cycloaliphatic epoxy resins; aliphatic epoxy resins, glycidyl ethers, cyanate esters, vinyl ethers, phenol resins, polyimides, melamine resins and amino resins, polyurethanes, polyesters, polyvinyl acetals, polyvinyl acetates, polystyrenes, polystyrene copolymers, polystyrene acrylates, styrene-butadiene block copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers, acrylonitrile Butadiene sty
  • Particularly preferred polymers are polyamides, for example polyamide 4, polyamide 6, polyamide 1 1, polyamide 12, polyamide 4.6, polyamide 6.6, polyamide 6.10, polyamide 6.12, polyamide 10.10, polyamide 12.12, polyamide MXD.6, polyamide 6 / 6.6, polyamide 6 / 12, polyamide 6.6 / 6 / 6.10, polyamide P ACM.12, polyamide 12 / MACM.I, and polyphthalamides, ie polyamides whose dicarboxylic acid component contains at least 50% by weight of terephthalic and / or isophthalic acid.
  • polyamides for example polyamide 4, polyamide 6, polyamide 1 1, polyamide 12, polyamide 4.6, polyamide 6.6, polyamide 6.10, polyamide 6.12, polyamide 10.10, polyamide 12.12, polyamide MXD.6, polyamide 6 / 6.6, polyamide 6 / 12, polyamide 6.6 / 6 / 6.10, polyamide P ACM.12, polyamide 12 / MACM.I, and polyphthalamide
  • Polyamide 4.6, polyamide 6, polyamide 6.6, polyamide 6.T / 6, polyamide 6.T / 6.I, polyamide 6.T / 6.I / 6.6, polyamide 10.T / 6.T, polyamide are particularly preferred 6.6 / 6.10, polyamide 6.6 / 6.12, polyamide 6.T / 1 1, polyamide 6.T / 12, polyamide 6.T / 5-1.T, polyamide 9.T / 8-1 .T and mixtures thereof.
  • Other suitable polymers are polypropylene, polysulfones, polyethersulfones, polyphenylene sulfones, polybutylene terephthalate and mixtures thereof.
  • the individual polymers can be mixed with conventional additives, for example plasticizers, crosslinkers, impact modifiers or flame retardants.
  • the polymer material is preferably reinforced.
  • the polymer material is fiber-reinforced.
  • any fiber known to the person skilled in the art and used for reinforcement can be used.
  • Suitable fibers are, for example, glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, boron fibers, metal fibers, mineral fibers or potassium titanate fibers.
  • the fibers can be used in the form of short fibers, long fibers or continuous fibers.
  • the fibers may be ordered or disordered in the polymeric material. In particular, when using continuous fibers, however, an orderly arrangement is common.
  • the fibers can be used for example in the form of single fibers, fiber strands, mats, fabrics, knits or rovings.
  • the fibers are used in the form of continuous fibers, as rovings or as a fiber mat, the fibers are usually inserted into a mold and then encapsulated with the polymer material.
  • the rim thus produced may be single-layered or multi-layered.
  • the fibers of the individual layers may each be rectified or the fibers of the individual layers are twisted at an angle of -90 ° to + 90 ° to each other.
  • short fibers are understood to mean fibers with a length in the granules of less than 5 mm.
  • Long fibers are fibers in a granulate having a length in the range of 5 to 30 mm, preferably in the range of 7 to 20 mm.
  • the long fibers are generally shortened, so that in the finished component they generally have a length which can range from 0.1 mm to the maximum dimension of the granules used.
  • the maximum length is in the range of up to 12 mm.
  • the maximum length of the fibers may also be higher.
  • Long fibers are preferably used. When using long fibers, these are usually added to the polymer composition before curing.
  • the main body of the wheel body can be made for example by extrusion, injection molding or casting. Preferably, the entire wheel body is manufactured by injection molding or casting. In general, the long fibers are contained undirected in the wheel body. When the wheel body is manufactured by an injection molding process, alignment of the long fibers may result from the compression of the polymer mass containing the fibers by a injection nozzle into the tool.
  • the proportion of the fibers in the polymer composition is preferably from 30 to 70% by weight, in particular from 45 to 65% by weight.
  • the polymer material contains a mixture of short fibers and long fibers.
  • the proportion of long fibers in the total fiber content is preferably 5 to 95 wt .-% and the proportion of short fibers corresponding to 95 to 5 wt .-%.
  • the proportion of long fibers based on the total fiber content in the range of 15 to 85 wt .-% and the proportion of short fibers is correspondingly at 85 wt .-% to 15 wt .-%.
  • any other fillers which are known to the person skilled in the art and which act to increase their stiffness and / or strength can also be contained in the plastic material. These include, among other things, any particles without preferential direction. Such particles are generally spherical, platy or cylindrical. The actual shape of the particles may differ from the idealized form. Thus, in particular, spherical particles can in reality also be drop-shaped or flattened, for example.
  • fibers used reinforcing materials are for example graphite, chalk, talc and nanoscale fillers.
  • Particularly preferred for reinforcement glass fibers or carbon fibers are used.
  • Particularly preferred as the material for producing the rim are glass fiber reinforced polyamides.
  • polyamides When polyamides are used for reinforcement, it is possible to produce the rim by a so-called polyamide RIM process. For this purpose, continuous fibers are inserted into a tool and impregnated with a monomer solution. Subsequently, the monomer solution is cured to the polymer.
  • the polymer material from which the wheel is made contains 30 to 70 wt .-%, preferably 35 to 65 wt .-% of a polyamide or a mixture of at least two different polyamides and 30 to 70 wt .-% , preferably 45 to 65 wt .-% glass fibers.
  • PA 6 PA 4.6, PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12 or partially aromatic polyamides, for example PA 6.T / 6, PA 6.T / 1 1, PA 6.T / 12, PA 6.T /6-3.T, PA6.T / 6.6, PA6.T / 6.I, PA6.I / 6.T, PA6.T / 5-IT, PA6.T / 6.I / 6.6, PA 6.T / 6.I / 1 1, PA 6.T / 6.I / 12, PA 6.
  • the reinforcing fibers used are preferably glass fibers or carbon fibers as short or long fibers and mixtures thereof.
  • the cross section of the fibers is round in a preferred form, but may not have round, for example, oval or flattened cross-sections.
  • the preferably used polymer material contains 0 to 30 wt .-%, preferably 0 to 15 wt .-%, impact modifier, 0 to 1 wt .-% of a copper-containing heat stabilizer, for example Cul / Kl, 0 to 5% by weight of a black dye, for example carbon black, 0 to 1% by weight of a lubricant or mold release agent, for example ⁇ , ⁇ 'ethylenebisstearamide, for example Acrawax C®, 0 to 1% by weight of a phosphite ( secondary) antioxidant, for example tris (2,4-di (tert-butylphenol) phosphite, for example Irgafos 168®, 0 to 1% by weight of a phenolic (primary) antioxidant, for example ⁇ , ⁇ '-hexamethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)
  • a polyethyleneimine homopolymer or copolymer for example Lupasol WF®
  • iron powders are obtainable by thermal decomposition of iron pentacarbonyl.
  • Also suitable for antistatic finish are from 0 to 20 weight percent of carbonaceous additives, for example, carbon black, carbon nanotubes, carbon fibers, and vapor grown carbon nanotubes.
  • the impact modifiers used are preferably ethylene copolymers or ethylene-methacrylic acid copolymers.
  • the ethylene copolymer can be functionalized with 0.1 to 1% maleic anhydride.
  • Comonomers used are preferably 1-butene and 1-octene.
  • the ethylene preferably has a weight fraction of 55 to 85.7% and, when comonomer 1-octene is used, a weight fraction of 50 to 64.9%.
  • the proportion of 1-butene is correspondingly 14 to 44 wt .-% or the 1-octene at 35 to 49%.
  • the reactive acid used can be acrylic acid, maleic acid or maleic anhydride.
  • the proportion of the reactive acid is preferably 0.3 to 1 wt .-%.
  • 1-hexene is also suitable as a comonomer. Examples of suitable polymer materials
  • additive package 1 means that the mixture contains 0.15% by weight of Cul / Kl mixture, 1.64% by weight of carbon black, 0.25% by weight of Acrawax C® ( ⁇ , ⁇ 'ethylenebisstearamide), 0 , 10% by weight of Irgafos 168® (tris (2,4-di (tert-butylphenol) phosphite), 0.10% by weight of Irganox 1098® (N, N'-hexamethylenes) bis [3- ( 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionamide]), and 0.30 wt% Nylostab S-EED® (N, N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4 piperidinyl)).
