DE2417208C2

DE2417208C2 - Laufrad

Info

Publication number: DE2417208C2
Application number: DE2417208A
Authority: DE
Inventors: John William Hickory Corners Mich. Black
Original assignee: PEMCO-KALAMAZOO Inc KALAMAZOO MICH US; Pemco Kalamazoo Inc Kalamazoo Mich
Current assignee: Standex International Corp
Priority date: 1973-04-16
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1983-11-03
Also published as: FR2225299A1; GB1457963A; CA992585A; US3894776A; FR2225299B1; DE2417208A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad, bestehend aus einem eine Nabe, eine dazu konzentrische Felge und -»o beide verbindende Zwischenwände umfassenden Grundkörper aus "erpreßbarem Kunstharz, und aus einer auf die Umfangsfläche und darin ausgebildete Nuten der Felge des Grundkörpers aufgespritzten Kunststofflauffläche.

Bei einem derartigen bekannten Laufrad (DE-GM 91 278) besteht die Lauffläche aus einem Thermoplasten. Die Lauffläche ist auf den Grundkörper aufgespritzt. Durch Eigenschrumpfung soll eine Befestigung der Lauffläche auf dem Grundkörper bewirkt werden. Ein derartiger Schrumpfsitz zwischen Lauffläche und Grundkörper ist jedoch kaum zu bewirken, da die Lauffläche aus dem flüssigen Zustand auf dem Grundkörper erstarrt und nicht etwa in überdehntem Zustand auf den Grundkörper aufgezogen wird. Zwischen Lauffläche und Grundkörper besteht also nur dine verhältnismäßig geringe Haftreibung. Insbesondere bei Überlastungen kann es zu Relativverschiebungen zwischen beiden Teilen kommen, die zu Unrundheiten und schlimmstenfalls auch zum Ablösen der Lauffläche bo vom Grundkörper führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laufrad der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der Grundkörper und die Lauffläche fest zusammengehalten und auch bei Überlastung gegen Relativbewegungen gesichert sind.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Materialien des Grundköroers und der Lauffläche so ausgewählt sind, daß nach Abkühlen der aufgespritzten Lauffläche eine klebehaftende Verbindung zwischen beiden besteht

Das erfindungsgemäße Laufrad ist einfach und billig herstellbar, da die Kunststoffmaterialien, aus denen es besteht, kostengünstig sind, und da die Verbindung von Grufidkörper und Lauffläche einfach durch Aufspritzen der Lauffläche auf den Grundkörper ohne Zuhilfenahme besonderer Klebematerialien bewerkstelligt werden kann. Die nach Abkühlung der Lauffläche * ntstehende Klebehaftung zwischen Grundkörper und Lauffläche stellt sicher, daß auch bei starker Beanspruchung keine Relativbewegung zwischen Grundkörper und Lauffläche auftritt, die zu einer allmählichen Zerstörung der Lauffläche führen würde. Das erfindungsgemäße Laufrad zeichnet sich deshalb auch durch eine hohe Lebensdauer aus.

Zweckmäßig besteht der Grundkörper aus Acrylriitril-Butadien-Styrol-Harz und die Lauffläche aus Polyurethan-Harz. Durch diese Materialkombination wird ein Laufrad von optimalen Eigenschaften geschaffen. Der Grundkörper weist eine hohe Festigkeit und die Lauffläche große Verschleißfestigkeit bei guten Abrolleigenschaften aus. Durch die hohe Verschleißfestigkeit und die Klebehaftung zwischen Lauffläche und Grundkörper weist das Laufrad eine hohe Lebensdauer auf. Außerdem kann die Lauffläche verhältnismäßig dünn sein, ohne daß hierdurch die Lebensdauer beeinträchtigt wird.

