DE1272870B - Verfahren zur Herstellung eines Radkoerpers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES MfitWl· PATENTAMT Int. Cl.:

B21d

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 7 c-32/02

Nummer: 1272 870

Aktenzeichen: P 12 72 870.0-14 (D 40282)

Anmeldetag: 14. November 1962

Auslegetag: 18. Juli 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers, bestehend aus einer Radscheibe zur Aufnahme des Nabenteils und einer Felge mit Felgenhorn oder einem Felgensatz, ausgehend von einem scheiben-, schüssel- oder ringförmigen Rohling mit Mittelloch, von im wesentlichen gleichförmiger Wandstärke, der in mehreren, ein Biegepressen umfassenden Kalt- oder Warmumformschritten zum Radkörper ausgeformt wird. Bei den bekannten Herstellungsverfahren geht man von einem Formling aus, der von unterschiedlicher Querschnittsstärke ist. Die Bereiche dickeren Querschnitts werden auf kleineren Querschnitt gebracht, und dabei wird durch Biegen, Drücken auf der Drückbank und anderen Verfahren die komplizierte Endform des Radkörpers hergestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Radkörpern zu vereinfachen und zu verbilligen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es möglich, von einer Blechplatine auszugehen, ao deren Dicke zugleich der kleinsten Dicke des fertigen Radkörpers entspricht. Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß durch Biegepressen im Gesenk die Schüsselform ohne Felgenhornformung, darauf durch Stauchen im Gesenk die Felgenvorform und anschließend durch Pressen oder Rollen des gestauchten Bereiches die fertige Felgenform hergestellt wird. Hierdurch wird die Platine nur an den Stellen verdickt, wo Material abgetragen werden muß, bzw. wo Material angesammelt werden muß.

Ein Vorteil hierbei ist, daß Radkörperteile mit und ohne Felgenhorn wegen der von der Ausgangsmaterialstärke herstammenden Stärke der zusammengeschweißten Bereiche präzise rundlaufend zusammengeschweißt werden können. Die Kontrolle hierfür geht bei den bisher bekannten Verfahren weitgehend verloren, weshalb an den Schmiedestücken starke Nacharbeit durchgeführt werden muß. Ohne Drehvorgänge kommt man bei den bekannten Verfahren überhaupt nicht aus. Bei der Erfindung dagegen findet das Zusammensetzen von Radkörperteilen ohne besondere Vorkehrungen statt.

Hierbei kann nach der Erfindung die fertige Felgenform durch Anschweißen eines vorgearbeiteten Felgenringes an den Felgenrand in an sich bekannter Weise ergänzt werden. Ein Felgenhorn kann hierbei im Gesenk aus dem Felgenrand gepreßt werden. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es sind

F i g. 1 a bis Id die Darstellung von Verfahrensschritten bei einem ersten Ausführungsbeispiel,

Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers

Anmelder:

Dunlop Rubber Company Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Mertens, Patentanwalt,

6000 Frankfurt, Neue Mainzer Str. 40-42

Als Erfinder benannt:

George Edward Adams,

George Henry Whale, Coventry;

John Harry Arthur Hanson,

New Cubbington, Warwickshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 16. November 1961 (40 985)

Fig. 2a bis 2g die Verfahrensschritte bei der Durchführung eines zweiten Ausführungsbeispiels,

F i g. 3 a bis 3 e Verfahrensschritte bei der Durchführung eines dritten Ausführungsbeispiels.

Bei den F i g. 1 a bis Id wird zur Herstellung der Felge eine Ringscheibe 10 von gleichmäßiger Dicke verwendet, die ein Mittelloch 10 a hat. Das Mittelloch a kann zusammen mit einem Loch 10 & für den späteren Durchtritt des Reifenventils bei einem der im folgenden beschriebenen Arbeitsgänge ausgestanzt werden. Aus der ebenen Grundform heraus wird die Ringscheibe 10 mit den Preßwerkzeugen 11 und 12 in die Schüsselform nach Fig. Ib umgepreßt. Dabei wird in bekannter Weise dafür Sorge getragen, daß der Außenrand der Scheibe sich nicht verformt.

Die zu einer Schüssel verformte Scheibe wird dann von zwei Formscheiben 14,14 a aufgenommen, deren Halteflächen den Innenflansch 13 der Schüssel festspannen. Sie wird in Umlauf versetzt, wobei der äußere Schüsselrand 15 frei mitläuft. Der Schüsselrand läuft zwischen einem Paar nicht dargestellten Induktionsspulen hindurch und wird zum Verformen erwärmt. Die Formscheibe 14 a ist am Außenumfang, dort wo sie an die Schüssel angepreßt ist, zur Bildung einer Umfangsnut 16 etwas abgesetzt.