  • additive package 2 As additive package 2 are 0.25 wt .-% Lupasol WF® (polyethyleneimine), and 1 .0 wt .-% carbonylironpulver contained.
  • a suitable polymer mixture is composed of PA 6.6 / 6.10 in a ratio of 60/40 wt .-%. Also included are 60% by weight long glass fiber, 4% by weight ethylene copolymer as impact modifier, for example Fusabond® N416 and the additive package 1.
  • Another suitable polymer mixture largely corresponds to that described in Example 1. However, instead of the 4 wt .-% of ethylene copolymer as Schlagzähmodifier 8 wt .-% contained.
  • Another alternative polymer mixture corresponds to that in Example 1, wherein instead of the 60 wt .-% long glass fiber 40 wt .-% long glass fiber and 20 wt .-% short glass fiber are included.
  • Another possible polymer mixture contains PA 6.10 and 60 wt .-% long glass fibers.
  • the additive package 1 is also included here.
  • Example 5
  • Example 6 Another polymer mixture for the preparation of the wheel corresponds to that in Example 4, but 4% by weight of ethylene-methacrylic acid copolyer (90/10), neutralized to about 70% with zinc, for example Surlyn® 9520, are additionally present as impact modifier.
  • Example 6 4% by weight of ethylene-methacrylic acid copolyer (90/10), neutralized to about 70% with zinc, for example Surlyn® 9520, are additionally present as impact modifier.
  • Another suitable polymer mixture corresponds to the composition in Example 4, but instead of PA 6.10 a PA6.6 is used.
  • Example 8 Another suitable polymer mixture corresponds to the composition in Example 6, wherein in addition 4% by weight of an ethylene copolymer functionalized with about 1% maleic anhydride, for example Fusabond N493®, are present as impact modifier.
  • Example 8 Another suitable polymer mixture corresponds to the composition in Example 6, wherein in addition 4% by weight of an ethylene copolymer functionalized with about 1% maleic anhydride, for example Fusabond N493®, are present as impact modifier.
  • Example 8 Another suitable polymer mixture corresponds to the composition in Example 6, wherein in addition 4% by weight of an ethylene copolymer functionalized with about 1% maleic anhydride, for example Fusabond N493®, are present as impact modifier.
  • Another suitable polymer blend is the same as in Examples 4 and 6 except that the polyamide is PA 6.6 / 61/6. T used with a mixing ratio of 70:30 wt .-%.
  • Example 9 Another suitable polymer blend is the same as in Examples 4 and 6 except that the polyamide is PA 6.6 / 61/6. T used with a mixing ratio of 70:30 wt .-%.
  • the polymer mixture from Example 8 is admixed with 4% by weight of an ethylene copolymer functionalized with 0.5 to 1% maleic anhydride, for example Exxelor® VA1803 as an impact modifier.
  • Example 10
  • the polymer used is a PA 6.
  • T / 6 having an average viscosity number of 100 ml / g.
  • 60 wt .-% long glass fibers and the additive package 1 are included.
  • Example 1 1
  • the polymer mixture from Example 10 is admixed with 4% of an ethylene copolymer functionalized with 0.2 to 0.3% maleic anhydride, for example Fusabond® NM 598 D as impact modifier.
  • Example 12
  • Another suitable polymer mixture corresponds to that of Example 1, wherein additionally the additive mixture 2 is added.
  • polyamide mixture from Example 6 is additionally admixed with the additive package 2 and 6% by weight of PA6.
  • Another suitable polymer mixture corresponds to that of Example 7, wherein in addition the additive package 2 and 6 wt .-% PA6 are mixed.
  • Another alternative polymer mixture comprises PA 6.6 / 6.10 in a ratio of 60/40 wt.%, 56 wt.% Long glass fiber, 4 wt.% Ethylene copolymer as impact modifier, for example Fusabond® N416, 4 wt. % Conductive carbon black, eg Printex® XE2 from Evonik or Chesacarb A as well as the additive package 1.
  • a further polymer mixture comprises PA 6.6 / 6.10 in a ratio of 60/40 wt .-%, 58 wt .-% long glass fiber, 4 wt .-% ethylene copolymer as impact modifier, for example Fusabond® N416, 2 wt .-% carbon nanotubes, for example, Nanocyl® NC 7000 and the additive package 1.
  • PA 6.6 / 6.10 in a ratio of 60/40 wt .-%, 58 wt .-% long glass fiber, 4 wt .-% ethylene copolymer as impact modifier, for example Fusabond® N416, 2 wt .-% carbon nanotubes, for example, Nanocyl® NC 7000 and the additive package 1.
  • Another suitable polymer mixture contains PA 6.6 / 6.10 in a ratio of 60/40 wt .-%, 40 wt .-% long glass fiber, 4 wt .-% ethylene copolymer as impact modifier, for example Fusabond® N416, 15 wt.% Carbon fiber, for example Tenax®-J / E, Type HT C604 and the additive package 1.
  • FIG. 1 shows a sectional representation of a vehicle rim
  • FIG. 2 shows a three-dimensional illustration for an adapter in a first embodiment
  • Figure 3 is a sectional view of an adapter in a second embodiment
  • Figure 4 is a three-dimensional sectional view of an adapter in a third embodiment.
  • FIG. 1 shows a section through a rim of a motor vehicle.
  • a rim 1 comprises a rim base 3 and a rim star 5.
  • the rim may also have a wheel disc.
  • the rim 1 is screwed with wheel bolts 7 with a wheel holder, not shown here, usually a brake drum or a brake disc.
  • the rim 1 is made of a plastic material. Due to the low strength of plastics and the tendency to creep when shear forces occur, the rim 1 can not be attached directly to the wheel support. For this reason, an adapter 9 is used for this purpose. The adapter 9 is after mounting with a surface 1 1 on the wheel holder.
  • FIG. 9 An adapter in a first embodiment is shown by way of example in FIG.
  • the adapter 9 shown in Figure 2 has a central passage 13 through which is guided during assembly of the wheel bolt 7.
  • the adapter shown in Figure 2 is designed so that it is completely enclosed by the rim material.
  • the adapter 9 has an extension 15, which extends in the direction of the wheel mount during assembly.
  • the extension 15 After assembly of the extension 15 is located with the surface 1 1 on the wheel holder.
  • the passage 13 On the opposite side of the extension 15, the passage 13 is designed with a receptacle 17 for a head of a ball stud.
  • the ball stud screw serves as a wheel bolt 7.
  • the ball collar of the ball stud is located on the receptacle 17 after installation.
  • the extension 15 and the receptacle 17 are made in a diameter which is at least as great as the diameter of the head of the wheel bolt, with which the rim is attached to the wheel support. This ensures that there is no plastic material in the force flow of the fastener over the adapter to the wheel mount.
  • FIG. 1 An adapter in a second embodiment is shown in FIG. 1
  • the adapter shown in section in Figure 3 has an adapter plate 19 which rests with a surface 21 on the rim 1.
  • the surface 21 is integrally connected to a sleeve 23.
  • the sleeve 23 is guided through an opening 25 in the rim 1.
  • the sleeve is designed to fit the opening 25 so that the sleeve 23 rests against the opening 25 over its entire circumference.
  • the sleeve 25 further has an external thread 27, onto which a nut 29 is screwed. With the nut 29, the adapter 9 is detachably connected to the rim 1.
  • the outer diameter of the sleeve 23 is designed in the embodiment shown in Figure 3 so that it is larger than a screw head of a screw with which the rim 1 is attached to the wheel support.
  • the screw usually a wheel bolt, for example in the form of a ball stud screw
  • the passage 13 is provided on the side remote from the wheel holder with a receptacle 17 which is designed so that the ball collar of the ball stud abuts the receptacle 17 after mounting the rim 1 on the wheel holder.
  • the receptacle 17 is designed accordingly, so that even in this case, the screw head rests flush with the receptacle 17 after mounting the rim 1 on the wheel mount.
  • FIG. 4 shows an adapter in a third embodiment.
  • the adapter 9 is designed annular and rests against the rim 1.
  • the adapter 9 has openings through which sleeves 31 are guided, with the sleeves 31 fitting precisely on bushings 33 in the adapter 9.
  • the sleeve 31 of the wheel bolt 7 is guided for attachment of the rim to the wheel support.
  • sleeves 35 are used.
  • the sleeve 35 has a support surface 37, with which the sleeve 35 rests on the rim 1 on the opposite side of the adapter 9.
  • the adapter 9 is inserted into a corresponding receptacle of the rim 1, and then the sleeves 35 are guided through corresponding passages 39. Subsequently, the sleeve 35 is connected to the adapter 9.
