DE102022110609B4

DE102022110609B4 - Wheel device with radially outer tire unit and method and system for assembling such a wheel device and use of a rim that can be assembled by means of a locking ring in such a wheel device

Info

Publication number: DE102022110609B4
Application number: DE102022110609.8A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-04-30
Filing date: 2022-04-30
Publication date: 2024-06-27
Anticipated expiration: 2042-05-01
Also published as: DE102022110609A1

Abstract

Radvorrichtung (10) insbesondere für Elektrofahrzeuge, aufweisend eine Felge (11) und einen darin aufgenommenen Druckschlauch (12) und eine an der Felge (11) befestigte Reifeneinheit (14); wobei der Druckschlauch (12) in einem ersten Radialabschnitt (R1) und die Reifeneinheit (14) separat davon in einem weiteren weiter radial außenliegenden Radialabschnitt (R3) angeordnet sind, wobei der Druckschlauch (12) derart mit nach radial außen wirkender Druckkraft auf eine Innenmantelfläche (14.1) der Reifeneinheit (14) wirkt, dass die Reifeneinheit (14) kraft-/formschlüssig an gegenüberliegenden Innenkonturen (11.3, 15.3) der Radvorrichtung (10) zur Anlage kommt, wobei eine der Innenkonturen (11.3) durch die Felge (11) bereitgestellt ist, wobei die Reifeneinheit (14) eine zumindest im/in einem mit der Felge (11) überlappenden Radialabschnitt (14.3, 14.5) im Querschnitt konische Geometrie aufweist, wobei die kraft-/formschlüssig auf die Reifeneinheit (14) wirkende Innenkontur (11.3) der Felge (11) wenigstens einen nach innen geneigten Radialabschnitt (11.4) in Ausgestaltung als geneigter umlaufender Schenkel aufweist, wobei die Radvorrichtung (10) einen stirnseitig lateral an der Felge (11) montierbaren Verschlussring (15) umfasst, an welchem die Reifeneinheit kraft-/formschlüssig zur Anlage kommt, wobei eine/die Innenkontur (15.3) des Verschlussrings (15) spiegelsymmetrisch zum korrespondierenden gegenüberliegenden Radialabschnitt der Felge (11) ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifeneinheit (14) eine sanduhrartige im Querschnitt doppelkegelförmige Außenkontur mit gegeneinander gerichteten Kegelspitzen aufweist, in der Art von zwei konischen sich zueinander hin verjüngenden Abschnitten. Wheel device (10), in particular for electric vehicles, comprising a rim (11) and a pressure hose (12) received therein and a tire unit (14) attached to the rim (11); wherein the pressure hose (12) is arranged in a first radial section (R1) and the tire unit (14) is arranged separately therefrom in a further radial section (R3) located further radially outward, wherein the pressure hose (12) acts with a pressure force acting radially outward on an inner circumferential surface (14.1) of the tire unit (14) such that the tire unit (14) comes to rest in a force-fitting/form-fitting manner on opposite inner contours (11.3, 15.3) of the wheel device (10), wherein one of the inner contours (11.3) is provided by the rim (11), wherein the tire unit (14) has a geometry that is conical in cross-section at least in/in a radial section (14.3, 14.5) overlapping the rim (11), wherein the inner contour (11.3) of the rim (11) acting in a force-fitting/form-fitting manner on the tire unit (14) has at least one inwardly inclined radial section (11.4) in the form of an inclined circumferential leg, wherein the wheel device (10) comprises a locking ring (15) which can be mounted laterally on the front side of the rim (11), against which the tire unit comes to rest in a force-fitting/form-fitting manner, wherein a/the inner contour (15.3) of the locking ring (15) is designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim (11), characterized in that the tire unit (14) has an hourglass-like outer contour with a double-conical cross-section and cone tips directed towards one another, in the manner of two conical sections tapering towards one another.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radvorrichtung insbesondere für Elektrofahrzeuge, aufweisend eine Felge und einen darin aufgenommenen Druckschlauch und eine an der Felge befestigte Reifeneinheit, wobei die Reifeneinheit radial außen vom Druckschlauch angeordnet/montierbar ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen/Zusammenbauen einer solchen Radvorrichtung, insbesondere bei zumindest teilweiser Automatisierung der Montage der einzelnen Komponenten, sowie eine entsprechende Anlage dafür. Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung einer mittels Verschlussring zusammenbaubaren Felge einer Radvorrichtung zur Aufnahme einer Reifeneinheit. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Anspruchs.The present invention relates to a wheel device, in particular for electric vehicles, comprising a rim and a pressure hose accommodated therein and a tire unit attached to the rim, wherein the tire unit is arranged/mountable radially outside of the pressure hose. The present invention further relates to a method for producing/assembling such a wheel device, in particular with at least partial automation of the assembly of the individual components, and a corresponding system therefor. Last but not least, the present invention also relates to the use of a rim of a wheel device that can be assembled by means of a locking ring to accommodate a tire unit. In particular, the invention relates to a device and a method according to the preamble of the respective independent claim.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Bei herkömmlichen Rädern mit Luft-/Druckschläuchen und auch bei schlauchlosen Rädern wird ein Reifen bzw. Reifenmantel üblicherweise auf die Felge des Rades gezogen und von innen derart mit Druck beaufschlagt, dass der Reifen kraft-/reibschlüssig an der Felge zur Anlage kommt. Dieses Konzept hat sich über die Jahre sehr bewährt und ist in mannigfaltiger Umsetzung auch bei Optimierung z.B. der Karkasse des Reifens für diverse Anwendungsbereiche erfolgreich realisiert worden. Für die Zukunft geht es jedoch auch um die Frage, ob bzw. inwiefern dieser klassische Aufbau alternativ ausgestaltet werden kann, insbesondere um ressourcenschonend zumindest einige der verwendeten Materialien substituieren und/oder nachhaltiger verwenden zu können oder z.B. den Materialaufbau beispielsweise hinsichtlich einer/der Karkasse des Reifens möglichst einfach ausgestalten zu können. Eine/r der Ideen und Ansätze zur Verbesserung von Aufbau und Zusammensetzung von Rädern aller Art wird dabei auch durch die Anforderung getrieben, die einzelnen verwendeten Materialien nachhaltiger wiederverwenden zu können und die Handhabung der einzelnen Komponenten über deren gesamten Lebenszyklus einfacher auszugestalten.In conventional wheels with air/pressure tubes and also in tubeless wheels, a tire or tire casing is usually pulled onto the rim of the wheel and pressure is applied from the inside so that the tire is frictionally/force-locked to the rim. This concept has proven itself over the years and has been successfully implemented in a variety of ways, including optimizing the tire carcass for various applications, for example. For the future, however, the question is whether and to what extent this classic structure can be designed in an alternative way, in particular to be able to substitute at least some of the materials used in a resource-saving manner and/or to use them more sustainably or, for example, to be able to design the material structure as simply as possible with regard to the tire carcass, for example. One of the ideas and approaches to improving the structure and composition of wheels of all kinds is also driven by the requirement to be able to reuse the individual materials used more sustainably and to make the handling of the individual components easier over their entire life cycle.

Gemäß dem Stand der Technik wird der Reifenmantel an beiden Stirnseiten der Felge durch den Reigeninnendruck kraftschlüssig an der Felge zur Anlage gebracht; die Montage des Reifens, insbesondere was Autoreifen betrifft, erfolgt durch speziell dafür konzipierte Maschinen, bei welchen ein Werkzeug oder das Rad rotiert und relativ zur Felge in Umfangsrichtung bewegt wird, um den Reifenrand über den Felgenrand zu zwingen. Eine manuelle De-/Montage ist demnach bei vielen Radtechnologien insbesondere aufgrund der wirkenden/anzusetzenden Kräfte nicht möglich. Beispielhaft kann die Veröffentlichung DE 10 2013 012 827 A1 genannt werden, welche einen Luftreifen mit im Reifenhohlraum angeordnetem Geräuschunterdrückungskörper beschreibt.According to the state of the art, the tire casing is brought into contact with the rim on both front sides by the internal pressure of the tire; the assembly of the tire, especially car tires, is carried out by specially designed machines in which a tool or the wheel rotates and is moved in the circumferential direction relative to the rim in order to force the tire edge over the rim edge. Manual disassembly/assembly is therefore not possible with many wheel technologies, in particular due to the forces that are applied/acting. An example is the publication EN 10 2013 012 827 A1 which describes a pneumatic tire with a noise suppression body arranged in the tire cavity.

In den folgenden Veröffentlichungen werden weitere Möglichkeiten zur Anordnung eines Gummireifens auf einer Felge beschrieben. DE 366 215 A beschreibt eine einstückig starre Felge, in welche die einzelnen Komponenten von radial außen eingelegt werden können. DE 1 951 954 A beschreibt eine seitlich montierbare Scheibe, welche mit dem Gummireifen zusammen eine Formschlussverbindung sicherstellt. US 1 816 176 A beschreibt eine Felge mit beidseitig montierten Reifenringen zum beidseitigen Einfassen einer Mehrzahl von Gummireifenelementen, zwischen welchen ein Druckschlauch angeordnet ist. Auch die folgende Veröffentlichung beschreibt eine Möglichkeit zur Bildung einer Verbindung zwischen Felge und Reifen: GB 1911 / 3 898 A.The following publications describe further possibilities for arranging a rubber tire on a rim. DE 366 215 A describes a one-piece rigid rim into which the individual components can be inserted radially from the outside. DE 1 951 954 A describes a laterally mounted disc which, together with the rubber tire, ensures a positive connection. US 1 816 176 A describes a rim with tire rings mounted on both sides for enclosing a plurality of rubber tire elements on both sides, between which a pressure hose is arranged. The following publication also describes a possibility for forming a connection between rim and tire: GB1911 / 3 898 A.

Ausgehend vom Stand der Technik ist ein Bedarf an einem neuen alternativen Konzept für den konstruktiven Aufbau des Rades und die Konzipierung der einzelnen Komponenten insbesondere umfassend den Reifen zu spüren. Es besteht dabei auch Interesse an einem verbesserten bzw. weniger komplexen Materialmanagement. Nicht zuletzt besteht insbesondere hinsichtlich des gesamten Lebenszyklus des Rades/Reifens auch Interesse an technischen Lösungen, die eine größere Variabilität ermöglichen, ohne dabei die für die Fahrpraxis (für den tatsächlichen Gebrauch der Räder) erforderliche Sicherheit zu beeinträchtigen.Based on the current state of the art, there is a need for a new alternative concept for the structural design of the wheel and the design of the individual components, particularly the tire. There is also interest in improved or less complex material management. Last but not least, particularly with regard to the entire life cycle of the wheel/tire, there is also interest in technical solutions that allow greater variability without compromising the safety required for practical driving (for the actual use of the wheels).