Nach ausreichender Erwärmung des Schüsselrandes 15 werden die Induktionsspulen abgezogen und eine Formrolle 17 radial gegen den Schüsselrand 15 eingeschwenkt, die ihn verformt und in die Umfangs-

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nut 16 eindrückt, wodurch er die Felgenvorform 18 (F i g. 1 c) annimmt. Die Felgenvorform 18 ist bedeutend stärker als der unveränderte Innenflansch 13 der Schüssel.

Nun wird das Formstück zwischen zwei Antriebsscheiben 19, 19α eingespannt (Fig. Ic), von denen die Scheibe 19 a eine der Formscheibe 14 a ähnliche Umfangsnut 20 hat, die jedoch in der Axialrichtung noch um ein Teilstück 20 verbreitert ist. Der vorgeformte Rohling wird mit den Scheiben 19, 19 a in Umlauf versetzt und eine Formrolle 21 radial gegen die Felgenvorform 18 vorgeschoben. Das Material der Felgenvorform wird in die verbreiterte Umfangsnut 20 verdrängt und die Endform eingerollt, so daß ein Axialflansch 23 mit einer abgestuften Umfangsnut 22 (F i g. 1 d) entsteht. Die Nut 22 dient zur Aufnahme eines Verriegelungsringes und/oder eines Felgenringes (nicht dargestellt). Der Axialflansch 23 ist ein Teil der Felge und bildet mit der Schüssel eine einstückige Einheit ohne Naht.

Diese Arbeitsstufen können auf einer Maschine ausgeführt werden. Die Ergänzung der Radscheibe zur fertigen Felge wird noch beschrieben.

Auch zur Durchführung des Verfahrensablaufs nach den Fig. 2a bis 2g wird eine ebene Ringscheibe 30 mit einem Achsloch und gegebenenfalls einem Ventilloch, das aber auch später angebracht werden kann, verwendet. Die Ringscheibe 30 wird mit dem Preßwerkzeug 32, 32 α in Schüsselfonn gepreßt (F i g. 2 a). Die Formflächen des Preßwerkzeugs 32, 32 α bilden den Innenflansch 31 der Schüssel aus. Hierbei bleibt der äußere Schüsselrand 33 zunächst ohne Führung. Er wird nur darin gehindert, sich willkürlich zu verformen.

Anschließend an die dem Schüsselinneren entsprechende Fläche enthält das Preßwerkzeugteil 32 a eine Umfangsnut 34. Nach dem Erwärmen durch Induktionsspulen wird eine Druckrolle 35 am äußeren Schüsselrand 33 angesetzt, und sein Übergangsteil in die Schüsselform wird in die Umfangsnut 34 gedrückt. Hierdurch entsteht eine Vorform nach F i g. 2 b, deren Wandstärke in dem Bereich 36 verdickt ist. Diese Verformung geht ohne vorheriges Erwärmen vor sich und bildet die Vorform aus, die in F i g. 2 c dargestellt ist.

Nun wird das Werkstück nochmals erwärmt und dann von den Einspannrollen 37,37 a und der Drückrolle 38 in die Zwischenform nach Fig. 2c übergeführt, in der auch der Bereich 36 weiter verstärkt ist. Das Werkstück wird dann mittels einer Schrägrolle 40 in die Form nach Fig. 2b gebracht und dabei an einer Formscheibe 39 abgestützt.

Zur Durchführung einer weiteren Arbeitsstufe wird das Werkstück mit seiner Schüssel 31 zwischen zwei Formstücke 43, 43 α gehalten. Mit einer Formrolle 44 wird in den verstärkten Bereich 46 ein Profil 45 (Fig. 2f) eingerollt, und zwar im Kalt- oder Warmverfahren, wobei gleichzeitig der Außenrand 42 des Felgenteils 41 konisch nach außen abgebogen wird. Dann wird das vorgeformte Teil zwischen zwei axial gegeneinander verstellbare Formscheiben genommen, von denen im Warm- oder Kaltverfahren dem Außenrand 42 das Felgenhorn endgültig angeformt wird (Fig. 2g).

Bei dem Verfahrensablauf nach dem Beispiel, das mit den F i g. 3 a bis 3 e erläutert wird, wird aus der Scheibe in bekannter Weise eine Schüssel 50 vorgefertigt und dann zwischen Formen 51, 51 α und 51 b eingelegt. Hierauf wird der Schüsselrand 52 mit einem Druckstempel 53 beaufschlagt und so verformt, daß ein Ringspalt 54 zwischen den Formen von einem verdickten Bereich am Übergang vom Schüsselrand zum Schüsselboden vollkommen ausgefüllt wird. Hierzu wird die Schüssel 50 erhitzt. Ihr Rand 52 wird durch die Ringform 51 b hierbei gehalten, um sein radiales Ausweiten zu verhindern. Auch wird der Schüsselrand nicht so stark erhitzt. Die Schüssel hat dann die Form nach F i g. 3 b und besteht aus dem Boden 55, dem verstärkten Übergangsbereich 56 und dem Schüsselrand 52. Das äußerste Ende 57 des Schüsselrandes 52 wird zu einer Kegelform (F i g. 3 c) ausgebogen und erhält dann die Form nach F i g. 3 d. Der vorgeformte Rohling wird auf ein Formstück 58 aufgenommen. Mittels einer Profilrolle 49 wird in den verdickten Übergangsbereich 56 die Rundnut 56 a eingeprägt (Fig. 3e).