  • the compound is preferably not solvable. Suitable non-releasable compounds are, for example, welded joints.
  • the bushings 39 and preferably also passages 41 for the sleeves 31 are dimensioned so that the sleeves 31 and the sleeves 35 accurately fit with their outer surface at the respective passage 33, 41.

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Description

Fahrzeugrad Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad, umfassend eine Felge aus einem Kunststoffmaterial sowie mindestens einen Adapter zur Befestigung der Felge an einer Radhalterung, wobei der mindestens eine Adapter mindestens eine Erhebung aufweist, die in eine Vertiefung in der Felge eingreift, oder bei Einsatz mehrerer Adapter mindestens ein Adapter so gestaltet ist, dass dieser vollflächig in eine Vertiefung der Felge eingreift, wobei der Adapter so angeordnet ist, dass der Adapter nach Montage der Felge an der Radhalterung zwischen Felge und Radhalterung positioniert ist, oder wobei der Adapter so angeordnet ist, dass die Felge zwischen Radhalterung und Adapter positioniert ist, so dass der Adapter nach der Montage außen auf der Felge aufliegt.
Derzeit werden Fahrzeugräder, insbesondere Fahrzeugräder für Kraftfahrzeuge, aus metallischen Werkstoffen, üblicherweise aus Stahl oder Aluminium gefertigt. Das Fahrzeugrad wird mit Kugelkopfschrauben oder Kegelkopfschrauben an einer Radhalterung, üblicherweise einer Bremstrommel oder Bremsscheibe des Kraftfahrzeugs befestigt. Hierdurch wird das Fahrzeug- rad gegen die Halterung gepresst, und die Kraftübertragung zum Antrieb des Fahrzeugs an das Fahrzeugrad wird durch Reibung zwischen Fahrzeugrad und der Anlagefläche des Fahrzeugrades an der Bremstrommel oder der Bremsscheibe realisiert.
Zur Reduzierung des Verbrauchs des Kraftfahrzeugs und damit zur Energieeinsparung soll das Gewicht des Fahrzeugs reduziert werden. Hierzu wird zum Beispiel angestrebt, möglichst viele Komponenten des Fahrzeugs aus Werkstoffen mit geringem Gewicht, beispielsweise aus Kunststoffen, zu fertigen und die derzeitigen metallischen Werkstoffe durch Kunststoffe zu ersetzen. Aus DE-U 297 06 229 ist es bereits bekannt, Felgen für ein Kraftfahrzeug aus einem faserverstärkten Kunststoff zu fertigen. Aufgrund der großen Kräfte, die an der Felge übertragen werden, neigt der Kunststoff der Felge jedoch zum kriechen, was zu einer Verformung der Felge führt. Hierbei ist auch die Verstärkung aus Fasern nicht ausreichend, um das Kriechen und die damit verbundene Verformung zu verhindern. Zudem führt ein großer Anteil an Fasern, der eine ausreichende Festigkeit bezüglich der Kriechneigung gewährleisten würde, dazu, dass der
Werkstoff, aus dem die Felge gefertigt wurde, zu spröde wird und damit den Belastungen beim Fahren mit dem Kraftfahrzeug nicht standhält. Dies zeigt sich durch Risse in der Felge, die bis zum Bruch führen können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fahrzeugrad mit einer Felge aus einem Kunststoffmaterial bereitzustellen, bei dem die Kraft übertragen werden kann, ohne dass das Kunststoffmaterial der Felge geschädigt wird. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Fahrzeugrad, umfassend eine Felge aus einem Kunststoffmaterial sowie mindestens einen Adapter zur Befestigung der Felge an einer Radhalterung, wobei der mindestens eine Adapter mindestens eine Erhebung aufweist, die in eine Vertiefung in der Felge eingreift oder der Adapter in einer Ausnehmung der Felge aufgenommen ist, oder bei Einsatz mehrerer Adapter mindestens ein Adapter in eine Vertiefung der Felge eingreift oder vom Material der Felge umschlossen ist, wobei der Adapter so angeordnet ist, dass der Adapter nach Montage der Felge mit einer Fläche an der Radhalterung anliegt, oder wobei der Adapter so angeordnet ist, dass die Felge zwischen Radhalterung und Adapter positioniert ist, so dass der Adapter nach der Montage außen auf der Felge aufliegt, wobei der Adapter so ausgestaltet ist, dass Befestigungsmittel zur Montage der Felge an der Radhalterung durch eine Durchführung im Adapter geführt werden und die Felge aus dem Kunststoffmaterial mit dem Adapter so verbunden ist, dass kein Kunststoffmaterial der Felge im Kraftfluss des Befestigungsmittels über den Adapter an die Radhalterung liegt. Durch die Gestaltung derart, dass kein Kunststoffmaterial der Felge im Kraftfluss des Befestigungsmittels über den Adapter an die Radhalterung liegt, wird die Kraft direkt von der Radhalterung an den Adapter übertragen. Insbesondere wird vermieden, dass Kanten im Kunststoff ausgebildet sind, auf die Kräfte wirken, die zu Spannungsspitzen im Kunststoff führen können, wodurch der Kunststoff der Felge geschädigt werden kann. Die Kraft wird gleichmäßiger auf den Kunststoff übertragen, wodurch das Risiko einer Schädigung des Kunststoffs, insbesondere eine Rissbildung, minimiert wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff "Felge" ein Rad für ein Kraftfahrzeug ohne Reifen verstanden. Die Felge umfasst somit das Felgenband mit dem Felgenbett zur Aufnahme des Reifens sowie den Felgenstern oder die Radscheibe bzw. Radschüssel.
Um eine gleichmäßige Kraftübertragung vom Adapter an die Felge zu erzielen, und dadurch einzelne Kraftspitzen vom Adapter auf die Felge zu vermeiden, wird der Adapter vorzugsweise kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig mit dem Kunststoffmaterial der Felge verbun- den.
Eine kraftschlüssige Verbindung lässt sich zum Beispiel dadurch erzielen, dass der Adapter mit dem Kunststoffmaterial der Felge mit einer kunststoffgerechten Verschraubung verbunden ist. Durch die kunststoffgerechte Verschraubung wird eine Verbindung zwischen Adapter und Kunststoffmaterial erzielt, durch die eine gleichmäßige Kraftübertragung möglich ist.
Alternativ zur kraftschlüssigen Verbindung durch eine kunststoffgerechte Verschraubung ist es auch möglich, den Adapter stoffschlüssig oder formschlüssig mit dem Kunststoffmaterial der Felge zu verbinden. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, den Adapter mit dem Kunststoffmaterial der Felge zu umspritzen. Alternativ ist es weiterhin möglich, dass der Adapter nach dem Formen in das Kunststoffmaterial der Felge eingepresst wird.
Zur Befestigung der Felge an der Radhalterung ist es möglich, einen oder mehrere Adapter einzusetzen. Wenn mehrere Adapter eingesetzt werden, ist es vorteilhaft, jeden Adapter mit nur einer Erhebung zu gestalten. Bei Einsatz nur eines Adapters ist es bevorzugt, diesen mit mehreren Erhebungen zu gestalten. Wenn mehrere Adapter eingesetzt werden, ist es weiterhin bevorzugt, diese als Kreissegment oder als Ringsegment zu gestalten. Weiterhin ist es bei Einsatz mehrerer Adapter auch möglich und bevorzugt, alle Adapter so zu gestalten, dass diese vollflä- chig jeweils in eine der Form des Adapters angepasste Vertiefung der Felge eingreifen. Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn die Vertiefungen jeweils so gestaltet sind, dass der in die Vertiefung eingreifende Adapter vollständig in die Vertiefung eingelegt werden kann, wobei hierbei weiterhin bevorzugt ist, wenn der Adapter flächenbündig mit der Oberfläche der Felge abschließt.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn sowohl die Vertiefung als auch der Adapter keine scharfen Kanten aufweisen. Dies kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, dass die einzelnen Kanten jeweils abgerundet werden und einen Radius aufweisen. Bei Einsatz mehrerer Adapter ist es weiterhin auch möglich, an jedem Adapter mindestens eine Erweiterung auszubilden, die vom Kunststoffmaterial umschlossen wird. Dies kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, dass der Adapter mit dem Kunststoffmaterial der Felge umspritzt wird. Hierdurch ergibt sich ein in dem Kunststoffmaterial der Felge liegender Anteil des Adapters. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass der Adapter mindestens eine Fläche aufweist, die flä- chenbündig mit dem Kunststoffmaterial der Felge abschließt, so dass dieser Teil des Adapters an der Radhalterung anliegen kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Adapter mindestens eine Hülse auf, durch die eine Schraube zur Befestigung des Adapters an der Radhalterung geführt wird, wobei die Hülse einen Außendurchmesser aufweist, der mindestens dem Außendurchmesser des Schraubenkopfes der Schraube zur Befestigung des Adapters entspricht.