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Aufgabe ist, eine Reifenvorrichtung bereitzustellen, bei welcher sich bei gleichzeitig möglichst hoher Sicherheit im praktischen Gebrauch auch eine größere Variabilität hinsichtlich Optimierung von individuellen Eigenschaften und Verwendung bestimmter Materialien und Komponenten realisieren lässt. Auch ist es Aufgabe, eine solche Reifenvorrichtung derart zu konzipieren, dass deren Herstellung/Bereitstellung und auch nachhaltige Wiederverwendung oder Reparatur (z.B. Überholung/Instandsetzung teilweise verschlissener Komponenten) oder Entsorgung vereinfacht werden kann. Nicht zuletzt ist es Aufgabe, eine Reifenvorrichtung derart auszugestalten, dass eine Materialauswahl vereinfacht werden kann und auch aus einem möglichst breiten Materialspektrum getroffen werden kann, bei möglichst einfachem Aufbau der einzelnen Komponenten des Rades. The task is to provide a tire device that, while at the same time being as safe as possible in practical use, also allows for greater variability in terms of optimizing individual properties and using certain materials and components. It is also the task to design such a tire device in such a way that its manufacture/provision and also sustainable reuse or repair (e.g. overhaul/repair of partially worn components) or disposal can be simplified. Last but not least, the task is to design a tire device in such a way that material selection can be simplified and can also be made from the widest possible range of materials, with the simplest possible structure of the individual components of the wheel.

Diese Aufgabe wird durch eine Radvorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß dem nebengeordneten Verfahrensanspruch sowie durch Verwendungen gemäß dem nebengeordneten Verwendungsanspruch sowie durch eine Anlage gemäß dem nebengeordneten Vorrichtungsanspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den jeweiligen Unteransprüchen erläutert. Die Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern dies nicht explizit verneint ist.This object is achieved by a wheel device according to claim 1 and by a method according to the independent method claim and by uses according to the independent use claim and by a system according to the independent device claim. Advantageous further developments of the invention are explained in the respective subclaims. The features of the exemplary embodiments described below can be combined with one another, unless this is explicitly denied.

Bereitgestellt wird eine Radvorrichtung, insbesondere für Elektrofahrzeuge, aufweisend eine Felge und einen darin aufgenommenen Druckschlauch und eine an der Felge befestigte Reifeneinheit; Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Druckschlauch in einem ersten Radialabschnitt und die Reifeneinheit separat davon (als eigenständige Komponente) in einem weiteren weiter radial außenliegenden Radialabschnitt angeordnet sind, wobei der Druckschlauch (bei bestimmungsgemäßem Gebrauch, also im mit Druck beaufschlagtem Zustand) derart mit nach radial außen wirkender Druckkraft auf eine Innenmantelfläche der Reifeneinheit wirkt, dass die Reifeneinheit kraft-/formschlüssig an gegenüberliegenden Innenkonturen der Radvorrichtung zur Anlage kommt, wobei eine der Innenkonturen durch die Felge bereitgestellt ist. Dies liefert einen in radialer Richtung sequentiellen Aufbau, bei welchem die Reifeneinheit auch in vergleichsweise kurzer radialer Erstreckung (schmaler radialer Ausdehnung) bereitgestellt werden kann, also vergleichsweise schlank und materialsparend, und ohne eine Funktion als Druckkörper. Die Reifeneinheit kann radial außen vom Druckschlauch angeordnet/montierbar sein, also unabhängig vom Druckschlauch. Insbesondere kann die Reifeneinheit auch bei Ausgestaltung aus Vollmaterial vergleichsweise materialsparend bereitgestellt werden. Der Druckkörper zum Aufbauen eines Gegendrucks gegen die Gewichtskraft eines Fahrzeugs und zum Erzeugen einer für eine betragsmäßig vordefinierbare Haftreibung erforderlichen Anpresskraft kann unabhängig von der Reifeneinheit mittels des Druckschlauchs bereitgestellt werden, welcher bevorzugt radial ganz innen in der Felge vorgesehen ist, und welcher entweder direkt auf die radial innenliegende Fläche der Reifeneinheit wirkt oder indirekt unter Zwischenschaltung insbesondere eines Dämpfungsbandes auf die Reifeneinheit wirkt. Die axiale Erstreckung des Druckschlauchs ist dabei bevorzugt länger als eine radial außenliegende axiale Öffnung der Felge (Montageschnittstelle für Reifeneinheit, mit oder ohne Verschlussring).A wheel device is provided, in particular for electric vehicles, comprising a rim and a pressure hose accommodated therein and a tire unit attached to the rim; According to the invention, it is proposed that the pressure hose is arranged in a first radial section and the tire unit is arranged separately therefrom (as an independent component) in a further radial section located further radially outward, wherein the pressure hose (when used as intended, i.e. when pressurized) acts on an inner circumferential surface of the tire unit with a compressive force acting radially outward in such a way that the tire unit comes to rest in a force-fitting/positive-fitting manner on opposite inner contours of the wheel device, wherein one of the inner contours is provided by the rim. This provides a sequential structure in the radial direction, in which the tire unit can also be provided in a comparatively short radial extension (narrow radial extension), i.e. comparatively slim and material-saving, and without a function as a pressure body. The tire unit can be arranged/mounted radially outside the pressure hose, i.e. independently of the pressure hose. In particular, the tire unit can be provided in a comparatively material-saving manner even when made of solid material. The pressure body for building up a counterpressure against the weight of a vehicle and for generating a contact force required for a predefinable amount of static friction can be provided independently of the tire unit by means of the pressure hose, which is preferably provided radially on the very inside of the rim and which either acts directly on the radially inner surface of the tire unit or indirectly on the tire unit with the interposition of a damping band in particular. The axial extension of the pressure hose is preferably longer than a radially outer axial opening of the rim (mounting interface for tire unit, with or without locking ring).

Als Felge ist insbesondere ein einstückiger und nicht zur Demontage vorgesehener Aufbau zur Aufnahme der Reifeneinheit zu verstehen, mit einstückig integraler Komposition zumindest in radialer Richtung. Die hier als Felge beschriebene Komponente weist insoweit keine weiteren Unterteilungs- oder Demontagekomponenten auf, sondern stellt ein für sich abgeschlossenes Bauteil dar, zumindest seitens der Reifeneinheit und üblicherweise auch seitens der Achsaufnahme. Die Felge besteht üblicherweise aus metallischem Material, kann jedoch auch in Hinblick auf Gewichtseinsparung aus einem nicht-metallischen (noch leichteren) Leichtbaumaterial aufgebaut sein.A rim is understood to be a one-piece structure that is not designed to be dismantled and is intended to accommodate the tire unit, with a one-piece, integral composition at least in the radial direction. The component described here as a rim does not have any further subdivision or dismantling components, but rather represents a self-contained component, at least on the part of the tire unit and usually also on the part of the axle mount. The rim is usually made of metallic material, but can also be made of a non-metallic (even lighter) lightweight material in order to save weight.

Als ein „kraft-/formschlüssiges zur Anlage kommen“ ist dabei insbesondere eine zumindest kraft-/haftreibschlüssige Verbindung zu verstehen, welche wahlweise (optional) auch durch zusätzliche Formschlusskonturen erweitert werden kann, z.B. bei bestimmten Anforderungen an eine Drehmomentübertragung zwischen Felge und Reifeneinheit. An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass die Erfindung zumindest für übliche Kraftfahrzeuganwendungen bereits basierend auf reinem Kraftschluss realisierbar ist; insofern ist der hier zusätzlich beschriebene optional implementierbare Formschluss als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Konzeptes zu verstehen, beispielsweise hinsichtlich noch höherer Sicherheit oder hinsichtlich Individualisierbarkeit für einzelne Spezialanwendungen. Insofern ist beim hier verwendeten kombinierten Begriff „kraft-/formschlüssig“ die Bezugnahme auf Kraftschluss (Haftreibung) auch vorangestellt.A "positive/positive engagement" is to be understood in particular as a connection that is at least positive/frictional, which can optionally be expanded by additional positive locking contours, e.g. for certain requirements for torque transmission between the rim and tire unit. At this point, it should be mentioned that the invention can already be implemented based on pure positive locking, at least for conventional motor vehicle applications; in this respect, the optionally implementable positive locking described here is to be understood as a further advantage of the inventive concept, for example with regard to even greater safety or with regard to customization for individual special applications. In this respect, the combined term "positive/positive locking" used here also precedes the reference to positive locking (static friction).

Personifizierte Begriffe, soweit sie hier nicht im Neutrum formuliert sind, können im Rahmen der vorliegenden Offenbarung alle Geschlechter betreffen.Personified terms, unless formulated in the neuter form here, can refer to all genders within the scope of this disclosure.

Der Druckschlauch ist beispielsweise für den bei vielen Rädern herkömmlichen Druckbereich von 2-3bar ausgelegt, beispielsweise auch für Drücke von bis zu 6bar, je nach Anwendung und je nach konstruktiven Details.The pressure hose is designed for the pressure range of 2-3 bar that is common on many wheels, but also for pressures of up to 6 bar, depending on the application and design details.

Es hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemäße Aufbau auch ein hohes Maß an Sicherheit für die tatsächliche Nutzung der jeweiligen Radvorrichtung sicherstellen kann, also z.B. im Fahrbetrieb an einem Elektroauto, insbesondere dann wenn die Reifeneinheit aus Vollmaterial besteht.It has been shown that the structure according to the invention can also ensure a high degree of safety for the actual use of the respective wheel device, e.g. when driving an electric car, especially when the tire unit is made of solid material.

