In der Patentanmeldung (Aktz. 197 54959.4) ist ein Fahrzeugrad beschrieben, das Hohträume zur Gewichtserleichterung aufweist, in denen verbleibende Kerne angeordnet sind. Diese werden ins Kokillenwerkzeug eingelegt und vom Gußwerkstoff umgossen.

Diese Kerne bestehen entweder aus einem mit einer Haut ummantelten Metallschaum oder aus einer hohlen geschlossenen Schale.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeugrad, insbesondere ein Fahrzeugrad mit Hohlspeichen zu schaffen, das in einfacher Weise herstellbar ist und ein geringes Gewicht bei optimaler Stabilität aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost.

Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß sowohl geschlossene Hohträume als auch offene Hohträume des Rades mit einem verbleibenden Kern herstellbar sind. So ist der Kern im Bereich eines Felgenhorns des Rades in einem von der Felge und einem Felgenstern gebildeten nach einer Seite hin offenen Ringraum angeordnet. Hierzu wird nach der Erfindung ein Kokillenwerkzeug mit Schiebern verwendet, die dicht nebeneinander im Anschluß zu einer Unterkokille herausziehbar angeordnet sind. Der erste, unmittelbar neben der Unterkokille liegende Schieber weist eine Aussparung für einen aus dem Ringraum herausragendes Kernteil auf. Der zweite Schieber schließt diese Aussparung und den Ringraum dicht ab.

Es wird somit in einfacher Weise möglich, den Kern im Ringraum des Felgenhornes so anzuordnen, daß nach einer mechanischen Bearbeitung ein stabiles Felgenhorn entsteht.

Gleichzeitig kann auch ein zu einer Felge auswalzbares Gußstück im Kokillenwerkzeug hergestellt werden, was aber nicht zwingend ist. Vielmehr kann auch eine"fertige"Felge im Endzustand im Kokillenwerkzeug hergestellt werden.

Der Kern kann nach der Erfindung in Hohiräumen einer Felge mit und ohne Hohispeichen verwendet werden. Die relevanten Hohiraume des Rades im Nabenbereich, in der Radspeiche sowie im Hornbereich können entweder alle oder auch nur zum Teil mit einem Kern versehen sein. So ist bei einem Rad mit Hohispeichen der Kern zwingend im Nabenbereich, in der Hohispeiche sowie im Hornbereich vorgesehen, da dies die Festlegung in der Kokille erforderlich macht. Bei einem Rad ohne Hohlspeichen ist es wahlweise möglich, die verbleibenden Hohträume mit verbleibenden Kernen zu versehen.

Damit eine einfache Bearbeitung der Kernmarken-diese halten den Kern in dem Kokillenwerkzeug-möglich wird, sind die Kernmarken zur Designaußenseite des Rades hin ausgerichtet. Die Kernmarken können aus einer Vielzahl von Metallstiften bestehen, die verteilt und vorragend zur Oberfläche des Kerns angeordnet sind und eine Kernlagerung nach Art eines Nadelkissens bilden.

Der Kern im Felgenhorn weist zumindest eine Kernmarke auf, die durchgebohrt eine Aufnahmebohrung für ein Reifenventil bildet und somit ein Bearbeitungsvorgang eingespart wird.

Der Kern kann zur besseren formschlüssigen Verbindung mit dem Gußwerkstoff eine konturierte bzw. rauhe Oberfläche aufweisen.

Der Kern kann aus einem Metallschaum mit einer umgebenen Schicht oder Haut oder einem metallischen oder keramischen geschlossenen Hohlkörper bestehen.

Der Hohlkörper kann erfindungsgemäß mehrteilig oder einteilig ausgeführt sein und durch Umformverfahren oder hydrogeformt hergestellt werden. Die Materialien aus denen der Hohlkörper bestehen kann, sind Keramikwerkstoffe, Aluminiumlegierungen oder Stahllegierungen. Der Hohlkörper kann zusätzlich mit aufschäumbarem Metall ausgefüllt sein, um eine optimale Stabilität des Hohlkörpers zu erreichen.

Der Metallschaumkern kann beispielsweise aus einem Aluminiumschaum bestehen, der gegen Einflüsse der Gußschmeize während des Gießvorganges geschützt ist. Diese Schutzschicht kann durch im Oxidationsverfahren (Anodisierung) oder durch keramische- oder Spritzbeschichtung bzw. Tauch-oder Spritzbeschichtung mit anhaftenden Materialien herstellt werden.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung kann das Rad auch vollständig aus einem Kunststoff bestehen, wobei wie bei einem Rad aus Metall die Hohträume mit verbleibenden Kernen versehen sind.

Damit das im Gießverfahren hergestellte Rad mit lokalen Verstärkungen versehen werden kann, sind am Kern oder an der Kokille metallische oder keramische Langfaserelemente angeordnet, die umgossen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen Fig. 1 ein Rad im Schnitt mit einem im Felgenhorn angeordneten verbleibenden Kernen in einem offenen Ringraum sowie angedeutet ein Kokillenwerkzeug mit zwei Schiebern, Fig. 2 ein Rad im Schnitt mit einem verbleibenden Kern im Felgenhorn und im Nabenbereich, Fig. 3 ein Rad im Schnitt mit einem im Felgenhorn angeordneten Kern und einem geschlossenen Hohlraum, Fig. 4 ein Rad im Schnitt mit in einer Hohlspeiche, sowie im Nabenbereich und im Felgenhorn angeordneten Kernen, sowie nach außen gerichteten Kernmarken, Fig. 5 ein Rad im Schnitt mit als Nadelstifte ausgebildeten Kernmarken am Kern und Fig. 6 ein Horizontalschnitt durch eine Radspeiche mit am Kern gehaltenen Nadelstiften.