Zur Montage wird die Hülse durch eine Öffnung in der Felge geführt. Die Öffnung ist dabei vorzugsweise so gestaltet, dass die Hülse nach Montage über ihren gesamten Umfang spielfrei an der Öffnung anliegt. Hierbei ist es auch möglich, den Adapter samt Hülse bei der Herstellung der Felge mit dem Kunststoffmaterial zu umspritzen. Bevorzugt ist es jedoch, nach der Herstellung der Felge den Adapter mit Hülse einzulegen.
Die Hülse und der Adapter können zwei getrennte Bauteile sein oder ein Bauteil. Bevorzugt ist es, wenn die Hülse einteilig mit dem Adapter ausgebildet ist.
Bei einer zweiteiligen Gestaltung kann die Hülse mit dem Adapter zum Beispiel kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden sein. Eine kraftschlüssige Verbindung ist zum Beispiel eine Ver- schraubung der Hülse mit dem Adapter. Eine formschlüssige Verbindung kann zum Beispiel durch eine Schweißverbindung erhalten werden. Bevorzugt ist jedoch eine einteilige Ausführung, bei der zum Beispiel durch ein geeignetes Urform- oder Umformverfahren Adapter und Hülse einteilig hergestellt werden. Als Urformverfahren eignen sich zum Beispiel Gießverfahren. Umformverfahren sind zum Beispiel Fräsverfahren oder Pressverfahren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Hülse so gestaltet, dass der Schraubenkopf der Schraube zur Befestigung des Adapters an der Radhalterung an einer dem Adapter gegenüberliegenden Stirnfläche der Hülse anliegt. Hierdurch wird die Hülse mit dem Adapter durch die Verschraubung gegen die Radhalterung gepresst, so dass über den Adapter die Kraft übertragen werden kann.
Zur Befestigung des Adapters mit Hülse ist es weiterhin bevorzugt, wenn die Hülse in einer Öffnung der Felge aufgenommen ist, so dass der mit der Hülse verbundene Adapter mit einer in Richtung der Hülse weisenden Fläche an der Felge anliegt und die Hülse mit einer auf einem Außengewinde der Hülse befestigte Mutter an der Felge fixiert ist. Die Felge wird somit durch die Mutter zwischen einer der Felge zuweisenden Stirnfläche des Adapters und der Mutter verspannt. Hierdurch wird eine stabile lösbare Verbindung des Adapters mit der Felge erhalten. Eine solche Verbindung ist ein Beispiel für eine kunststoffgerechte Verschraubung. In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Adapter in Form eines Rings gestaltet und mit Befestigungsmitteln, die durch passgenaue Öffnungen in der Felge geführt werden und mit dem Adapter verbunden werden, an der Felge befestigt. Der Adapter weist zusätzlich Durchführungen auf, in denen Befestigungsmittel zur Montage der Felge an der Radhalterung aufgenommen sind. Durch die Befestigung des Adapters mit Befestigungsmitteln, die durch passgenaue Öffnungen in der Felge geführt werden und die zusätzlichen Durchführungen zur Befestigung der Felge an der Radhalterung wird die Befestigung des Adapters an der Felge von der Befestigung des Rades an der Radhalterung entkoppelt. Auch hierdurch wird die Einwirkung von Kräften während des Betriebs auf die Felge aus dem Kunststoffmaterial reduziert und so die Belastung, die zu einer Schädigung der Felge führen kann, vermindert.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Durchführungen im Adapter mit einer Hülse verbunden, durch die die Befestigungsmittel zur Montage der Felge geführt werden. Die Hülsen weisen dabei ebenfalls vorzugsweise einen Durchmesser auf, der mindestens dem Durchmesser eines Kopfes des Befestigungsmittels, zum Beispiel des Schraubenkopfes, entspricht, um zu vermeiden, dass Kunststoffmaterial im Kraftfluss vom Befestigungsmittel über den Adapter an die Radhalterung liegt.
Besonders bevorzugt bei der Gestaltung eines Adapters in Form eines Rings ist es, wenn die Befestigungsmittel, mit denen der Adapter an der Felge befestigt ist, eine sich in radialer Rich- tung erstreckende Auflagefläche aufweisen, wobei die Bolzen oder Hülsen mit der Auflagefläche auf der dem Adapter gegenüberliegenden Seite an der Felge anliegen und die Bolzen oder die Hülsen jeweils nicht lösbar mit dem Adapter verbunden sind. Die Verwendung der Bolzen oder Hülsen mit der Auflagefläche, die an der Felge anliegt, führen zu einer stabilen Verbindung des Adapters mit der Felge.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind zur Erhöhung der Stabilität und Festigkeit der Felge am Adapter Abschnitte ausgebildet, die sich in Richtung der Speichen der Felge erstrecken. Wenn mehrere Adapter vorgesehen sind, so weisen vorzugsweise Adapter, die in Verlängerung einer Speiche positioniert sind, einen entsprechenden Abschnitt auf, der sich in Richtung der Speiche erstreckt. Der sich in Richtung der Speiche erstreckende Abschnitt kann dabei die gleiche Dicke aufweisen wie der Adapter oder auch in einer geringeren Wandstärke ausgebildet sein. Wenn der Abschnitt in einer geringeren Wandstärke ausgebildet ist, so ist es bevorzugt, wenn der Übergang von der Dicke des Adapters zur Dicke des Abschnittes stetig verläuft.
Üblicherweise wird die Felge mit der Radhalterung verschraubt, wobei die Schrauben durch geeignete Öffnungen in der Felge geführt werden und in einem Gewinde der Radhalterung verschraubt werden. Erfindungsgemäß sind die Öffnungen der Felge im Adapter ausgebildet, insbesondere in der Hülse.
Alternativ zu Schrauben, die durch Felge und Adapter geführt werden und in Bohrungen mit Innengewinde in der Radhalterung verschraubt werden, ist es jedoch auch möglich, an der Radhalterung Gewindebolzen vorzusehen, die durch die Schraubendurchgangsbohrungen in Adapter und Felge geführt und anschließend mit geeigneten Muttern fixiert werden.
Der Adapter wird vorzugsweise aus einem Material gefertigt, das eine Kraftübertragung durch Reibung zwischen Radhalterung und Adapter ermöglicht. Geeignete Materialien für den Adapter sind zum Beispiel metallische Werkstoffe, Keramiken oder hochgefüllte Kunststoffe. Besonders geeignet als Material für den Adapter sind Metalle, vorzugsweise Aluminium, Eisen, Titan oder Magnesium, wobei die Metalle auch als Mischungen oder in Form von Legierungen vorliegen können. Wenn Eisen eingesetzt wird, so liegt dieses vorzugsweise als Stahl vor. Der Adapter ist dabei zum Beispiel aus einem tiefgezogenen Stahlblech gefertigt. Alternativ kann der Adapter aus Eisen auch als Eisengussteil gefertigt sein. Hierbei kann das Eisen sowohl als Stahlguss als auch als Grauguss eingesetzt werden.
Geeignete Keramiken, aus denen der Adapter gefertigt werden kann, sind zum Beispiel Keramiken auf Basis von Aluminiumoxid oder Siliziumoxid.
Wenn ein Kunststoff als Material für den Adapter verwendet wird, so sind hochverstärkte duro- plastische Kunststoffe besonders bevorzugt. Im Unterschied zu thermoplastischen Kunststoffen und nur niedrigverstärkten Kunststoffen neigen hochverstärkte Kunststoffe weniger stark zum Kriechen bei Aufbringen einer Reibkraft. Da zudem all die Kräfte von der Straße von der Felge aufgenommen werden, kann für den Adapter ein spröderer Werkstoff eingesetzt werden als für die Felge.
Bevorzugt wird das Material für die Felge und den Adapter so ausgewählt, dass sich die thermischen Längenausdehnungskoeffizienten des Materials für die Felge und des Materials für den Adapter um nicht mehr als 70 %, bevorzugt nicht mehr als 60 % unterscheiden, bezogen auf den thermischen Längenausdehnungskoeffizienten des Materials für den Adapter. Wenn als Material für den Adapter ein Kunststoffmaterial eingesetzt wird, so soll die vorstehende Bedingung für einen Temperaturbereich von 100 bis 180 °C gelten. Wenn ein faserverstärktes Kunststoffmaterial als Material für die Felge und/oder den Adapter eingesetzt wird, so soll die Bedingung für einen Temperaturbereich von 100 bis 180 °C und eine Längenausdehnung parallel zur Faser, d.h. in Faserrichtung, gelten. Als Material für die Felge wird ein duroplastischer oder ein thermoplastischer Kunststoff eingesetzt. Dieser kann gefüllt oder ungefüllt eingesetzt werden. Bevorzugt werden jedoch gefüllte Polymere verwendet.