Dank des erfindungsgemäßen Aufbaus ist es nicht notwendiger Weise erforderlich, für die Reifeneinheit eine komplexe Materialkombination oder einen komplexen Aufbau mit Karkasse z.B. aus Stahl- oder Karbonmaterialien vorzusehen. Vielmehr kann die Reifeneinheit bereits bei nur einem Material, z.B. Kautschuk oder entsprechende bereits geläufige Ersatzmaterialien (Stichwort Taraxacum-/Löwenzahn-Reifenmaterialien) eine vergleichsweise hohe Steifigkeit und Formbeständigkeit liefern. Insofern kann sich die hier beschriebene Reifeneinheit auch durch ein sehr homogenes Materialgefüge auszeichnen (insbesondere ohne das Erfordernis einer Materialdurchmischung oder einer Materialkombination innerhalb der Reifeneinheit). Zusätzliche Verstärkungen sind nicht notwendigerweise erforderlich. Der erfindungsgemäße Aufbau erleichtert dabei z.B. auch die Ausbildung oder Reparatur oder Grunderneuerung eines bestimmten Profils auf der Lauffläche der Reifeneinheit. Der Fachmann kann die für einen jeweiligen Anwendungsfall besonders vorteilhafte Materialkombination für die hier beschriebenen Komponenten der Radvorrichtung definieren bzw. die entsprechende Materialauswahl treffen.Thanks to the structure according to the invention, it is not necessarily necessary to provide a complex material combination or a complex structure with a carcass made of steel or carbon materials, for example. Rather, the tire unit can provide a comparatively high level of rigidity and dimensional stability even with just one material, e.g. rubber or corresponding already common substitute materials (keyword Taraxacum/dandelion tire materials). In this respect, the tire unit described here can also characterized by a very homogeneous material structure (in particular without the need for a material mixture or a material combination within the tire unit). Additional reinforcements are not necessarily required. The structure according to the invention also facilitates, for example, the formation or repair or basic renewal of a certain profile on the tread of the tire unit. The expert can define the material combination that is particularly advantageous for a particular application for the components of the wheel device described here or make the appropriate material selection.

Nicht zuletzt kann auch ein Austausch oder eine Reparatur der Reifeneinheit dadurch erleichtert werden, dass die Reifeneinheit nur einseitig an der Felge (Innenkontur) zur Anlage kommt, also an der anderen Seite durch eine andere Komponente gehalten werden kann (hier: Bezugnahme auf Verschlussring).Last but not least, replacing or repairing the tire unit can be made easier by the fact that the tire unit only comes into contact with the rim (inner contour) on one side, i.e. can be held on the other side by another component (here: reference to locking ring).

Die hier beschriebene Radvorrichtung eignet sich insbesondere auch für alle herkömmlichen Kraftfahrzeuganwendungen, und auch für Spezialanwendungen, bei denen ein großes Sicherheitsniveau und/oder ein spezifisch angepasstes Reifenprofil oder ein anwendungsspezifischer Aufbau oder eine anwendungsspezifische Dimensionierung gefordert wird.The wheel device described here is particularly suitable for all conventional motor vehicle applications, and also for special applications where a high level of safety and/or a specifically adapted tire profile or an application-specific structure or dimensioning is required.

Dabei kann die Felge insbesondere in sechs radiale Zonen eingeteilt sein: Achsaufnahme. Verschraubung mit Achse, Speichen, Felgenkopf mit erster und zweiter radialer Einbauzone, die hier auch als Radialabschnitte beschrieben werden. Wahlweise fallen die erste und zweite radiale Einbauzone in die radiale Erstreckung des Felgenkopfes, wahlweise ist der Felgenkopf nach radial innen weiter fortgebildet. In der zweiten radialen Einbauzone, also radial ganz außen, ist die Reifeneinheit angeordnet. In der ersten radialen Einbauzone ist/sind Druckschlauch und wahlweise auch ein Dämpfungsband angeordnet. Insofern wird die zweite radiale Einbauzone hier auch als weiterer Radialabschnitt bezeichnet.The rim can be divided into six radial zones in particular: axle mount, screw connection with axle, spokes, rim head with first and second radial installation zone, which are also described here as radial sections. Optionally, the first and second radial installation zone fall within the radial extension of the rim head, optionally the rim head is further developed radially inwards. The tire unit is arranged in the second radial installation zone, i.e. radially on the very outside. The pressure hose and optionally also a damping band are arranged in the first radial installation zone. In this respect, the second radial installation zone is also referred to here as a further radial section.

Der Druckschlauch kann mit einem Ventil versehen sein, welches durch einen entsprechenden Durchlass des Felgenkopfes geführt sein kann, insbesondere in einem radial innen liegenden Bereich nahe zum Speichenbereich.The pressure hose can be provided with a valve which can be guided through a corresponding passage of the rim head, in particular in a radially inner region close to the spoke area.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Reifeneinheit als umlaufendes Reifenband/Reifenprofilband ausgestaltet und besteht bevorzugt aus Vollmaterial. Dies liefert auch Vorteile hinsichtlich der zumindest kraftschlüssigen Schnittstellen zur Felge bzw. zum Verschlussring.According to one embodiment, the tire unit is designed as a circumferential tire band/tire tread band and preferably consists of solid material. This also provides advantages with regard to the at least force-fitting interfaces to the rim or the locking ring.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Reifeneinheit eine zumindest im/in einem mit der Felge überlappenden Radialabschnitt im Querschnitt konische Geometrie auf. Dies begünstigt nicht zuletzt einen durch den Druckschlauch generierten effektiven Kraftschluss an den gegenüberliegenden Innenkonturen.According to one embodiment, the tire unit has a geometry that is conical in cross section at least in a radial section that overlaps the rim. This promotes an effective frictional connection on the opposing inner contours, generated by the pressure hose.

Dabei weist die Reifeneinheit erfindungsgemäß eine sanduhrartige im Querschnitt doppelkegelförmige Außenkontur mit gegeneinander gerichteten Kegelspitzen auf, in der Art von zwei konischen sich zueinander hin verjüngenden Abschnitten. Dies liefert auch eine vorteilhafte räumliche Integration der Reifeneinheit, insbesondere bei guter Ausnutzung der verfügbaren axialen Länge (auf die Fahrrichtung bezogen entsprechend also einer guten Ausnutzung der Breite der Radvorrichtung).According to the invention, the tire unit has an hourglass-like cross-section with a double-conical outer contour with cone tips pointing towards each other, in the manner of two conical sections tapering towards each other. This also provides an advantageous spatial integration of the tire unit, in particular with good utilization of the available axial length (in relation to the direction of travel, therefore corresponding to good utilization of the width of the wheel device).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die kraft-/formschlüssig auf die Reifeneinheit wirkende Innenkontur der Felge wenigstens einen nach innen geneigten Radialabschnitt insbesondere in Ausgestaltung als geneigter umlaufender Schenkel auf, beispielsweise mit einer Neigung von ca. 20-30°, insbesondere 25° gegenüber der radialen Richtung. Dies liefert auch eine für effektiven Kraftschluss vorteilhafte Ausgestaltung, wahlweise auch bei kombinierter Realisierung mit Formschluss zumindest betreffend die Umfangsrichtung (insbesondere zwecks besonders hoher Drehmomentübertragbarkeit, falls erforderlich/gewünscht). Ein/der hier beschriebene Verschlussring kann eine korrespondierend ausgestaltete Geometrie aufweisen (spiegelsymmetrische Neigung nach axial innen).According to one embodiment, the inner contour of the rim, which acts on the tire unit in a force-locking/form-locking manner, has at least one radial section inclined inwards, in particular in the form of an inclined circumferential leg, for example with an inclination of approximately 20-30°, in particular 25° relative to the radial direction. This also provides a design that is advantageous for effective force-locking, optionally also in a combined implementation with form-locking at least in relation to the circumferential direction (in particular for the purpose of particularly high torque transferability, if required/desired). A/the locking ring described here can have a correspondingly designed geometry (mirror-symmetrical inclination axially inwards).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Radvorrichtung einen stirnseitig lateral an der Felge montierbaren Verschlussring, an welchem die Reifeneinheit kraft-/formschlüssig zur Anlage kommt, wobei eine/die Innenkontur des Verschlussrings bevorzugt spiegelsymmetrisch zum korrespondierenden gegenüberliegenden Radialabschnitt der Felge ausgestaltet ist, insbesondere mit derselben Geometrie bzw. Neigung wie die kraft-/formschlüssig wirkende Innenkontur der Felge. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine einfache Montage im Sinne eines axialen Einlegens der Reifeneinheit.According to one embodiment, the wheel device comprises a locking ring that can be mounted laterally on the front side of the rim and against which the tire unit comes into contact in a force-fitting/form-fitting manner, wherein an/the inner contour of the locking ring is preferably designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim, in particular with the same geometry or inclination as the force-fitting/form-fitting inner contour of the rim. Last but not least, this also enables simple assembly in the sense of axial insertion of the tire unit.