Bei der Aufeinanderfolge der Arbeitsstufen nach den F i g. 3 a bis 3 e wird aus einer Platine bzw. einer Schüssel das Rad mit dem Felgenteil geformt. Einen schüsselförmigen Rohling nach F i g. 3 a kann man auch in eine Endform nach der F i g. 1 d überführen. Das Felgenhorn kann man separat herstellen, um es dann an den Axialflansch 23 nach Fig. Ib anzuschweißen. Die Rundnut 22 nimmt ebenso wie die Rundnuten 45 und 56 a der nach den anderen Ausführungsbeispielen gefertigten Radkörper ebenfalls einen separat gefertigten losen Felgenring und den dazugehörigen Klemmring auf.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung lassen sich die Fertigungstoleranzen verringern, so daß die hiernach gefertigten Radkörper hohe Genauigkeit haben. Ohne Schwierigkeiten werden die zulässigen Höhen- und Taumelabweichungen eingehalten. Die obere Grenze kann um 50 °/o und mehr unterschritten werden. Hierdurch gelangt man zu vorzüglich ausbalancierten Radkörpern, die kaum einer Justierung bedürfen.

Da die Fertigung die Einhaltung kleinerer Toleranzen erlaubt, kommt man zu einer sehr gleichmäßigen Ausführung der Sitze für die losen Felgenringe und kann ihnen eine bessere Verankerung bieten.

Das Verfahren nach der Erfindung bringt auch den sehr erwünschten Vorzug mit, daß es keine Schweißnähte hinterläßt, die abgeschliffen oder sonstwie entfernt werden müssen. Den Schweißvorgang kann man überhaupt einsparen.

Dabei lassen sich die Radkörper mit dem Verfahren nach der Erfindung so fertigen, daß man sie zur Verwendung mit Schlauchreifen sowohl als auch zur Verwendung mit schlauchlosen Reifen ausbilden kann. Für die Verwendung mit schlauchlosen Reifen kann man gemäß dem Verfahren nach der Erfindung noch eine weitere Rille einarbeiten, die einen Dichtungsring aufnimmt.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung gelangt man zu dem Vorteil, der allen spanlosen Formungsverfahren anhaftet, daß auch an komplizierten Übergangsstellen von einem Profil zum anderen das Gefüge keine Unterbrechung erleidet. Dies erhöht die Gesamtfestigkeit und schließt Ermüdungserscheinungen des Werkstoffes aus.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung können manche Zwischenstufen in der Fertigung, wie beispielsweise das zeitaufwendige Auswechseln von Bearbeitungswerkzeugen ausfallen.

Beim Vergleich mit Rädern, die auf herkömmliche Weise durch Zusammennieten der Radscheiben und Felgen und durch Verschweißen von Teilen hergestellt werden, kann man den Vorteil feststellen, daß wegen des Fortfalls von Nietreihen oder Schweißnähten Platz gewonnen wird, der andernfalls für den Einbau von Bremstrommeln od. dgl. verlorengeht. Dies ist von um so größerer Bedeutung, je kleiner der Felgendurchmesser des Radkörpers ist.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers, bestehend aus einer Radscheibe zur Aufnahme des Nabenteils und einer Felge mit Felgenhorn oder einem Felgensatz, ausgehend von einem scheiben-, schüssel- oder ringförmigen Rohling mit Mittelloch, von im wesentlichen gleichförmiger Wandstärke, der in mehreren, ein Biegepressen umfassenden Kalt- oder Wannumformschritten zum Radkörper ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch Biegepressen im Gesenk die Schüsselform ohne Felgenhornformung, darauf durch Stauchen im Gesenk die Felgenvorform und anschließend durch Pressen oder Rollen des gestauchten Bereiches die fertige Felgenform hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fertige Felgenform durch Anschweißen eines vorgearbeiteten Felgenringes an den Felgenrand in an sich bekannter Weise ergänzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Felgenhorn (42) im Gesenk aus dem Felgenrand (41) gepreßt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1071033;
französische Patentschriften Nr. 604 246,
278 208;

britische Patentschrift Nr. 632 325;
USA.-Patentschriften Nr. 2 084 814, 2 075 294.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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