Als Polymere eignen sich zum Beispiel natürliche und synthetische Polymere oder deren Derivate, Naturharze sowie synthetische Harze und deren Derivate, Proteine, Cellulose-Derivate und dergleichen. Diese können - müssen jedoch nicht - chemisch oder physikalisch härtend, beispielsweise luftaushärtend, Strahlungshärtend oder temperaturhärtend, sein.
Neben Homopolymeren können auch Copolymere oder Polymergemische eingesetzt werden.
Bevorzugte Polymere sind ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol); ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat); ac- rylierte Acrylate; Alkydharze; Alkylenvinylacetate; Alkylenvinylacetat-Copolymere, insbesondere Methylenvinylacetat, Ethylenvinylacetat, Butylenvinylacetat; Alkylenvinylchlorid-Copolymere; Aminoharze; Aldehyd- und Ketonharze; Cellulose und Cellulose-Derivate, insbesondere Hydro- xyalkylcellulose, Celluloseester, wie -acetate, -Propionate, -butyrate, Carboxyalkylcellulosen, Cellulosenitrate; Epoxyacrylate; Epoxidharze; modifizierte Epoxidharze, zum Beispiel bifunktionelle oder polyfunktionelle Bisphenol-A- oder Bisphenol-F-Harze, Epoxy-Novolak-Harze, bro- mierte Epoxidharze, cycloaliphatische Epoxidharze; aliphatische Epoxidharze, Glycidether, Vi- nylether, Ethylenacrylsäurecopolymere; Kohlenwasserstoffharze; MABS (transparentes ABS mit Acrylat-Einheiten enthaltend); Melaminharze; Maleinsäureanhydridcopolymerisate;
(Meth)acrylate; Naturharze; Kolophoniumharze; Schellack; Phenolharze; Polyester; Polyesterharze, wie Phenylesterharze; Polysulfone (PSU); Polyethersulfone (PESU); Polyphenylensulfon (PPSU); Polyamide; Polyimide; Polyaniline; Polypyrole; Polybutylenterephthalat (PBT); Polycar- bonate (zum Beispiel Makroion® der Bayer AG); Polyesteracrylate; Polyetheracrylate; Polyethylen; Polyethylenthiophene; Polyethylennaphthalate; Polyethylenterephthalate (PET); Polyethyl- enterephthalat-Glykol (PETG); Polypropylen; Polymethylmethacrylat (PMMA); Polyphenylenoxid (PPO); Polyoxymethylen (POM); Polystyrole (PS); Polytetrafluorethylen (PTFE); Polytetrahydro- furan; Polyether (zum Beispiel Polyethylenglykol, Polypropylenglykol); Polyvinyl-Verbindungen, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), PVC-Copolymere, PVdC, Polyvinylacetat sowie deren Copolymere, gegebenenfalls teilhydrolisierter Polyvinylalkohol, Polyvinylacetale, Polyvinylaceta- te, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylether, Polyvinylacrylate und -methacrylate in Lösung und als Dispersion sowie deren Copolymere, Polyacrylsäureester und Polystyrolcopolymere; Polystyrol (schlagfest oder nicht schlagfest modifiziert); Polyurethane, unvernetzte bzw. mit Isocyanaten vernetzt; Polyurethanacrylate; Stryrol-Acrylnitril (SAN); Styrol-Acryl-Copolymere; Styrol- Butadien-Blockcopolymere (zum Beispiel Styroflex® oder Styrolux® der BASF SE, K-Resin™ der TPC); Proteine, zum Beispiel Casein; SIS; Triazin-Harz, Bismaleimid-Triazin-Harz (BT), Cyana- tester-Harz (CE), allylierter Polyphenylen-Ether (APPE). Weiterhin können Mischungen zweier oder mehrerer Polymere eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte Polymere sind Acrylate, Acrylatharze, Cellulose-Derivate, Meth-acrylate, Methacrylatharze, Melamin- und Aminoharze, Polyalkylene, Polyimide, Epoxidharze, modifizierte Epoxidharze, zum Beispiel bifunktionelle oder polyfunktionelle Bisphenol-A- oder Bisphenol- F-Harze, Epoxy-Novolak-Harze, bromierte Epoxid-Harze, cycloaliphatische Epoxid-Harze; aliphatische Epoxid-Harze, Glycidether, Cyanatester, Vinylether, Phenolharze, Polyimide, Me- laminharze und Aminoharze, Polyurethane, Polyester, Polyvinylacetale, Polyvinylacetate, Polystyrole, Polystyrol-Copolymere, Polystyrolacrylate, Styrol-Butadien-Blockcopolymere, Styrol- Acrylnitril-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Acrylnitril-Styrol-Acrylat, Polyoxymethylen, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyphenylensulfon, Polybutylenterephthalat, Polycarbonate, Alkylenvinylacetate und Vinylchlorid-Copolymere, Polyamide, Cellulose-Derivate sowie deren Copolymere und Mischungen zweier oder mehrerer dieser Polymere. Insbesondere bevorzugte Polymere sind Polyamide, beispielsweise Polyamid 4, Polyamid 6, Polyamid 1 1 , Polyamid 12, Polyamid 4.6, Polyamid 6.6, Polyamid 6.10, Polyamid 6.12, Polyamid 10.10, Polyamid 12.12, Polyamid MXD.6, Polyamid 6/6.6, Polyamid 6/12, Polyamid 6.6/6/6.10, Polyamid P ACM.12, Polyamid 12/MACM.I, sowie Polyphthalamide, das heißt Polyamide, deren Dicarbonsäurekomponente mindestens 50 Gew.-% Terephthal- und/oder Isoph- thalsäure enthält. Dabei sind besonders bevorzugt Polyamid 4.6, Polyamid 6, Polyamid 6.6, Polyamid 6.T/6, Polyamid 6.T/6.I, Polyamid 6.T/6.I/6.6, Polyamid 10.T/6.T, Polyamid 6.6/6.10, Polyamid 6.6/6.12, Polyamid 6.T/1 1 , Polyamid 6.T/12, Polyamid 6.T/5-1.T, Polyamid 9.T/8-1 .T und Mischungen aus diesen. Weitere geeignete Polymere sind Polypropylen, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyphenylensulfone, Polybutylenterephthalat sowie deren Mischungen.
Den einzelnen Polymeren können übliche Additive, zum Beispiel Weichmacher, Vernetzer, Schlagzäh-Modifier oder Flammschutzmittel beigemischt werden.
Das Polymermaterial ist vorzugsweise verstärkt. Insbesondere ist das Polymermaterial faser- verstärkt. Zur Verstärkung kann jede beliebige, dem Fachmann bekannte, zur Verstärkung übliche Faser verwendet werden. Geeignete Fasern sind zum Beispiel Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Borfasern, Metallfasern, Mineralfasern oder Kaliumtitanatfasern. Die Fasern können in Form von Kurzfasern, Langfasern oder Endlosfasern eingesetzt werden. Auch können die Fasern geordnet oder ungeordnet im Polymermaterial enthalten sein. Insbesondere bei Einsatz von Endlosfasern ist jedoch eine geordnete Anordnung üblich. Die Fasern können dabei zum Beispiel in Form von Einzelfasern, Fasersträngen, Matten, Geweben, Gestricken oder Rovings eingesetzt werden. Wenn die Fasern in Form von Endlosfasern, als Rovings oder als Fasermatte eingesetzt werden, so werden die Fasern üblicherweise in eine Form eingelegt und anschließend mit dem Polymermaterial umgössen. Die so hergestellte Felge kann einlagig oder mehrlagig aufgebaut sein. Bei einem mehrlagigen Aufbau können die Fasern der einzelnen Lagen jeweils gleichgerichtet sein oder die Fasern der einzelnen Lagen sind in einem Winkel von -90° bis +90° zueinander verdreht.