Der erfindungsgemäße Aufbau ermöglicht nicht zuletzt auch eine einfache De-/Montage, insbesondere auch eine manuelle De-/Montage ohne komplexe Anlagentechnik oder Spezialwerkzeuge.Last but not least, the structure according to the invention also enables simple disassembly and assembly, in particular manual disassembly and assembly without complex system technology or special tools.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel überragt ein/der Verschlussring der Radvorrichtung zumindest in einem Radialabschnitt die Felge bzw. das Material der Felge an der entsprechenden Montageseite, in welchem die Reifeneinheit bzw. das Reifenband vorliegt (sich also zumindest ab dem weiteren weiter außenliegenden Radialabschnitt weiter nach radial außen erstreckt, wobei zwecks Montage eine radiale Überlappung nach radial Innen mit dem Material der Felge vorliegen kann). Dies ermöglicht auch, mittels des Verschlussrings eine spezifisch angepasst Formschlusskontur bereitzustellen, mittels welcher in axialer Richtung in die Reifeneinheit eingegriffen werden kann.According to one embodiment, a/the locking ring of the wheel device projects beyond the rim or the material of the rim at least in a radial section on the corresponding mounting side in which the tire unit or the tire band is present (i.e. at least from the further further outer radial section extends further radially outwards, whereby a radial overlap with the material of the rim can be present radially inwards for the purpose of assembly). This also makes it possible to provide a specifically adapted form-fitting contour by means of the locking ring, by means of which the tire unit can be engaged in the axial direction.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen der Verschlussring und die Felge korrespondierende Befestigungsmittel insbesondere an vordefinierten Umfangspositionen auf, beispielsweise vier oder fünf über den Umfang gleichverteilte Schraubverbindungskomponenten. Dies begünstigt auch eine sichere Montage und einen sicheren Langzeithalt, wobei wahlweise an wenigstens einer der Schraubverbindungskomponenten zusätzlich auch eine Zentrierung vorgesehen sein kann.According to one embodiment, the locking ring and the rim have corresponding fastening means, in particular at predefined circumferential positions, for example four or five screw connection components evenly distributed over the circumference. This also promotes secure assembly and a secure long-term hold, whereby optionally a centering can also be provided on at least one of the screw connection components.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Verschlussring und/oder die Felge eine sich axial erstreckende Zentrierung in radialer Richtung auf, insbesondere eine sich zumindest im einstelligen Millimeterbereich axial erstreckende zylindrische Kontur. Dies begünstigt auch die Vermeidung von Unwuchten.According to one embodiment, the locking ring and/or the rim has an axially extending centering in the radial direction, in particular a cylindrical contour that extends axially at least in the single-digit millimeter range. This also helps to avoid imbalances.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Radvorrichtung ein Dämpfungsband, welches in einem zweiten Radialabschnitt zwischen Druckschlauch und Reifeneinheit angeordnet bzw. zwischengeschaltet ist und radial innen den Druckschlauch und radial außen die Reifeneinheit kontaktiert (also zwischen dem erstem Radialabschnitt und dem weiteren weiter außenliegenden Radialabschnitt angeordnet ist), wobei das Dämpfungsband bevorzugt auch eingerichtet ist für eine akustische Dämpfung. Dies liefert einen erweiterten Funktionsumfang, der je nach Anwendung optional implementiert werden kann. Die axiale Erstreckung des Dämpfungsbandes ist dabei bevorzugt länger als eine radial außenliegende axiale Öffnung der Felge (Montageschnittstelle für Reifeneinheit, mit oder ohne Verschlussring). Die axiale Erstreckung des Dämpfungsbandes entspricht dabei zumindest annähernd der axialen Erstreckung des Druckschlauchs; insofern können diese beiden Komponenten in einer zumindest annähernd rechteckigen Sektion der Kavität des Felgenkopfes aufgenommen werden.According to one embodiment, the wheel device comprises a damping band which is arranged or interposed in a second radial section between the pressure hose and the tire unit and contacts the pressure hose radially on the inside and the tire unit radially on the outside (i.e. is arranged between the first radial section and the further radial section further out), wherein the damping band is preferably also set up for acoustic damping. This provides an expanded range of functions which can be optionally implemented depending on the application. The axial extension of the damping band is preferably longer than a radially outer axial opening of the rim (mounting interface for tire unit, with or without locking ring). The axial extension of the damping band corresponds at least approximately to the axial extension of the pressure hose; in this respect, these two components can be accommodated in an at least approximately rectangular section of the cavity of the rim head.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist ein/das Dämpfungsband der Radvorrichtung radial innen und radial außen eine für Haftreibung ausgestaltete/optimierte Oberfläche auf, insbesondere mit entsprechend hohem (Haft-)Reibungskoeffizient. Eine derartige Ausgestaltung begünstigt nicht zuletzt auch eine Minimierung von Relativbewegungen und Reibung der einzelnen Komponenten aneinander. Der Fachmann kann die korrespondierenden Oberflächen(-strukturen) dabei insbesondere auch in Abhängigkeit von der getroffenen Materialauswahl spezifisch aufeinander abstimmen. Da die vom Druckschlauch nach radial außen ausgeübte Normalkraft die Anhaftung über die gesamte Breite optimieren kann, ist das Risiko von Verschleiß an diesen Kontaktflächen vergleichsweise gering. According to one embodiment, a/the damping band of the wheel device has a surface designed/optimized for static friction on the radial inside and radial outside, in particular with a correspondingly high (static) friction coefficient. Such a design also promotes a minimization of relative movements and friction between the individual components. The expert can specifically coordinate the corresponding surface (structures) with one another, in particular depending on the material selection made. Since the normal force exerted radially outward by the pressure hose can optimize adhesion across the entire width, the risk of wear on these contact surfaces is comparatively low.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an wenigstens einer Umfangsposition der Felge und an wenigstens einer korrespondierenden Umfangsposition der Reifeneinheit wenigstens eine Formschlusskontur insbesondere in der Art einer Nut-Feder-Verbindung vorgesehen, insbesondere an wenigstens vier oder fünf Umfangspositionen gleichverteilt über den gesamten Umfang und bevorzugt auch an beiden axialen/lateralen Seiten der Felge und der Reifeneinheit. Hierdurch kann die Verbindung zwischen Reifeneinheit und Felge/Verschlussring noch sicherer ausgestaltet werden. Dabei ist die Reifeneinheit bevorzugt aus Vollmaterial ausgestaltet, d.h., die entsprechende Formschlusskontur ist integral ins Material eingearbeitet. Dies begünstigt eine sehr wirksame Kraftübertragung und eine sehr sichere und belastbare Verbindung/Kupplung insbesondere auch bei hohen Drehmomenten.According to one embodiment, at least one form-fitting contour, in particular in the form of a tongue and groove connection, is provided at at least one circumferential position of the rim and at least one corresponding circumferential position of the tire unit, in particular at at least four or five circumferential positions evenly distributed over the entire circumference and preferably also on both axial/lateral sides of the rim and the tire unit. This allows the connection between the tire unit and the rim/locking ring to be made even more secure. The tire unit is preferably made of solid material, i.e. the corresponding form-fitting contour is integrally incorporated into the material. This promotes very effective power transmission and a very secure and resilient connection/coupling, especially at high torques.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Felge einen Felgenkopf mit einer rinnenartigen Kontur/Struktur auf, insbesondere mit radial innenliegender zumindest annähernd rechteckiger Querschnittssektion. Dies begünstigt nicht zuletzt auch das hier beschriebene unilaterale Montagekonzept, bei welchem die einzelnen Komponenten weitgehend ohne Kraftaufwand lediglich axial eingelegt/eingeschoben werden können, also ohne Überwindung irgendwelcher Kanten oder Felgenränder.According to one embodiment, the rim has a rim head with a groove-like contour/structure, in particular with a radially inner cross-sectional section that is at least approximately rectangular. This also favors the unilateral assembly concept described here, in which the individual components can be inserted/pushed in axially with little effort, i.e. without overcoming any edges or rim edges.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Felge einen Felgenkopf auf, welcher eine Kavität zur in radialer Richtung vollständigen Aufnahme des Druckschlauchs und optional auch einem/dem Dämpfungsband der Radvorrichtung definiert, wobei die Kavität bevorzugt auch einen Radialabschnitt von mindestens 30%, insbesondere mindestens 40%, beispielsweise im Bereich von 30-70% der radialen Querschnittserstreckung der Reifeneinheit aufnimmt. Dies begünstigt nicht zuletzt auch eine sehr robuste Anordnung mit vergleichsweise großen Flächen für eine Kraftübertragung.According to one embodiment, the rim has a rim head which defines a cavity for completely accommodating the pressure hose in the radial direction and optionally also a/the damping band of the wheel device, wherein the cavity preferably also accommodates a radial section of at least 30%, in particular at least 40%, for example in the range of 30-70% of the radial cross-sectional extent of the tire unit. Last but not least, this also promotes a very robust arrangement with comparatively large areas for power transmission.

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren gemäß dem entsprechenden nebengeordneten Verfahrensanspruch, nämlich durch ein Verfahren zum Herstellen/Zusammenbauen einer Radvorrichtung, insbesondere einer zuvor weiter oben beschriebenen Radvorrichtung, wobei eine Felge und ein zur Anordnung in/an der Felge vorgesehener Druckschlauch und eine an der Felge zu befestigende Reifeneinheit bereitgestellt werden, wobei der Druckschlauch in einem ersten Radialabschnitt und die Reifeneinheit separat davon in einem weiteren weiter außenliegenden Radialabschnitt angeordnet werden, wobei stirnseitig lateral ein Verschlussring derart an der Felge montiert wird, insbesondere verschraubt wird, dass die Reifeneinheit kraft-/formschlüssig am Verschlussring und an einer geometrisch korrespondierenden Innenkontur der Felge zur Anlage kommt, wobei der Druckschlauch derart mit nach radial außen wirkender Druckkraft auf eine Innenmantelfläche der Reifeneinheit wirkend mit Druck beaufschlagt wird, dass die Reifeneinheit kraft-/formschlüssig mit druckabhängig vordefinierbarer Haftreibungskraft an der Innenkontur der Felge und am Verschlussring zur Anlage kommt, insbesondere auch bei/durch Verwendung einer zuvor weiter oben beschriebenen Reifeneinheit aus Vollmaterial ohne das Erfordernis, die Reifeneinheit über eine Kante der Felge zwingen zu müssen. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile, insbesondere auch in Hinblick auf einen minimierten Montageaufwand und optional manuelles Agieren. Bei zumindest teilweiser Automatisierung der Montage der einzelnen Komponenten, zumindest der Reifeneinheit, kann das Verfahren auch vorteilhaft für eine großen Anzahl von Radvorrichtungen implementiert sein/werden.The above-mentioned object is also achieved by a method according to the corresponding independent method claim, namely by a method for producing/assembling a wheel device, in particular a wheel device previously described above, wherein a rim and a pressure hose provided for arrangement in/on the rim and a A tire unit to be attached to the rim is provided, the pressure hose being arranged in a first radial section and the tire unit being arranged separately in a further radial section located further outwards, a locking ring being mounted laterally on the rim on the front side, in particular being screwed on, in such a way that the tire unit comes to rest in a force-fitting/form-fitting manner on the locking ring and on a geometrically corresponding inner contour of the rim, the pressure hose being pressurized with a compressive force acting radially outward on an inner surface of the tire unit in such a way that the tire unit comes to rest in a force-fitting/form-fitting manner on the inner contour of the rim and on the locking ring with a pressure-dependent predefinable static friction force, in particular also when/by using a tire unit made of solid material as described above without the need to force the tire unit over an edge of the rim. This results in the advantages mentioned above, in particular with regard to minimized assembly effort and optional manual action. With at least partial automation of the assembly of the individual components, at least of the tire unit, the method can also be advantageously implemented for a large number of wheel devices.

Dabei weist die Reifeneinheit eine zumindest im/in einem mit der Felge überlappenden Radialabschnitt im Querschnitt konische Geometrie auf, wobei die kraft-/formschlüssig auf die Reifeneinheit wirkende Innenkontur der Felge wenigstens einen nach innen geneigten Radialabschnitt in Ausgestaltung als geneigter umlaufender Schenkel aufweist, wobei eine/die Innenkontur des Verschlussrings spiegelsymmetrisch zum korrespondierenden gegenüberliegenden Radialabschnitt der Felge ausgestaltet istThe tire unit has a geometry that is conical in cross section at least in a radial section that overlaps the rim, wherein the inner contour of the rim that acts on the tire unit in a force-fitting/positive manner has at least one inwardly inclined radial section in the form of an inclined circumferential leg, wherein an inner contour of the locking ring is designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim

Dabei weist die Reifeneinheit eine sanduhrartige im Querschnitt doppelkegelförmige Außenkontur mit gegeneinander gerichteten Kegelspitzen auf, in der Art von zwei konischen sich zueinander hin verjüngenden Abschnitten.The tire unit has an hourglass-like cross-section with a double-cone-shaped outer contour with cone tips pointing towards each other, in the manner of two conical sections tapering towards each other.