Vorteilhaft besteht der Grundkörper aus zwei identischen Hälften, die längs einer gemeinsamen Radialebene aneinanderliegen, wobei Ringnuten an den der Radialebene abgewandten Seiten der Felgenteile ausgebildet sind, in die Flansche der Lauffläche eingreifen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Grundkörper zur Material- und Gewichtseinsparung hohl ausgebildet sein kann. Durch die an den Felgenteilen ausgebildeten Ringnuten wird nicht nur eine gute Verankerung der Lauffläche mit dam Grundkörper erreicht, sondern gleichzeitig werden auch die beiden Hälften des Grutidkörpers zusätzlich über die Lauffläche übereinander verbunden, was die Radkonstruktion verstärkt. Zweckmäßig setzen die Außenflächen der Flansche der Lauffläche fluchtend die die Nabe mit der Felge verbindenden Seitenwände des Grundkörpers fort. Dies ergibt nicht nur eine glatte Außenkontur des Laufrades, an der sich kein Schmutz festsetzen kann, sondern es vereinfacht auch die Form für das Anspritzen der Lauffläche.

Vorteilhaft sind die beiden Grundkörperhälften durch »Rotationsverschweißung« miteinander verbunden. Dies bedeutet, daß man zur Verbindung der beiden Grundkörperhälften diese relativ zueinander verdreht. Durch die dabei auftretende Reibung erhitzt sich das Material des Grundkörpers, wodurch die Grundkörperhälften an den einander zugekehrten Flächen erweichen und miteinander verschweißen. Nach Abkühlung sind beide Hälften dann fest miteinander verbunden.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles in folgendem näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine Seitenansicht des Laufrades,

F i g. 2 einen Axialschnitt nach der Linie M-Il der Fig. 1.

F i g. 3 einen Radialschnitt nach der Linie III-III der F i g. 2.

F i g. 4 einen Teilschnitt durch die Felgen der beiden Gri'.ndkörpertcile vordem Verschweißen,

Fig.5 einen Teil einer Form zum Aufspritzen der Lauffläche.

Das Laufrad 10 besteht im wesentlichen aus einem Grundkörper 13, 14 aus verpreßbarem Kunstharz und einer aufgespritzten Lauffläche 31 aus Kunststoff. Der Grundkörper besteht zweckmäßig aus zwei identischen Grundkörperhälften 13, 14, die längs einer gemeinsamen Radialebene 22 aneinander liegen. Da beide Grundkörperhälften identisch sind, wird nur die Grundkörperhälfte 13 näher beschrieben.

Diese Grundkörperhälfte 13 weist eine Nabe 18 und eine dazu konzentrische Felge 21 auf. Diese beiden Teile sind durch eine äußere Seitenwand 19 und innenliegende radiale Stege 23 miteinander verbunden. Auf der der Radialebene 22 abgewandten Seite der Felge 21 ist eine Ringnut 24 vorgesehen. Die Nabe 18 weist eine axiale zylindrische Öffnung 16 auf. in welche eine Metallbuchse 11 mit enger Passung eingesetzt ist. Die entsprechenden Teile der identischen zweiten Grundkörperhälfte 14 sind mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch unter Hinzufügung des Index »A« gekennzeichnet.

Die einander zugekehrten Flächen der Felgen 21,21a sind zweckmäßig mit vorstehenden Ringrippep. 28, 28<i versehen. In diesem Fall bestehen die beiden Grundkörperhälften 13 und 14 aus einem Kunstharz, welches bei Erhitzung fließfähig wird. Werden die beiden Grundkörperhälften 13, 14 relativ zueinander gedreht, so werden durch die dabei entstehende Reibung die beiden Rippen 28, 28a so weit erhitzt, daß sie zu fließen beginnen und miteinander verschmelzen. Nach Abkühlung sind beide Grundkörperhälften fest miteinander verschweißt. Ein wichtiger Teil dieser »Rotationsverschweißung« besteht darin, die gegenseitige Drehbewegung beider Grundkörperhälften 13, 14 rechtzeitig zu beenden, so daß die axiale Gesamtdicke Z der miteinander verschweißten Grundkörperhälften 13, 14 innerhalb annehmbarer Grenzen liegt.