Als Kurzfasern werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Fasern mit einer Länge im Gra- nulat von weniger als 5 mm verstanden. Langfasern sind Fasern in einem Granulat mit einer Länge im Bereich von 5 bis 30 mm, bevorzugt im Bereich von 7 bis 20 mm. Durch die Verarbeitung des Granulates werden die Langfasern im allgemeinen gekürzt, so dass diese im fertigen Bauteil im Allgemeinen eine Länge aufweisen, die im Bereich von 0,1 mm bis zur maximalen Abmessung des eingesetzten Granulates reichen kann. Bei üblicherweise eingesetzten Granu- latgrößen liegt die maximale Länge im Bereich von bis zu 12 mm. Bei einem Granulat mit größeren Abmessungen kann die maximale Länge der Fasern auch darüber liegen.
Bevorzugt werden Langfasern eingesetzt. Bei Einsatz von Langfasern werden diese üblicher- weise der Polymermasse vor dem Aushärten zugemischt. Der Grundkörper des Radkörpers kann zum Beispiel durch Extrusion, Spritzgießen oder Gießen gefertigt werden. Bevorzugt wird der gesamte Radkörper durch Spritzgießen oder Gießen gefertigt. Im Allgemeinen sind die Langfasern in dem Radkörper ungerichtet enthalten. Wenn der Radkörper durch ein Spritzgussverfahren hergestellt wird, kann sich eine Ausrichtung der Langfasern durch das Pressen der die Fasern enthaltenden Polymermasse durch eine Anspritzdüse in das Werkzeug ergeben. Der Anteil der Fasern in der Polymermasse liegt vorzugsweise bei 30 bis 70 Gew.-%, insbesondere bei 45 bis 65 Gew.-%.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Polymermaterial eine Mischung aus Kurzfasern und Langfasern. Dabei liegt der Anteil an Langfasern am Gesamtfaseranteil vorzugsweise bei 5 bis 95 Gew.-% und der Anteil an Kurzfasern entsprechend bei 95 bis 5 Gew.-%. Besonders bevorzugt liegt der Anteil an Langfasern bezogen auf den Gesamtfaseranteil im Bereich von 15 bis 85 Gew.-% und der Anteil an Kurzfasern entsprechend bei 85 Gew.-% bis 15 Gew.-%. Zusätzlich zu den Fasern können auch beliebige andere Füllstoffe, die dem Fachmann bekannt sind und die steifigkeits- und/oder festigkeitserhöhend wirken, im Kunststoffmaterial enthalten sein. Hierzu zählen unter anderem auch beliebige Partikel ohne Vorzugsrichtung. Derartige Partikel sind im Allgemeinen kugelförmig, plättchenförmig oder zylindrisch. Die tatsächliche Form der Partikel kann dabei von der idealisierten Form abweichen. So können insbesondere kugel- förmige Partikel in der Realität zum Beispiel auch tropfenförmig oder abgeflacht sein.
Neben Fasern eingesetzte Verstärkungsmaterialien sind zum Beispiel Graphit, Kreide, Talkum und nanoskalige Füllstoffe. Besonders bevorzugt zur Verstärkung werden Glasfasern oder Kohlenstofffasern eingesetzt. Insbesondere bevorzugt als Material zur Herstellung der Felge sind glasfaserverstärkte Polyamide.
Wenn Polyamide zur Verstärkung eingesetzt werden, so ist es möglich, die Felge durch ein so- genanntes Polyamid-RIM-Verfahren herzustellen. Hierzu werden Endlosfasern in ein Werkzeug eingelegt und mit einer Monomerlösung getränkt. Anschließend wird die Monomerlösung zum Polymer ausgehärtet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das Polymermaterial, aus dem das Rad gefertigt wird, 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 35 bis 65 Gew.-% eines Polyamids oder einer Mischung aus mindestens zwei unterschiedlichen Polyamiden und 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 65 Gew.-% Glasfasern. Als Polyamide eignen sich insbesondere PA 6, PA 4.6, PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12 oder teilaromatische Polyamide, beispielsweise PA 6.T/6, PA 6.T/1 1 , PA 6.T/12, PA 6.T/6-3.T, PA 6. T/6.6, PA 6.T/6.I, PA 6.I/6.T, PA 6.T/5-I.T, PA 6.T/6.I/6.6, PA 6.T/6.I/1 1 , PA 6.T/6.I/12, PA 6. T/6.1/6.10, PA 6.T/6.1/6.12, PA 9.T/8-I.T, PA 6.T/10.T, PA 10.T/6.T, PA 10.T/6-3.T, PA 6. T/6.1/10. T/10.1, PA 6.T/6.1/8. T/8.1, PA 6.T/6.I/PACM.T/PACM.I, PA 6.T/6.I/MACM.T/MACM.I, PA 6.T/6.12, PA 6.T/6.10, PA 8. T/8.6, PA 8.T/8.I, PA
6.T/6.I/MXD.T/MXD.I oder andere Terephthal- und/oder Isophthalsäure-haltige Polyamide, so- wie deren Mischungen. Als Verstärkungsfasern werden vorzugsweise Glasfasern oder Kohlenstofffasern als Kurz- oder Langfasern sowie deren Mischungen eingesetzt. Der Querschnitt der Fasern ist dabei in bevorzugter Form rund, kann jedoch auch nicht runde, zum Beispiel ovale oder abgeflachte Querschnitte aufweisen. Neben dem Polyamid und den Glasfasern enthält das bevorzugt eingesetzte Polymermaterial 0 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 15 Gew.-%, Schlagzähmodifier, 0 bis 1 Gew.-% eines kupfer- haltigen Wärmestabilisators, zum Beispiel Cul/Kl, 0 bis 5 Gew.-% eines Schwarzfarbstoffes, zum Beispiel Ruß, 0 bis 1 Gew.-% eines Schmier- bzw. Entformungsmittels, zum Beispiel Ν,Ν' Ethylenbisstearamid, beispielsweise Acrawax C®, 0 bis 1 Gew.-% eines phosphitischen (se- kundären) Antioxidans, zum Beispiel Tris(2,4-di-(tert)-butylenphenyl)phosphit, beispielsweise Irgafos 168®, 0 bis 1 Gew.-% eines phenolischen (primären) Antioxidans zum Beispiel Ν,Ν'- Hexamethylenbis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroyphenyl)propionamid], beispielsweise Irganox 1098®, 0 bis 1 Gew.-% eines gehinderten Amin-Stabilisators (HALS), zum Beispiel 1 ,3- Benzyldicarboxamid, N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl), beispielsweise erhältlich als Nylostab S-EED®).
Ferner können für eine erhöhte Wärmestabilisierung 0 bis 2 Gew.-% eines Polyethylenimin- Homopolymerisats oder -Copolymerisats, beispielsweise Lupasol WF®, sowie 0 bis 20 Gew.-% Eisenpulver enthalten sein. Bevorzugte Eisenpulver sind durch thermische Zersetzung von Ei- senpentacarbonyl erhältlich.
Für eine antistatische Ausrüstung eignen sich ferner 0 bis 20 Gew.-% kohlenstoffhaltiger Additive, zum Beispiel Leitruß, Kohlenstoffnanorohrchen, Kohlenstofffasern und„Vapor grown carbon nanotubes".
Als Schlagzähmodifier werden vorzugsweise Ethylen-Copolymere oder Ethylen- Methacrylsäure-Copolymere eingesetzt. Das Ethylen-Copolymer kann dabei mit 0,1 bis 1 % Maleinsäureanhydrid funktionalisiert sein. Als Comonomere werden vorzugsweise 1 -Buten und 1 -Octen eingesetzt. Das Ethylen weist bei Verwendung von 1 -Buten als Comonomer vorzugs- weise einen Gewichtsanteil von 55 bis 85,7% und bei Verwendung von 1 -Octen als Comonomer einen Gewichtsanteil von 50 bis 64,9% auf. Der Anteil an 1 -Buten liegt entsprechend bei 14 bis 44 Gew.-% beziehungsweise der an 1 -Octen bei 35 bis 49%. Als reaktive Säure kann Acryl- säure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid eingesetzt werden. Der Anteil der reaktiven Säure liegt vorzugsweise bei 0,3 bis 1 Gew.-%. Neben 1 -Buten und 1 -Octen eignet sich alternativ auch 1 -Hexen als Comonomer. Beispiele für geeignete Polymermaterialien
Im Folgenden bedeutet Additivpaket 1 , dass die Mischung 0,15 Gew.-% Cul/Kl-Mischung, 1 ,64 Gew.-% Ruß, 0,25 Gew.-% Acrawax C® (Ν,Ν' Ethylenbisstearamid), 0,10 Gew.-% Irgafos 168® (Tris(2,4-di-(tert)-butylenphenyl)phosphit), 0,10 Gew.-% Irganox 1098® (N,N'-Hexa- methylenbis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroyphenyl)propionamid]), und 0,30 Gew.-% Nylostab S- EED® (N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)) enthält.