Gemäß einer Ausführungsform wird in einem zweiten Radialabschnitt zwischen Druckschlauch und Reifeneinheit ein Dämpfungsband vorgesehen, bevor die Reifeneinheit und der Verschlussring montiert werden, wobei das Dämpfungsband radial innen den Druckschlauch und radial außen die Reifeneinheit kontaktiert (also haftreibschlüssig und kraftweiterleitend zwischen dem erstem Radialabschnitt und dem weiteren weiter außenliegenden Radialabschnitt wirkend angeordnet wird), wobei das Dämpfungsband akustisch dämpfend zwischen der Reifeneinheit und dem Druckschlauch angeordnet wird. Das Dämpfungsband kann je nach gewünschtem Funktionsumfang und Einsatzbereich der Radvorrichtung im Sinne eines zusätzlichen zwischengeschalteten Zusammenbauschritts vorgesehen werden, insbesondere indem des von stirnseitig-lateral (also in axialer Richtung) über den Druckschlauch geschoben wird.According to one embodiment, a damping band is provided in a second radial section between the pressure hose and the tire unit before the tire unit and the locking ring are assembled, with the damping band contacting the pressure hose radially on the inside and the tire unit radially on the outside (i.e., it is arranged in a frictional manner and so as to transmit forces between the first radial section and the further, outer radial section), with the damping band being arranged between the tire unit and the pressure hose in an acoustically dampening manner. Depending on the desired range of functions and area of application of the wheel device, the damping band can be provided as an additional intermediate assembly step, in particular by pushing it over the pressure hose from the front side-laterally (i.e., in the axial direction).

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung einer mittels Verschlussring komplettierbaren bzw. zusammenbaubaren Felge zur Aufnahme zumindest eines Druckschlauchs und einer Reifeneinheit und wahlweise auch eines dazwischen angeordneten Dämpfungsbandes, wobei der Druckschlauch in einem ersten Radialabschnitt und die Reifeneinheit separat davon in einem weiteren weiter außenliegenden Radialabschnitt angeordnet werden, wobei der Verschlussring stirnseitig lateral derart an der Felge montiert wird, insbesondere verschraubt wird, dass die Reifeneinheit kraft-/formschlüssig mit druckabhängig vordefinierbarer Haftreibungskraft am Verschlussring und an einer Innenkontur der Felge zur Anlage kommt, wenn der Druckschlauch mit nach radial außen wirkender Druckkraft auf eine Innenmantelfläche der Reifeneinheit wirkend mit Druck beaufschlagt wird, insbesondere in Elektrofahrzeugen, insbesondere mit einer Achsaufnahme der Felge in montierter/verschraubter Anordnung an einer Achse des (Elektro-)Fahrzeugs, insbesondere zum Bereitstellen einer zuvor weiter oben beschriebenen Radvorrichtung, die Reifeneinheit eine zumindest im/in einem mit der Felge überlappenden Radialabschnitt im Querschnitt konische Geometrie aufweist, wobei die kraft-/formschlüssig auf die Reifeneinheit wirkende Innenkontur der Felge wenigstens einen nach innen geneigten Radialabschnitt in Ausgestaltung als geneigter umlaufender Schenkel aufweist, wobei eine/die Innenkontur des Verschlussrings spiegelsymmetrisch zum korrespondierenden gegenüberliegenden Radialabschnitt der Felge ausgestaltet ist. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere auch in Hinblick auf eine einfache Handhabung und große Variabilität hinsichtlich Individualisierbarkeit der Radvorrichtung für spezifische Anwendungen. Dabei weist die Reifeneinheit eine sanduhrartige im Querschnitt doppelkegelförmige Außenkontur mit gegeneinander gerichteten Kegelspitzen auf, in der Art von zwei konischen sich zueinander hin verjüngenden Abschnitten.The aforementioned object is also achieved by using a rim that can be completed or assembled by means of a locking ring for receiving at least one pressure hose and a tire unit and optionally also a damping band arranged between them, wherein the pressure hose is arranged in a first radial section and the tire unit is arranged separately from it in a further radial section located further outwards, wherein the locking ring is mounted laterally on the rim on the front side, in particular screwed, such that the tire unit comes to rest on the locking ring and on an inner contour of the rim in a force-locking/positive-locking manner with a pressure-dependent predefinable static friction force when the pressure hose is subjected to pressure with a pressure force acting radially outwards on an inner surface of the tire unit, in particular in electric vehicles, in particular with an axle mount of the rim in a mounted/screwed arrangement on an axle of the (electric) vehicle, in particular for providing a wheel device described above, the tire unit has at least one radial section overlapping the rim has a conical geometry in cross-section, wherein the inner contour of the rim, which acts in a force-fitting/form-fitting manner on the tire unit, has at least one inwardly inclined radial section in the form of an inclined circumferential leg, wherein one/the inner contour of the locking ring is designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim. This makes it possible to realize the aforementioned advantages, in particular with regard to easy handling and great variability with regard to the customization of the wheel device for specific applications. The tire unit has an hourglass-like cross-section with a double-conical outer contour with cone tips pointing towards one another, in the manner of two conical sections tapering towards one another.

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Anlage zum Zusammenbauen/Bereitstellen einer zuvor weiter oben beschriebenen Radvorrichtung, wobei die Anlage eingerichtet ist zum relativ zur Achse der Radvorrichtung zentrierten stirnseitig-lateralen Anordnen eines/des Verschlussrings der Radvorrichtung an einer/der Felge der Radvorrichtung und zum kraft-/formschlüssigen Befestigen des Verschlussrings an der Felge derart, dass eine/die zwischen Felge und Verschlussring angeordnete Reifeneinheit kraft-/haftreibschlüssig und wahlweise zusätzlich auch formschlüssig an korrespondierenden Innenkonturen von Felge und Verschlussring zur Anlage kommt, wenn ein radial zwischen Felge und Reifeneinheit angeordneter Druckschlauch mit Druck beaufschlagt ist/wird, wobei die Reifeneinheit eine zumindest im/in einem mit der Felge überlappenden Radialabschnitt im Querschnitt konische Geometrie aufweist, wobei die kraft-/formschlüssig auf die Reifeneinheit wirkende Innenkontur der Felge wenigstens einen nach innen geneigten Radialabschnitt in Ausgestaltung als geneigter umlaufender Schenkel aufweist, wobei eine/die Innenkontur des Verschlussrings spiegelsymmetrisch zum korrespondierenden gegenüberliegenden Radialabschnitt der Felge ausgestaltet ist, wobei die Anlage wahlweise zusätzlich auch eingerichtet ist zum Handhaben und Anordnen wenigstens einer der folgenden Komponenten an/in der Felge: Druckschlauch, Dämpfungsband, Reifeneinheit. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile insbesondere in Hinblick auf eine vereinfachte De-/Montage realisieren. Dabei können die Komponenten Druckschlauch, Dämpfungsband, Reifeneinheit auch manuell in die Felge eingelegt werden, jeweils weitgehend ohne Kraftaufwand und ohne speziell dafür konzipiertes Werkzeug.The above-mentioned object is also achieved by a system for assembling/providing a wheel device described above, wherein the system is designed for arranging a/the locking ring of the wheel device on a/the rim of the wheel device in a front-side, lateral manner centered relative to the axis of the wheel device and for non-positively/positively fastening the locking ring to the rim in such a way that a tire unit arranged between the rim and the locking ring comes into contact with corresponding inner contours of the rim and the locking ring in a force-fitting/adhesive-frictional manner and optionally also in a form-fitting manner when a pressure hose arranged radially between the rim and the tire unit is subjected to pressure, wherein the tire unit has a geometry that is conical in cross-section at least in a radial section overlapping the rim, wherein the inner contour of the rim acting force-fitting/positively on the tire unit has at least one inwardly inclined radial section in the form of an inclined circumferential leg, wherein an inner contour of the locking ring is designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim, wherein the system is optionally additionally set up for handling and arranging at least one of the following components on/in the rim: pressure hose, damping band, tire unit. This makes it possible to achieve the aforementioned advantages, particularly with regard to simplified disassembly and assembly. The components pressure hose, damping band and tire unit can also be inserted into the rim manually, largely without effort and without specially designed tools.

Zusammenfassung: Bei herkömmlichen Rädern mit Luft-/Druckschläuchen oder bei schlauchlosen Rädern wird ein Reifen bzw. Reifenmantel auf die Felge des Rades gezogen und von innen mit Druck beaufschlagt. Dieses Konzept hat sich über die Jahre sehr bewährt und ist in mannigfaltiger Umsetzung auch bei Optimierung z.B. der Karkasse des Reifens für diverse Anwendungsbereiche erfolgreich realisiert worden. Für die Zukunft geht es jedoch auch um die Frage, ob bzw. inwiefern dieser klassische Aufbau alternativ ausgestaltet werden kann, insbesondere um ressourcenschonend zumindest einige der verwendeten Materialien substituieren und/oder nachhaltiger verwenden zu können. Erfindungsgemäß wird eine Radvorrichtung aufweisend eine Felge und einen darin aufgenommenen Druckschlauch und eine an der Felge befestigte Reifeneinheit bereitgestellt, bei welcher der Druckschlauch in einem ersten Radialabschnitl und die Reifeneinheit separat davon in einem weiteren weiter außenliegenden Radialabschnitt angeordnet sind, wobei die Reifeneinheit kraft-/formschlüssig an einer Innenkontur der Felge zur Anlage kommt. Hierdurch ergeben sich auch neue Anwendungs-/Nutzungsmöglichkeiten.Summary: In conventional wheels with air/pressure tubes or tubeless wheels, a tire or tire casing is pulled onto the rim of the wheel and pressure is applied from the inside. This concept has proven itself over the years and has been successfully implemented in a variety of ways, including optimizing the tire carcass for various applications, for example. For the future, however, the question is whether and to what extent this classic structure can be designed in an alternative way, in particular in order to be able to substitute at least some of the materials used in a resource-saving manner and/or to use them more sustainably. According to the invention, a wheel device is provided comprising a rim and a pressure hose accommodated therein and a tire unit attached to the rim, in which the pressure hose is arranged in a first radial section and the tire unit is arranged separately from it in a further radial section located further outwards, with the tire unit coming into contact with an inner contour of the rim in a force-fitting/positive manner. This also results in new application/usage possibilities.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENSHORT DESCRIPTION OF THE CHARACTERS