Gegebenenfalls wäre es auch denkbar, die beiden Grundkörperhälfien durch Klebstoff miteinander zu verbinden, oder sie nur durch die aufgespritzte Lauffläche 31 miteinander zu verbinden.

Die beiden Grundkorperhälften 13, 14 werden zweckmäßig aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz gespritzt.

Die beiden miteinander vereinigten Grundkorperhälften 13, 14 werden in die Mitte einer teilbaren Form 36 gelegt, so daß der Grundkörper 13,14 praktisch den Kern der Form bildet (F i g. 5). Nach dem Schließen der beiden Formhälften sind die Felgen 21, 21a des Grundkörpers 13,14 von einem Ringraum 37 umgeben, in welchen der später die Lauffläche 31 bildende Kunststoff eingespritzt wird. Die Trennfuge zwischen den Formhälften liegt vorzugsweise in der Radialebene 22.

Die aus spritzbarem Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan, bestehende Lauffläche 31 bildet einen die Felge 21,21a eng umgebenden Ring, der mit Flanschen 32,33 in die Ringnuten 24, 24a der Grundkorperhälften 13, 14 eingreift. Die Flansche 32, 33 dienen nicht nur dazu, die Lauffläche 31 zusätzlich sicher auf dem Grundkörper 13, 14 zu verankern, sondern sie können auch dazu dienen, die beiden Grundkorperhälften 13, 14 zusammenzuhalten, wenn dies nicht durch Verklebung- oder Rotationsverschweißung erfolgt. Die Flansche 32 uni*33 erzeugen ferner die optische Illusion einer in radialer Richtung dicken Lauffläche 31. Dies ist zweckmäßig, dr^nn Polyurethjin ist ein sehr verschleißfestes Material, so daß die D.cke der Lauffläche wesentlich geringer sein kann als bei herkömmlichen Gummireifen. Sobald der Kunststoff der Lauffläche 31 in der Form 36 genügend abgekühlt ist, wird die Form geöffnet und das fertige Laufrad kann aus der Form entnommen werden. Nach dem Abkühlen wird durch die besondere Materialpaarung zwischen Grundkörper 13, 14 und Lauffläche 31 eine klebehaftende Verbindung zwischen den genannten Teilen erzeugt.

Wie man weiterhin aus F i g. 2 erkennen kann, setzen die Außenflächen der Flansche 32, 33 der Lauffläche 31 die die Nabe 18,18a mit der Felge 21, 21a verbindenden Seitenwände des Grundkörpers fluchtend fort. Auf diese Weise erhält das Laufrad eine glatte äußere Form, an der sich Schmutz weniger leicht festsetzen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Laufrad bestehend aus einem eine Nabe, eine dazu konzentrische Felge und beide verbindende Zwischenwände umfassenden Grundkörper aus verpreßbarem Kunstharz und aus einer auf die Umfangsfläche und darin ausgebildete Nuten der Felge des Grundkörpers aufgespritzten Kunststofflauffläche. dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien des Grundkörpers (13, 14) und der Lauffläche (31) so ausgewählt sind, daß nach Abkühlen der aufgespritzten Lauffläche eine klebehaftende Verbindung zwischen beiden besteht.

2. Laufrad nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (13, 14) aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz und die Lauffläche (31) aus Polyurethan-Harz besteht.

3. Laufrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper aus zwei identischen Hälften (13, 14) besteht, die längs einer gemeiE-jmen Radialebene (22) aneinanderliegen. und aso Ringnuten (24. 24AJ auf den der Radialebene (22) abgewandten Seiten der Felgenteile (21, 2 IA) ausgebildet sind, in die Flansche (32, 33) der Lauffläche (31) eingreifen.

4. Laufrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen der Flansche (32, 33) der Lauffläche (31) fluchtend die die Nabe (18, ISA) mit der Felge (21, 2iA) verbindenden Seitenwände (19) des Grundkörpers fortsetzen.

5. Laufrad nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Grundkörperhälften (13, 14) durch »Rotationsverschweißung« miteinander verbunden sinn.

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