Als Additivpaket 2 sind 0,25 Gew.-% Lupasol WF® (Polyethylenimin), und 1 .0 Gew.-% Car- bonyleisenpulver enthalten.
Beispiel 1
Eine geeignete Polymermischung ist aufgebaut aus PA 6.6/6.10 in einem Verhältnis von 60/40 Gew.-%. Weiterhin enthalten sind 60 Gew.-% Langglasfaser, 4 Gew.-% Ethylen-Copolymer als Schlagzähmodifier, beispielsweise Fusabond® N416 sowie das Additivpaket 1 .
Beispiel 2
Eine weitere geeignete Polymermischung entspricht weitgehend der in Beispiel 1 beschriebenen. Jedoch sind anstelle der 4 Gew.-% Ethylen-Copolymer als Schlagzähmodifier 8 Gew.-% enthalten.
Beispiel 3
Eine weitere alternative Polymermischung entspricht der in Beispiel 1 , wobei anstelle der 60 Gew.-% Langglasfaser 40 Gew.-% Langglasfaser und 20 Gew.-% Kurzglasfaser enthalten sind.
Beispiel 4
Eine weitere mögliche Polymermischung enthält PA 6.10 sowie 60 Gew.-% Langglasfasern. Zusätzlich ist auch hier das Additivpaket 1 enthalten. Beispiel 5
Eine weitere Polymermischung zur Herstellung des Rades entspricht der in Beispiel 4, jedoch sind zusätzlich als Schlagzähmodifier 4 Gew.-% Ethylen-Methacrylsäurecopolyer (90/10), neutralisiert zu ca. 70% mit Zink, beispielsweise Surlyn® 9520 enthalten. Beispiel 6
Eine weitere geeignete Polymermischung entspricht der Zusammensetzung in Beispiel 4, jedoch wird anstelle des PA 6.10 ein PA6.6 eingesetzt.
Beispiel 7
Eine weitere geeignete Polymermischung entspricht der Zusammensetzung in Beispiel 6, wobei zusätzlich als Schlagzähmodifier 4 Gew.-% eines mit ca. 1 % Maleinsäureanhydrid funktionali- sierten Ethylen-Copolymers, beispielsweise Fusabond N493®, enthalten sind. Beispiel 8
Eine weitere geeignete Polymermischung entspricht der in den Beispielen 4 und 6, jedoch wird als Polyamid ein PA 6.6/ 61/6. T mit einem Mischungsverhältnis von 70:30 Gew.-% eingesetzt. Beispiel 9
Der Polymermischung aus Beispiel 8 wird in einer weiteren Ausführungsform 4 Gew.-% eines mit 0,5 bis 1 % Maleinsäureanhydrid funktionalisiertes Ethylen-Copolymer, beispielsweise Exxelor® VA1803 als Schlagzähmodifier zugemischt. Beispiel 10
In einer weiteren Ausführungsform wird als Polymer ein PA 6. T/6 mit einer mittleren Viskositätszahl von 100 mL/g eingesetzt. Zusätzlich sind 60 Gew.-% Langglasfasern und das Additivpaket 1 enthalten. Beispiel 1 1
Der Polymermischung aus Beispiel 10 wird in einer weiteren alternativen Ausführungsform 4 % eines mit 0,2 bis 0,3 % Maleinsäureanhydrid funktionalisiertes Ethylen-Copolymer, beispielsweise Fusabond® NM 598 D als Schlagzähmodifier zugegeben. Beispiel 12
Eine weitere geeignete Polymermischung entspricht der aus Beispiel 1 , wobei zusätzlich noch die Additivmischung 2 zugegeben wird..
Beispiel 13
In einer weiteren Ausführungsform werden der Polyamidmischung aus Beispiel 6 zusätzlich das Additivpaket 2 sowie 6 Gew.-% PA6 zugemischt.
Beispiel 14
Eine weitere geeignete Polymermischung entspricht der aus Beispiel 7, wobei zusätzlich das Additivpaket 2 und 6 Gew.-% PA6 zugemischt werden.
Beispiel 15
Eine weitere alternative Polymermischung enthält PA 6.6/6.10 in einem Verhältnis von 60/40 Gew.-%, 56 Gew.-% Langglasfaser, 4 Gew.-% Ethylen-Copolymer als Schlagzähmodifier, bei- spielsweise Fusabond® N416, 4 Gew.-% Leitruß, beispielsweise Printex® XE2 der Evonik oder Chesacarb A sowie das Additivpaket 1 .
Beispiel 16
Eine weitere Polymermischung enthält PA 6.6/6.10 in einem Verhältnis von 60/40 Gew.-%, 58 Gew.-% Langglasfaser, 4 Gew.-% Ethylen-Copolymer als Schlagzähmodifier, beispielsweise Fusabond® N416, 2 Gew.-% Kohlenstoffnanoröhren, beispielsweise Nanocyl® NC 7000 und das Additivpaket 1 . Beispiel 17
Eine weitere geeignete Polymermischung enthält PA 6.6/6.10 in einem Verhältnis von 60/40 Gew.-%,40 Gew.-% Langglasfaser, 4 Gew.-% Ethylen-Copolymer als Schlagzähmodifier, beispielsweise Fusabond® N416, 15 Gew.% Kohlenstofffaser, beispielsweise Tenax®-J / E, Type HT C604 sowie das Additivpaket 1.
Beispiel 18
In einer weiteren Ausführungsform enthält die Polymermischung PA 6.6/6.10 in einem Verhältnis von 60/40 Gew.-%, 58 Gew.-% Langglasfasern, 4 Gew.-% Ethylen-Copolymer als Schlag- zähmodifier, beispielsweise Fusabond® N416, 2 Gew.-% vapor grown carbon nanotubes, beispielsweise VGCF® oder VGCF®-H der Fa. Showa Denko, und das Additivpaket 1.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung einer Fahrzeugfelge, Figur 2 eine dreidimensionale Darstellung für einen Adapter in einer ersten Ausführungsform,
Figur 3 eine Schnittdarstellung eines Adapters in einer zweiten Ausführungsform, Figur 4 eine dreidimensionale Schnittdarstellung eines Adapters in einer dritten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Felge eines Kraftfahrzeugs. Eine Felge 1 umfasst ein Felgenbett 3 und einen Felgenstern 5. Alternativ zu einem Felgenstern 5 kann die Felge auch einen Radschüssel aufweisen.
Die Felge 1 wird mit Radbolzen 7 mit einer hier nicht dargestellten Radhalterung, üblicherweise einer Bremstrommel oder einer Bremsschreibe, verschraubt.
Erfindungsgemäß wird die Felge 1 aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Aufgrund der geringen Festigkeit von Kunststoffen und der Neigung, bei auftretenden Scherkräften zu kriechen, kann die Felge 1 nicht direkt an der Radhalterung befestigt werden. Aus diesem Grund wird hierzu ein Adapter 9 verwendet. Der Adapter 9 liegt nach Montage mit einer Fläche 1 1 an der Radhalterung an.
Ein Adapter in einer ersten Ausführungsform ist beispielhaft in Figur 2 dargestellt. Der in Figur 2 dargestellte Adapter 9 weist eine zentrale Durchführung 13 auf, durch die bei Montage der Radbolzen 7 geführt wird.
Der in Figur 2 dargestellte Adapter ist so gestaltet, dass dieser vollständig vom Felgenmaterial umschlossen wird. Im Bereich der Durchführung 13 weist der Adapter 9 einen Fortsatz 15 auf, der sich bei Montage in Richtung der Radhalterung erstreckt.
Nach der Montage liegt der Fortsatz 15 mit der Fläche 1 1 an der Radhalterung an. Auf der dem Fortsatz 15 gegenüberliegenden Seite ist die Durchführung 13 mit einer Aufnahme 17 für einen Kopf einer Kugelbundschraube gestaltet. Die Kugelbundschraube dient dabei als Radbolzen 7. Der Kugelbund der Kugelbundschraube liegt an der Aufnahme 17 nach Montage an. Erfindungsgemäß ist der Fortsatz 15 und die Aufnahme 17 in einem Durchmesser ausgeführt, der mindestens genauso groß ist wie der Durchmesser des Kopfes des Radbolzens, mit dem die Felge an der Radhalterung befestigt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich kein Kunststoffmaterial im Kraftfluss des Befestigungsmittels über den Adapter an die Radhalterung befindet.
Ein Adapter in einer zweiten Ausführungsform ist in Figur 3 dargestellt.