Das Rad 1 weist in einem Ringkanal 2 bzw. in Hohiräumen 3,4 und 5 jeweils einen nach dem Gießvorgang verbleibenden Kern 6,7,8,9 auf. Diese Kerne können aus Metallschaum mit einer umgebenden Haut bzw. Schicht oder aus einem Hohlkörper, bestehend aus einer oder mehreren Schalen gebildet sein oder aus einem Hohlkörper mit Metallschaum aufgefüllt bestehen.

In Fig. 1 ist der Kern 6 im Felgenhorn 10 in einem nach einer Seite hin offenen Ringkanal 2 angeordnet. Zur Anordnung dieses Kernes 6 weist das Kokillenwerkzeug, bestehend aus einem Kokillenunterteil 11, zwei radialen Schiebern 12,13 und einem Kokillenoberteil 14 bzw. 14'auf. Der Kern 6 wird nach dem Gießvorgang entsprechend der Endkontur der Felge abgedreht.

Die Felge 15 des Rades 1 kann im Kokillenwerkzeug 14 bzw. 14'entweder als auswalzbares Gußteil 6 oder als"fertige"Felge 15 gegossen werden, was in den Figuren 1 und 2 näher dargestellt ist.

Der Felgenbereich wird um ein schmiedeähnliches, höherfestes und/oder höherduktiles Metallgefüge zu erzielen, warm oder kalt ausgewalzt bzw. im flow-forming-Verfahren hergestellt. Es können zur Herstellung der Radteile verschiedene Gießverfahren angewendet werden, wie"Multiinjektion Niederdruckguß" (mehrere Angußstellen) zur Verringerung der thermischen-und mechanischen Belastung des Kernes während des Gießvorganges."Druckguß"und dessen Varianten (z. B. Vakuraldruckguß),"Squeeze Casting"und dessen Varianten (z. B. Indirect Squeeze Casting),"Thixsocasting"und dessen Varianten.

In Fig. 3 ist unter anderem ein geschlossener Hohlraum 5 des Rades 1 mit einem Kern 9 im Felgenhorn 10 gezeigt. Dieser ist über mindestens eine Kernmarke 17 im Kokillenwerkzeug gehalten. Durch Aufbohren dieser Kernmarke 17 und der dahinterliegenden Wand 18 der Felge 15 wird eine Aufnahmebohrung 25 für ein Reifenventil geschaffen.

Die Kerne sollen vorzugsweise über Kernmarken 17 ; 20 im Kokillenwerkzeug gehalten werden, welche sich zur Außenseite des Rades 1 hin erstrecken, wie Fig. 4 beispielshaft zeigt.

Die Kernmarken können auch aus mehreren metallischen Stiften 21 bestehen, die sich verteilt über die Oberfläche des Kerns erstrecken und eine Kernlagerung nach Art eines Nadelkissens ergeben.

Der Kern ist als Metallschaumkern, vorzugsweise mit einer solchen Beschichtung oder Haut versehen, die den Metallschaumkern gegen Einflüsse der Schmelze während des Gießvorganges beständig macht. Die Oberfläche der Beschichtung oder der Außenhaut kann eine konturierte Flächenstruktur aufweisen, d. h. die Beschichtung soll

erfindungsgemäß eine gewisse Rauhigkeit aufweisen, damit eine innige Verbindung zwischen Gußwerkstoff und verlorenem Kern besteht.

Wie insbesondere Fig. 5 zeigt, weist ein Rad mit Hohlspeichen in den Hohträumen 3,4 und 5 jeweils einen Kern 7,8 und 9 auf. Der Kern 9 gemäß Fig. 5 kann auch aus einem Kern 6 gem. Fig. 1 und 2 bestehen. Dieser Kern 6 kann auch bei einer Voligußfelge verwendet werden.

Der Kern 6 ist in dem einseitig offenen Ringraum 2 im Felgenhorn 10 zwischen einem Felgenstern F und der Felge 15 vorgesehen. Hierzu ist ein Kokillenwerkzeug 11,14 mit zwei Schiebern 12,13 erforderlich. Der eine Schieber 12 weist eine Aussparung 12a auf, die vom weiteren Schieber 13 dicht abgeschlossen wird. In dieser Aussparung 12a ist ein herausragendes Kernteil 6a angeordnet, welches im Fertigzustand des Rades 1 entlang der strichpunktierten Linie abgedreht wird.

Zur lokalen Verstärkung des Rades sind am Kern oder/und an der Kokille Verstärkungselemente, beispielsweise metallische oder keramische Langfaserelemente vorgesehen, die mit eingegossen werden.

Nach einer speziellen Ausführung kann das Fahrzeugrad auch aus einem gießfähigen Kunststoff, wie Thermoplast oder ein Duroplast bestehen, wobei der oder die Kerne wie bei einem Rad aus einem Leichtmetall-Werkstoff einsetzbar sind. Die Kerne können bei einem Kunststoffrad erfindungsgemäß auch aus einem entsprechend temperaturbeständigen Kunststoffschaum oder Kunststoffhohikörpern in Schalenbauweise bestehen. Der Kunststoff kann kurzfaser-oder langfaserverstärkt, gewebe-oder mattenverstärkt ausgeführt sein, wobei diese Verstärkungen am Kern bzw. an der Kokille entsprechend gehalten sind.