In den nachfolgenden Zeichnungsfiguren wird die Erfindung noch näher beschrieben, wobei für Bezugszeichen, die nicht explizit in einer jeweiligen Zeichnungsfigur beschrieben werden, auf die anderen Zeichnungsfiguren verwiesen wird. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

1 in einer stirnseitigen Seitenansicht in axialer Richtung gesehen eine Radvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2A bis 2D jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht einzelne Komponenten einer Radvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3A bis 3C in zwei geschnittenen Seitenansichten und in einer stirnseitigen Seitenansicht einzelne Schritte beim Zusammenbauen von Komponenten einer Radvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 einzelne Schritte beim Zusammenbauen von Komponenten einer Radvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 in einer Seitenansicht eine Anlage zum Zusammenbauen/Montieren von Komponenten einer Radvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 ein Fahrzeug mit Radvorrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen;

The invention is described in more detail in the following drawing figures, whereby reference is made to the other drawing figures for reference symbols that are not explicitly described in a particular drawing figure. They each show in a schematic representation:

1 in a front side view seen in the axial direction, a wheel device according to an embodiment;
2A to 2D each in a sectional side view of individual components of a wheel device according to an embodiment;
3A to 3C in two sectional side views and in a front side view, individual steps in the assembly of components of a wheel device according to an embodiment;
4 individual steps in assembling components of a wheel device according to an embodiment;
5 in a side view a system for assembling/mounting components of a wheel device according to an embodiment;
6 a vehicle with wheel devices according to embodiments;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGURENDETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Erfindung wird zunächst unter allgemeiner Bezugnahme auf alle Bezugsziffern und Figuren erläutert. Besonderheiten oder Einzelaspekte oder in der jeweiligen Figur gut sichtbare/darstellbare Aspekte der vorliegenden Erfindung werden individuell im Zusammenhang mit der jeweiligen Figur thematisiert.The invention is first explained with general reference to all reference numbers and figures. Special features or individual aspects or aspects of the present invention that are clearly visible/representable in the respective figure are addressed individually in connection with the respective figure.

Bereitgestellt wird eine Radvorrichtung 10 aufweisend eine um eine Achse 1 lagerbare Felge 11 mit Speichen 3 und mit einem Felgenkopf 11. 1, der eine Kavität 11.2 bzw. einen Aufnahmeraum definiert, welche/r eingerichtet ist zur Aufnahme zumindest eines Druckschlauchs 12 und einer radial außen davon anordenbaren Reifeneinheit 14 (Reifenband/Reifenprofilband) und wahlweise auch eines radial dazwischen liegend anordenbaren Dämpfungsbandes 13.A wheel device 10 is provided, comprising a rim 11, which can be mounted around an axle 1, with spokes 3 and with a rim head 11.1, which defines a cavity 11.2 or a receiving space, which is designed to receive at least one pressure hose 12 and a tire unit 14 (tire band/tire tread band) which can be arranged radially outside thereof and optionally also a damping band 13 which can be arranged radially in between.

Als eine der Besonderheiten des erfindungsgemäßen Aufbaus der Felge 11 ist ein an der Felge 11 stirnseitig-lateral montierbarer Verschlussring 15 bereitgestellt. welcher mittels dessen Innenkontur 15.3 in einem radial überlappenden Radialabschnitt 15.5 an einem korrespondierenden Radialabschnitt 11.5 der Felge und auch an einem korrespondierenden Radialabschnitt 14.3 der Reifeneinheit 14 bzw. an der entsprechenden Kontur kraftschlüssig zur Anlage bringbar ist, insbesondere in Abhängigkeit von einem mittels des Druckschlauchs von innen auf die Innenmantelfläche 14.1 der Reifeneinheit 14 erzeugtem Innendruck bzw. in Abhängigkeit von der auf die Kontaktflächen wirkenden resultierenden Normalkraft. Die Befestigung erfolgt mittels korrespondierender Befestigungsmittel 11.6, 15.6, welche beispielsweise in Ausgestaltung als Schraubverbindungen gleichverteilt über den Umfang bereitgestellt sein können. Wahlweise ist zusätzlich auch eine Zentrierung 11.8 vorgesehen, insbesondere zwecks leichterer Montage und zwecks Vermeidung einer Unwucht. Eine/die Zentrierung kann auch an einem oder mehreren Schäften von Befestigungsmitteln an der Felge vorgesehen sein.As one of the special features of the inventive construction of the rim 11, a locking ring 15 is provided which can be mounted laterally on the front side of the rim 11. By means of its inner contour 15.3 in a radially overlapping radial section 15.5, it can be brought into frictional contact with a corresponding radial section 11.5 of the rim and also with a corresponding radial section 14.3 of the tire unit 14 or with the corresponding contour, in particular depending on a pressure applied from the inside by means of the pressure hose. on the inner surface 14.1 of the tire unit 14 or depending on the resulting normal force acting on the contact surfaces. The fastening is carried out by means of corresponding fastening means 11.6, 15.6, which can be provided, for example, in the form of screw connections evenly distributed over the circumference. Optionally, a centering 11.8 is also provided, in particular for the purpose of easier assembly and to avoid imbalance. A/the centering can also be provided on one or more shafts of fastening means on the rim.

Die Felge 11 weist im Felgenkopf eine Innenkontur 11.3 auf, welche einseitig durch einen nach innen geneigten Radialabschnitt bzw. Schenkel 11.4 definiert ist. Der Verschlussring 15 weist bevorzugt dieselbe Geometrie bzw. Innenkontur 15.3 auf, also ebenfalls einen nach innen geneigten Schenkelabschnitt. Die Befestigung zwischen Felge und Verschlussring kann in korrespondierenden überlappenden Radialabschnitten 11.5, 15.5 erfolgen.The rim 11 has an inner contour 11.3 in the rim head, which is defined on one side by an inwardly inclined radial section or leg 11.4. The locking ring 15 preferably has the same geometry or inner contour 15.3, i.e. also an inwardly inclined leg section. The fastening between the rim and the locking ring can take place in corresponding overlapping radial sections 11.5, 15.5.

Insofern weist die Radvorrichtung 10 einen Felgenkopf mit zwei oder drei charakteristischen Radialabschnitten auf, in denen jeweils nur eine der hier beschriebenen Komponenten vorgesehen sind (in der Art einer radialen Reihenschaltung), nämlich der Druckschlauch in einem ersten Radialabschnitt R1 (radial am weitesten innenliegend), dann optional in einem optionalen zweiten Radialabschnitt R2 (also radial außen vom ersten Radialabschnitt) das optional verwendbare Dämpfungsband, und schließlich radial ganz außen in einem weiterem weiter radial außen liegenden Radialabschnitt R3 die Reifeneinheit (insbesondere Reifenprofilband aus Vollmaterial).In this respect, the wheel device 10 has a rim head with two or three characteristic radial sections, in each of which only one of the components described here is provided (in the manner of a radial series connection), namely the pressure hose in a first radial section R1 (radially furthest inward), then optionally in an optional second radial section R2 (i.e. radially outside of the first radial section) the optionally usable damping band, and finally radially on the very outside in another radial section R3 lying further radially outward the tire unit (in particular tire tread band made of solid material).

Die Verbindung zwischen Reifeneinheit und Felge, also die Kraftübertragung (zumindest was Drehmomente betrifft) zwischen Untergrund und (Antriebs-)Achse, erfolgt im Wesentlichen kraftschlüssig basierend auf Haftreibung an den aneinander anliegenden Konturen von Felge bzw. Verschlussring und Reifeneinheit. Wahlweise kann zusätzlich auch eine Formschlusskontur 11.7 insbesondere in der Art einer Nut-Feder-Verbindung vorgesehen sein, wobei an der Reifeneinheit korrespondierende Formschlusskonturen 14.7 an den entsprechenden Umfangspositionen vorgesehen sein können.The connection between the tire unit and the rim, i.e. the power transmission (at least in terms of torque) between the ground and the (drive) axle, is essentially force-locking based on static friction on the adjacent contours of the rim or locking ring and the tire unit. Optionally, a form-fitting contour 11.7 can also be provided, in particular in the form of a tongue-and-groove connection, whereby corresponding form-fitting contours 14.7 can be provided on the tire unit at the corresponding circumferential positions.

Beispielsweise weist die Reifeneinheit im Querschnitt einen ersten Radiatabschnitt 14.3 mit konischer nach radial außen schmaler werdender Geometrie auf und einen zweiten Radialabschnitt 14.5 mit konischer nach radial außen breiter werdender Geometrie auf. Dies begünstigt auch ein rein kraftschlüssiges Einfassen/Einrahmen mittels des Verschlussrings 15. Die Lauffläche der Reifeneinheit 14 kann mit einem individuellen Profil 14.9 versehen sein, welches insbesondere dann vorteilhaft genutzt und erneuert werden kann, wenn die Reifeneinheit 14 aus Vollmaterial besteht.For example, the tire unit has a first radial section 14.3 in cross-section with a conical geometry that becomes narrower radially outwards and a second radial section 14.5 with a conical geometry that becomes wider radially outwards. This also facilitates a purely force-fitting edging/framing by means of the locking ring 15. The tread of the tire unit 14 can be provided with an individual profile 14.9, which can be used and renewed particularly advantageously when the tire unit 14 is made of solid material.

Die hier beschriebene Radvorrichtung 10 kann z.B. händisch und/oder mittels einer Anlage 20 zum Zusammenbauen/Bereitstellen der Radvorrichtung in zusammengebautem oder auch bereits am Fahrzeug montiertem Zustand bereitgestellt werden. Dazu kann die Radvorrichtung an einer Achse 21 angeordnet werden. Ein Handhabungsroboter 23 kann mittels eines Greifers 25 den Verschlussring am Felgenkopf zur Anlage bringen und mittels eines Werkzeugs 27 an den dafür vorgesehenen Befestigungsmitteln befestigen, z.B. auch bei vordefiniertem Drehmoment. Wahlweise kann die Anlage 20 dabei auch eingerichtet sein für eine Unwuchtprüfung, also für eine vergleichsweise schnelle Rotation der Radvorrichtung bei mehreren vordefinierten Drehzahlen.The wheel device 10 described here can be prepared, for example, manually and/or by means of a system 20 for assembling/preparing the wheel device in an assembled state or already mounted on the vehicle. For this purpose, the wheel device can be arranged on an axle 21. A handling robot 23 can use a gripper 25 to bring the locking ring onto the rim head and use a tool 27 to fasten it to the fastening means provided for this purpose, e.g. also at a predefined torque. Optionally, the system 20 can also be set up for an imbalance test, i.e. for a comparatively fast rotation of the wheel device at several predefined speeds.