Der in Figur 3 im Schnitt dargestellte Adapter weist eine Adapterplatte 19 auf, die mit einer Fläche 21 an der Felge 1 anliegt. Die Fläche 21 ist einstückig mit einer Hülse 23 verbunden. Die Hülse 23 wird durch eine Öffnung 25 in der Felge 1 geführt. Hierbei ist die Hülse passgenau zur Öffnung 25 gestaltet, so dass die Hülse 23 über ihren gesamten Umfang an der Öffnung 25 anliegt.
Die Hülse 25 weist weiterhin ein Außengewinde 27 auf, auf das eine Mutter 29 aufgeschraubt wird. Mit der Mutter 29 wird der Adapter 9 lösbar mit der Felge 1 verbunden.
Der Außendurchmesser der Hülse 23 ist auch in der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform so gestaltet, dass dieser größer ist als ein Schraubenkopf einer Schraube, mit der die Felge 1 an der Radhalterung befestigt wird. Zur Befestigung wird hierzu die Schraube, üblicherweise ein Radbolzen, beispielsweise in Form einer Kugelbundschraube, durch die Durchführung 13 in der Hülse geführt. Die Durchführung 13 ist auf der der Radhalterung abgewandten Seite mit einer Aufnahme 17 versehen, die so gestaltet ist, dass der Kugelbund der Kugelbundschraube an der Aufnahme 17 nach Montage der Felge 1 an der Radhalterung anliegt. Wenn anstelle der Kugelbundschraube eine andere Schraube zur Befestigung der Felge an der Radhalterung eingesetzt wird, wird die Aufnahme 17 entsprechend gestaltet, so dass auch in diesem Fall der Schraubenkopf flächenbündig an der Aufnahme 17 nach Montage der Felge 1 an der Radhalterung anliegt. So ist es zum Beispiel möglich, die Aufnahme 17 konisch zu ge- stalten, wenn eine Kegelbundschraube als Radbolzen zur Befestigung der Felge eingesetzt wird.
In Figur 4 ist ein Adapter in einer dritten Ausführungsform dargestellt.
Der in Figur 4 gezeigte Adapter entspricht dabei dem, der auch in Figur 1 gezeigt ist.
Der Adapter 9 ist dabei ringförmig gestaltet und liegt an der Felge 1 an. Der Adapter 9 weist Öffnungen auf, durch die Hülsen 31 geführt werden, wobei die Hülsen 31 passgenau an Durch- führungen 33 im Adapter 9 anliegen.
Durch die Hülse 31 wird der Radbolzen 7 zur Befestigung der Felge an der Radhalterung geführt. Die Befestigung des Adapters 9 an der Felge 1 erfolgt über Bolzen oder Hülsen 35. In der hier dargestellten Ausführungsform werden Hülsen 35 verwendet. Die Hülse 35 weist eine Auflagefläche 37 auf, mit der die Hülse 35 auf der Felge 1 auf der dem Adapter 9 gegenüberliegenden Seite anliegt. Zur Montage wird der Adapter 9 in eine entsprechende Aufnahme der Felge 1 eingelegt, und anschließend werden die Hülsen 35 durch entsprechende Durchführungen 39 geführt. Anschließend wird die Hülse 35 mit dem Adapter 9 verbunden. Die Verbindung ist dabei vorzugsweise nicht lösbar. Geeignete nicht lösbare Verbindungen sind zum Beispiel Schweißverbindungen. Durch die Verwendung von Hülsen 35 oder Bolzen, mit denen der Adapter an der Felge 1 befestigt wird und den Einsatz zusätzlicher Hülsen 31 , durch die die Radbolzen 7 geführt werden, wird die Funktion der Verbindung der Felge 1 mit der Radhalte- rung von der Funktion der Verbindung des Adapters 9 an der Felge 1 entkoppelt. Auch hierdurch wird gewährleistet, dass kein Kunststoff im Bereich des Kraftflusses vom Radbolzen 7 über den Adapter 9 an die Radhalterung liegt.
In der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform sind die Durchführungen 39 und vorzugsweise ebenfalls Durchführungen 41 für die Hülsen 31 so dimensioniert, dass die Hülsen 31 bzw. die Hülsen 35 passgenau mit ihrer Außenoberfläche an der jeweiligen Durchführung 33, 41 anliegen.
Bezugszeichenliste
1 Felge
3 Felgenbett
5 Felgenstern
7 Radbolzen
9 Adapter
1 1 Fläche
13 Durchführung
15 Fortsatz
17 Aufnahme
19 Adapterplatte
21 Flächen
23 Hülse
25 Öffnung
27 Außengewinde
29 Mutter
31 Hülse
33 Durchführung
35 Hülse
37 Auflagefläche
39 Durchführung
41 Durchführung

Claims

Patentansprüche
Fahrzeugrad, umfassend eine Felge (1 ) aus einem Kunststoffmaterial sowie mindestens einen Adapter (5) zur Befestigung der Felge (1 ) an einer Radhalterung (3), wobei der mindestens eine Adapter (5) mindestens eine Erhebung (9) aufweist, die in eine Vertiefung (1 1 ) in der Felge (1 ) eingreift oder der Adapter in einer Ausnehmung der Felge aufgenommen ist, oder bei Einsatz mehrerer Adapter (5) mindestens ein Adapter (5) in eine Vertiefung (1 1 ) der Felge eingreift oder vom Material der Felge (1 ) umschlossen ist, wobei der Adapter (5) so angeordnet ist, dass der Adapter (5) nach Montage der Felge (1 ) mit einer Fläche an der Radhalterung anliegt, oder wobei der Adapter (5) so angeordnet ist, dass die Felge (1 ) zwischen Radhalterung (3) und Adapter (5) positioniert ist, so dass der Adapter (5) nach der Montage außen auf der Felge (1 ) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (5) so ausgestaltet ist, dass Befestigungsmittel zur Montage der Felge (1 ) an der Radhalterung durch eine Durchführung im Adapter geführt werden und die Felge (1 ) aus dem Kunststoffmaterial mit dem Adapter so verbunden ist, dass kein Kunststoffmaterial der Felge (1 ) im Kraftfluss des Befestigungsmittels über den Adapter an die Radhalterung liegt.
Fahrzeugrad gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (5) kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig mit dem Kunststoffmaterial der Felge (1 ) verbunden ist.
Fahrzeugrad gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (5) vom Kunststoffmaterial der Felge (1 ) umspritzt wird.
Fahrzeugrad gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (5) in das Kunststoffmaterial der Felge (1 ) nach dem Formen der Felge (1 ) eingepresst wird.
Fahrzeugrad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Verbindung des Adapters (5) mit der Radhalterung (3) keine scharfen Kanten auf das Kunststoffmaterial wirken.
Fahrzeugrad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter mindestens eine Hülse aufweist, durch die eine Schraube zur Befestigung des Adapters an der Radhalterung geführt wird, wobei die Hülse einen Außendurchmesser aufweist, der mindestens dem Außendurchmesser des Schraubenkopfes der Schraube zur Befestigung des Adapters entspricht.
Fahrzeugrad gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse einteilig mit dem Adapter ausgebildet ist oder kraft- oder formschlüssig mit dem Adapter verbunden ist.
8. Fahrzeugrad gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse so gestaltet ist, dass der Schraubenkopf der Schraube zur Befestigung des Adapters an der Radhalterung an einer dem Adapter gegenüberliegenden Stirnfläche der Hülse anliegt.
9. Fahrzeugrad gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Hülse in einer Öffnung der Felge aufgenommen ist, so dass der mit der Hülse verbundene Adapter mit einer in Richtung der Hülse weisenden Fläche an der Felge anliegt und die Hülse mit einer auf einem Außengewinde der Hülse befestigte Mutter an der Felge fixiert ist.
10. Fahrzeugrad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter in Form eines Rings gestaltet ist und mit Befestigungsmitteln, die durch passgenaue Öffnungen in der Felge geführt werden und mit dem Adapter verbunden werden an der Felge befestigt ist, wobei der Adapter zusätzlich Durchführungen aufweist, in denen Befestigungsmittel zur Montage der Felge an der Radhalterung aufgenommen sind.
1 1 . Fahrzeugrad gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungen mit einer Hülse verbunden sind, durch die die Befestigungsmittel zur Montage der Felge geführt werden.
12. Fahrzeugrad gemäß Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel, mit denen der Adapter an der Felge befestigt sind, Bolzen oder Hülsen sind, die eine sich in radialer Richtung erstreckende Auflagefläche aufweisen, wobei die Bolzen oder Hülsen mit der Auflagefläche auf der dem Adapter gegenüberliegenden Seite an der Felge anliegen und die Bolzen oder die Hülsen jeweils nicht lösbar mit dem Adapter verbunden sind.
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