Ein Verfahren zum Herstellen/Zusammenbauen/Bereitstellen einer solchen Radvorrichtung 10 umfasst insbesondere die folgenden Schritte: Schritt S1 Bereitstellen einer Felge 11 insbesondere an einer Achse zusammen mit einem Druckschlauch 12 und einer Reifeneinheit 14, insbesondere mit in einer Anlage 20 zum Zusammenbauen zumindest dieser Komponenten logistisch zusammengeführtem Materialfluss; Schritt S2 Anordnen des Druckschlauchs 12 in einem ersten Radialabschnitt R1; Schritt S3 Anordnen der Reifeneinheit 14 in einem weiteren weiter außenliegenden Radialabschnitt R3; Schritt S4 Montieren/Befestigen des Verschlussrings 15 stirnseitig-lateral an der Felge 11 und dadurch kraft-/formschlüssiges Einfassen der Reifeneinheit.A method for producing/assembling/providing such a wheel device 10 comprises in particular the following steps: Step S1 Providing a rim 11 in particular on an axle together with a pressure hose 12 and a tire unit 14, in particular with a material flow logistically brought together in a system 20 for assembling at least these components; Step S2 Arranging the pressure hose 12 in a first radial section R1; Step S3 Arranging the tire unit 14 in a further, more external radial section R3; Step S4 Mounting/fastening the locking ring 15 on the front side-laterally to the rim 11 and thereby enclosing the tire unit in a force-fitting/positive manner.

Mit anderen Worten: Der Verschlussring kann stirnseitig lateral derart an der Felge montiert werden, dass die Reifeneinheit kraft-/formschlüssig am Verschlussring und an einer Innenkontur der Felge zur Anlage kommt, wobei der Kraftschluss dadurch maximiert wird, dass der Druckschlauch derart mit nach radial außen wirkender Druckkraft auf eine Innenmantelfläche der Reifeneinheit wirkend mit Druck beaufschlagt wird, dass die Reifeneinheit mit druckabhängig vordefinierbarer Haftreibungskraft einerseits an der Innenkontur des Felgenkopfes und andererseits am Verschlussring zur Anlage kommt. Wahlweise kann nach dem Einlegen des Druckschlauchs und vor dem Einlegen der Reifeneinheit zwischen Druckschlauch und Reifeneinheit in einem zweiten Radialabschnitt R2 ein Dämpfungsband 13 vorgesehen werden, wobei das Dämpfungsband in bestimmungsgemäßer Einbaulage radial innen den Druckschlauch und radial außen die Reifeneinheit kontaktiert.In other words: the locking ring can be mounted laterally on the front side of the rim in such a way that the tire unit comes into contact with the locking ring and an inner contour of the rim in a force-fitting/positive manner, with the force-fitting being maximized by the pressure hose being pressurized with a radially outward pressure force acting on an inner surface of the tire unit in such a way that the tire unit comes into contact with the inner contour of the rim head on the one hand and the locking ring on the other hand with a pressure-dependent static friction force that can be predefined. Optionally, after inserting the pressure hose and before inserting the tire unit, a damping band 13 can be provided between the pressure hose and the tire unit in a second radial section R2, with the damping band contacting the pressure hose radially on the inside and the tire unit radially on the outside in the correct installation position.

Die Vorteile des hier beschriebenen Verfahrens ergeben sich insbesondere auch dadurch, dass die einzelnen Komponenten weitgehend kraftlos und ohne spürbare Materialdehnung in den Felgenkopf eingelegt werden können. Der Druckschlauch kann zwar einen leicht kleineren Durchmesser aufweisen als der Felgenkopf bzw. als dessen Schnittstelle/Kupplung zum Verschlussring, jedoch ist dies nicht nachteilig, da der Druckschlauch im entspannten Zustand vergleichsweise flexibel ist und problemlos auch manuell in den Felgenkopf eingelegt werden kann.The advantages of the method described here are particularly due to the fact that the individual components can be inserted into the rim head with little effort and without any noticeable stretching of the material. The pressure hose may have a slightly smaller diameter than the rim head or its interface/coupling to the locking ring, but this is not a disadvantage, as the pressure hose is comparatively flexible when relaxed and can also be easily inserted into the rim head manually.

Beispielsweise ist ein Elektrofahrzeug 100 mit den hier beschriebenen Radvorrichtungen ausgestattet.For example, an electric vehicle 100 is equipped with the wheel devices described here.

Im Folgenden werden Besonderheiten der Erfindung unter Bezugnahmen auf einzelne Figuren bzw. Ausführungsbeispiele erläutert.In the following, special features of the invention are explained with reference to individual figures or embodiments.

In 1 ist eine Radvorrichtung 10 in axialer Blickrichtung gezeigt. Der Verschlussring 15 fasst die Reifeneinheit 14 ein und ist am Felgenkopf 11.1 montiert. Die einzelnen Raumrichtungen x, y, z (axial, quer, vertikal) sind durch ein Koordinatensystem angedeutet.In 1 a wheel device 10 is shown in the axial direction. The locking ring 15 encloses the tire unit 14 and is mounted on the rim head 11.1. The individual spatial directions x, y, z (axial, transverse, vertical) are indicated by a coordinate system.

In den 2 sind der Aufbau der Radvorrichtung und die radiale Unterteilung des Felgenkopfes veranschaulicht. In 2A ist der Felgenkopf ohne eingelegte Komponenten und mit montiertem Verschlussring gezeigt - ein solcher Zustand betrifft z.B. eine Lagerhaltung. In 2B ist eine komplett zusammengebaute Radvorrichtung gezeigt. In 2C ist der Radialbereich des Felgenkopfes veranschaulicht. In 2D ist veranschaulicht, dass die Haftreibung zwischen Reifeneinheit und Felgenkopf/Verschlussring wahlweise zusätzlich auch durch Formschlusskonturen ergänzt werden kann, insbesondere in der Art von mehreren umlaufend verteilten Nut-FederVerbindungen (wobei die jeweilige Nut bevorzugt in der Reifeneinheit vorgesehen ist).In the 2 The structure of the wheel device and the radial division of the rim head are illustrated. In 2A the rim head is shown without inserted components and with mounted locking ring - such a condition concerns, for example, storage. In 2 B A fully assembled wheel device is shown. In 2C The radial area of the rim head is illustrated. In 2D It is illustrated that the static friction between the tire unit and the rim head/locking ring can optionally also be supplemented by form-fitting contours, in particular in the form of several circumferentially distributed tongue and groove connections (where the respective groove is preferably provided in the tire unit).

In den 3 wird das Zusammenbauen näher erläutert. In 3A ist der Felgenkopf mit darin bereits angeordnetem Druckschlauch und radial außen darauf liegendem Dämpfungsband gezeigt. In 3B ist die durch stimseitig-laterales Einlegen montierte Reifeneinheit in der bestimmungsgemäßen Anordnung auf dem Dämpfungsband gezeigt, wobei der Verschlussring 15 in axialer Richtung aufgesetzt werden kann, insbesondere unterstützt durch eine axiale Führung bzw. durch eine in radialer Richtung wirkende Zentrierung 11.8. In 3C ist die zusammengebaute Radvorrichtung 10 gezeigt, wobei auch die Befestigungsmittel 15.6 bereits montiert sind. Die Befestigungsmittel 15.6 können z.B. auch als Schweißgewindebolzen einstückig integral mit dem Felgenkopf verbunden sein.In the 3 The assembly is explained in more detail. In 3A the rim head is shown with the pressure hose already arranged in it and the damping band lying radially on the outside. In 3B the tire unit assembled by front-side-lateral insertion is shown in the intended arrangement on the damping band, whereby the locking ring 15 can be placed in the axial direction, in particular supported by an axial guide or by a centering acting in the radial direction 11.8. In 3C the assembled wheel device 10 is shown, with the fastening means 15.6 already mounted. The fastening means 15.6 can also be connected integrally to the rim head as welded threaded bolts, for example.

In 4 sind einzelne Schritte des hier beschriebenen Verfahrens veranschaulicht. In den als Raute dargestellten Situationen zwischen den jeweiligen Schritten S1, S2 bzw. S2, S3 bzw. S3, S4 kann jeweils auch eine Prüfung z.B. hinsichtlich korrekter relativer Anordnung der Komponenten zueinander erfolgen, wahlweise eine manuelle Sichtprüfung und/oder eine automatisiert implementierte sensorische Erfassung.In 4 individual steps of the method described here are illustrated. In the situations shown as diamonds between the respective steps S1, S2 or S2, S3 or S3, S4, a check can also be carried out, e.g. with regard to the correct relative arrangement of the components to one another, either a manual visual inspection and/or an automatically implemented sensory detection.

In 5 ist eine entsprechende Anlage 20 zum Durchführen der hier beschriebenen Verfahrensschritte gezeigt. Die Anlage 20 kann einen (Elektro)Motor zum Antreiben der Achse 21 sowie wenigstens eine Messeinheit zum Erfassen von z.B. Beschleunigungskräften an der Achse 21 aufweisen.In 5 a corresponding system 20 for carrying out the method steps described here is shown. The system 20 can have an (electric) motor for driving the axis 21 and at least one measuring unit for detecting, for example, acceleration forces on the axis 21.

In 6 ist grob schematisch eine Anwendung der hier beschriebenen Radvorrichtungen 10 für ein Elektrofahrzeug 100 mit vier Rädern gezeigt, z.B. für eine Nutzung als PKW (Personenkraftwagen) für einen Privathaushalt oder als Logistikfahrzeug für Nahrungsmittel- oder Postsendungen.In 6 A rough schematic of an application of the wheel devices 10 described here for an electric vehicle 100 with four wheels is shown, e.g. for use as a car (passenger car) for a private household or as a logistics vehicle for food or mail shipments.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Achseaxis
33: Speichespoke
1010: RadvorrichtungWheel device
1111: Felgerim
11.111.1: FelgenkopfRim head
11.211.2: Kavität bzw. Aufnahmeraum, definiert durch Felgenkopf(innenkontur)Cavity or receiving space, defined by rim head (inner contour)
11.311.3: InnenkonturInner contour
11.411.4: nach innen geneigter Radialabschnitt bzw. Schenkel der Felgeinwardly inclined radial section or leg of the rim
11.511.5: überlappender Radialabschnittoverlapping radial section
11.611.6: BefestigungsmittelFasteners
11.711.7: Formschlusskontur insbesondere in der Art einer Nut-Feder-VerbindungForm-fitting contour, particularly in the form of a tongue-and-groove connection
11.811.8: Zentrierungcentering
1212: Druckschlauchpressure hose
1313: DämpfungsbandDamping tape
1414: Reifeneinheit (Reifenband/Reifenprofilband)Tire unit (tire band/tire tread band)
14.114.1: InnenmantelflächeInner surface
14.314.3: erster Radialabschnitt mit im Querschnitt konischer Geometriefirst radial section with conical geometry in cross section
14.514.5: zweiter Radialabschnitt mit im Querschnitt konischer Geometriesecond radial section with conical geometry in cross section
14.714.7: Formschlusskontur insbesondere in der Art einer Nut-Feder-VerbindungForm-fitting contour, particularly in the form of a tongue-and-groove connection
14.914.9: Profilprofile
1515: Verschlussring, stirnseitig lateral (in axialer Richtung) montierbarLocking ring, can be mounted laterally (in axial direction) on the front side
15.315.3: InnenkonturInner contour
15.515.5: überlappender Radialabschnittoverlapping radial section
15.615.6: BefestigungsmittelFasteners
2020: Anlage zum Zusammenbauen/Bereitstellen einer RadvorrichtungSystem for assembling/providing a wheel device
2121: Achseaxis
2323: HandhabungsroboterHandling robots
2525: Greifer für VerschlussringGripper for locking ring
2727: Werkzeug für BefestigungsmittelFastener tool
100100: ElektrofahrzeugElectric vehicle
S1S1: Bereitstellen von Felge und Druckschlauch und ReifeneinheitProvision of rim and pressure hose and tire unit
S2S2: Anordnen des Druckschlauchs in einem ersten Radialabschnitt der FelgeArranging the pressure hose in a first radial section of the rim
S3S3: Anordnen der Reifeneinheit in einem weiteren weiter außenliegenden RadialabschnittArranging the tire unit in a further, more outer radial section
S4S4: Montieren/Befestigen eines/des Verschlussrings stirnseitig-lateral an der FelgeMounting/fastening a locking ring on the front-lateral side of the rim
R1R1: erster Radialabschnittfirst radial section
R2R2: zweiter Radialabschnitt (radial außen vom ersten Radialabschnitt)second radial section (radially outside of the first radial section)
R3R3: weiterer weiter radial außen liegender Radialabschnittfurther radially outer radial section
x, y, zx, y, z: Raumrichtungen (axial, quer, vertikal)Spatial directions (axial, transverse, vertical)

Claims

Wheel device (10), in particular for electric vehicles, comprising a rim (11) and a pressure hose (12) received therein and a tire unit (14) attached to the rim (11); wherein the pressure hose (12) is arranged in a first radial section (R1) and the tire unit (14) is arranged separately therefrom in a further radially outer section (R3), wherein the pressure hose (12) acts with a radially outwardly acting pressure force on an inner circumferential surface (14.1) of the tire unit (14) such that the tire unit (14) comes to rest in a force-fitting/form-fitting manner on opposite inner contours (11.3, 15.3) of the wheel device (10), wherein one of the inner contours (11.3) is provided by the rim (11), wherein the tire unit (14) has a geometry that is conical in cross-section at least in/in a radial section (14.3, 14.5) overlapping the rim (11), wherein the inner contour (11.3) of the rim (11) acting in a force-fitting/form-fitting manner on the tire unit (14) has at least one inwardly inclined radial section (11.4) in the form of an inclined circumferential leg, wherein the wheel device (10) comprises a locking ring (15) which can be mounted laterally on the front side of the rim (11), against which the tire unit comes to rest in a force-fitting/form-fitting manner, wherein a/the inner contour (15.3) of the locking ring (15) is designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim (11), characterized in that the tire unit (14) has an hourglass-like outer contour with a double-conical cross-section and cone tips directed towards one another, in the manner of two conical sections tapering towards one another.

Wheel device (10) according to Claim 1 , wherein the tire unit (14) is designed as a circumferential tire band/tire tread band and preferably consists of solid material.

Wheel device (10) according to one of the preceding claims, wherein the inner contour (11.3) of the rim (11), which acts in a force-fitting/form-fitting manner on the tire unit (14), has at least one inwardly inclined radial section (11.4) in the form of an inclined circumferential leg with an inclination of approximately 20-30°, in particular 25° with respect to the radial direction.

Wheel device according to one of the preceding claims, wherein the inner contour (15.3) of the locking ring (15) is designed with the same inclination as the force-fitting/form-fitting inner contour (11.3) of the rim; and/or wherein a/the locking ring (15) of the wheel device projects beyond the rim (11) or the material of the rim on the corresponding mounting side in which the tire unit is present at least in a radial section; and/or wherein the locking ring (15) and the rim (11) have corresponding fastening means (11.6, 15.6), in particular at predefined circumferential positions, for example four or five screw connection components evenly distributed over the circumference; and/or wherein the locking ring (15) and/or the rim (11) have a axially extending centering (11.8) in the radial direction, in particular a cylindrical contour extending axially at least in the single-digit millimeter range.

Wheel device according to one of the preceding claims, wherein the wheel device comprises a damping band (13) which is arranged in a second radial section (14.5) between the pressure hose (12) and the tire unit (14) and contacts the pressure hose radially inward and the tire unit radially outward, wherein the damping band (13) is preferably also designed for acoustic damping; and/or wherein a/the damping band (13) of the wheel device (10) has a surface designed/optimized for static friction radially inward and radially outward.

Wheel device according to one of the preceding claims, wherein at least one form-fitting contour (11.7, 14.7), in particular in the form of a tongue and groove connection, is provided at at least one circumferential position of the rim (11) and at least one corresponding circumferential position of the tire unit (14), in particular at at least four or five circumferential positions evenly distributed over the entire circumference and preferably also on both axial/lateral sides of the rim and the tire unit; and/or wherein the rim (11) has a rim head (11.1) with a groove-like contour/structure; and/or wherein the rim has a rim head (11.1) which defines a cavity (11.2) for completely accommodating the pressure hose (12) and a/the damping band (13) of the wheel device in the radial direction, wherein the cavity (11.2) preferably also accommodates a radial section of at least 30%, in particular at least 40% of the tire unit.

Method for producing/assembling a wheel device (10), in particular a wheel device (10) according to one of the preceding claims, wherein a rim (11) and a pressure hose (12) provided for arrangement in/on the rim (11) and a tire unit (14) to be fastened to the rim (11) are provided, wherein the pressure hose (12) is arranged in a first radial section (R1) and the tire unit (14) is arranged separately therefrom in a further radial section (R3) located further outwards, wherein a locking ring (15) is mounted laterally on the rim (11) on the front side, in particular screwed on, such that the tire unit (14) comes to rest in a force-fitting/form-fitting manner on the locking ring (15) and on an inner contour (11.3) of the rim (11), wherein the pressure hose (12) is applied to an inner circumferential surface (14.1) of the tire unit with a pressure force acting radially outwards (14) is subjected to pressure in such a way that the tire unit (14) comes to rest against the inner contour (11.3) of the rim (11) and the locking ring (15) in a force-fitting/form-fitting manner with a pressure-dependent predefinable static friction force, wherein the tire unit (14) has a geometry that is conical in cross section at least in/in a radial section (14.3, 14.5) overlapping the rim (11), wherein the inner contour (11.3) of the rim (11) acting on the tire unit (14) in a force-fitting/form-fitting manner has at least one inwardly inclined radial section (11.4) in the form of an inclined circumferential leg, wherein an/the inner contour (15.3) of the locking ring (15) is designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim (11), wherein the tire unit (14) has a hourglass-like in cross-section has a double-conical outer contour with cone tips directed towards each other, in the manner of two conical sections tapering towards each other.

Method according to the preceding method claim, wherein a damping band (13) is provided in a second radial section (14.5) between the pressure hose (12) and the tire unit (14) before the tire unit and the locking ring (15) are mounted, wherein the damping band (13) contacts the pressure hose radially inward and the tire unit radially outward, wherein the damping band is arranged in an acoustically dampening manner between the tire unit and the pressure hose (12).

Use of a rim (11) which can be assembled by means of a locking ring (15) for receiving at least one pressure hose (12) and a tire unit (14) and optionally also a damping band (13) arranged between them, wherein the pressure hose (12) is arranged in a first radial section (R1) and the tire unit (14) is arranged separately therefrom in a further radial section (R3) which is further outward, wherein the locking ring (15) is mounted laterally on the front side of the rim (11), in particular is screwed, in such a way that the tire unit (14) comes to rest in a force-locking/positive-locking manner with a pressure-dependent predefinable static friction force on the locking ring (15) and on an inner contour of the rim (11) when the pressure hose (12) is subjected to pressure with a pressure force acting radially outward on an inner surface of the tire unit (14), in particular in electric vehicles (100), in particular with an axle mount of the Rim (11) in a mounted/screwed arrangement on an axle of the (electric) vehicle, wherein the tire unit (14) has a geometry that is conical in cross section at least in/in a radial section (14.3, 14.5) overlapping the rim (11), wherein the inner contour (11.3) of the rim (11) acting in a force-fitting/form-fitting manner on the tire unit (14) has at least one inwardly inclined radial section (11.4) in the form of an inclined circumferential leg, wherein an/the inner contour (15.3) of the locking ring (15) is designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim (11), wherein the tire unit (14) has an hourglass-like outer contour with a double-conical cross-section and cone tips directed towards one another, in the manner of two conical sections tapering towards one another.

Installation (20) for assembling/providing a wheel device (10) according to one of the Claims 1 until 6 , wherein the system (20) is set up for the front-side lateral arrangement of a/the locking ring (15) of the wheel device on a/the rim (11) of the wheel device, centered relative to the axis of the wheel device, and for the non-positive/positive fastening of the locking ring (15) to the rim in such a way that a/the tire unit (14) arranged between the rim and the locking ring (15) comes to rest in a non-positive/frictional manner and optionally also in a positive manner on corresponding inner contours (11.3, 15.3) of the rim and the locking ring (15) when a pressure hose (12) arranged radially between the rim and the tire unit is/is subjected to pressure. wherein the tire unit (14) has a conical geometry in cross-section at least in/in a radial section (14.3, 14.5) overlapping the rim (11), wherein the inner contour (11.3) of the rim (11), which acts in a force-fitting/positive manner on the tire unit (14), has at least one inwardly inclined radial section (11.4) in the form of an inclined circumferential leg, wherein a/the inner contour (15.3) of the locking ring (15) is designed to be mirror-symmetrical to the corresponding opposite radial section of the rim, wherein the system (20) is optionally additionally designed to handle and arrange at least one of the following components on/in the rim: pressure hose (12), damping band (13), tire unit (14).