WO2019057285A1 - Method for producing a vehicle wheel, vehicle wheel and method for designing a vehicle wheel - Google Patents

Method for producing a vehicle wheel, vehicle wheel and method for designing a vehicle wheel Download PDF

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WO2019057285A1
WO2019057285A1 PCT/EP2017/073929 EP2017073929W WO2019057285A1 WO 2019057285 A1 WO2019057285 A1 WO 2019057285A1 EP 2017073929 W EP2017073929 W EP 2017073929W WO 2019057285 A1 WO2019057285 A1 WO 2019057285A1
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WO
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user
vehicle wheel
carrier element
vehicle
design
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/073929
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German (de)
French (fr)
Inventor
David Pieronek
Patrick TLAUKA
Yu Sun
Clemens Latuske
Original Assignee
Thyssenkrupp Steel Europe Ag
Thyssenkrupp Ag
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Filing date
Publication date
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Priority to PCT/EP2017/073929 priority patent/WO2019057285A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B7/00—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/32—Wheels, pinions, pulleys, castors or rollers, Rims
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2310/00—Manufacturing methods
    • B60B2310/20—Shaping

Definitions

  • the present invention is based on a method for producing a vehicle wheel, in particular for a motor vehicle, wherein the vehicle wheel has a load-carrying carrier element and a three-dimensional decorative element which at least partially covers the carrier element and is connected to the carrier element, wherein in a first production step the carrier element is provided and wherein in a second manufacturing step, the decorative element is manufactured.
  • Such a production of a vehicle wheel, in which the load-bearing carrier element and an outer appearance embossing decorative element, which is connected in a later step with the carrier element, are manufactured separately, is known from the prior art and has the advantage that different materials can be used for both components and optical variations can be represented in a simplified manner.
  • steel wheels have been clipped on plastic hubcaps for many years to conveniently produce an aesthetically pleasing exterior to the vehicle wheel.
  • aluminum wheels are known from the prior art, which are provided with a hub cap made of plastic, which bears for example the logo of the manufacturer.
  • the laser-carrying element is the vehicle wheel made of metal, here steel or aluminum, which are provided with a decorative element made of plastic, here the hubcap or the hub cap.
  • the decorative element thus has no load-bearing function and can thus be designed correspondingly low and easy.
  • the decorative element is easily replaceable, so that by replacing only the decorative element of the same type of wheel can be provided with different visual appearances.
  • the plastic parts are typically produced by injection molding or deep drawing.
  • hybrid vehicle wheels which are partly made of metal and partly of a grain However, in which the load is completely absorbed by the hybrid structure.
  • This object is achieved with a method for producing a vehicle wheel, in particular for a motor vehicle, wherein the vehicle wheel has a load-carrying carrier element and a three-dimensional decorative element which at least partially covers the carrier element and is connected to the carrier element, wherein the carrier element is provided in a first production step and wherein In a second production step, the decorative element is produced, wherein further in the second manufacturing step, the decorative element is produced by an additive manufacturing process or in a 3D printing process.
  • the inventive method has over the prior art has the advantage that the decorative element by an additive manufacturing process (additive manufacturing) or in the 3D printing process is particularly flexible and thus individually produced, with manageable production costs. Different tools for different styling are therefore not (anymore) necessary. In this way, custom individual productions or small series of vehicle wheels can be produced economically.
  • Additive manufacturing processes are understood as processes such as laser sintering, laser melting, electron beam melting, stereolithography, direct metal laser sintering.
  • the decorative element is preferably built up in layers in the SD printing process by successively moving at least one print head relative to the decorative element to be produced, thereby ejecting, in particular dropletwise, printing material for producing individual layers.
  • the printhead is thereby computer-controlled via a substrate on which the decorative element is constructed, or via the carrier element to print the decorative element directly onto the carrier element moves.
  • the printhead ejects computer-controlled print material, either in the form of jets or droplets, at predetermined positions in order to build up the three-dimensional decorative element successively.
  • the printing material is at least partially cured at the end of the printing process and / or in between, in particular by illumination with UV light. It is conceivable that the printhead works according to the DOD principle (droplet-on-demand). It is then in particular a classic inkjet printing process. Alternatively, however, the application of the CU principle (continuous ink jet) would be conceivable, ie the use of a continuous ink jet.
  • the decorative element is printed as a separate part, which is connected to the carrier element in a third production step. It is conceivable that during the third production step, the decorative element with the support member materially, in particular by gluing and / or welding, positively, in particular by nesting or mutual engagement behind, and / or non-positively, in particular by pressing, latching, jamming and / or a Mag- netic connection, is connected.
  • the carrier element made of steel, aluminum, magnesium and / or plastic, in particular fiber-reinforced plastic (FRP) is produced.
  • the carrier element is therefore preferably produced in a classical metal processing process.
  • the carrier element comprises an aluminum wheel which, in a casting process, preferably low-pressure casting process, consists of a liquid aluminum alloy. nium-silicon alloy can be produced. For this purpose, ingots are melted from an aluminum-silicon alloy and filled the melt in casting machines. Subsequently, the shaped support element is conveyed into a cooling tank with water and then subjected to a targeted heat treatment.
  • the carrier element made of aluminum is produced as a forged part by pressing a cylindrical blank of aluminum into its final shape. It is also conceivable in a further alternative that the final shape is produced by milling the blank.
  • the carrier element is at least partially made of FRP, in particular mats made of pre-impregnated fibers, for example carbon fibers (so-called prepregs) are computer-controlled cut and then placed in a negative mold. It is also conceivable that a core is wound with pre-impregnated fibers, so that a two-part support element is formed.
  • a support member made of steel usually consists of two parts, the rim, which ensures the inclusion of the tire and the wheel disc, which allows the detachable connection to the wheel hub or wheel axle. Both wheel components are generally connected via a press fit and in addition firmly bonded.
  • the wheel bowl has large ventilation holes or openings to produce a high design variety.
  • a further subject of the present invention is a vehicle wheel, in particular produced by the method according to the invention, wherein the vehicle wheel has a load-carrying carrier element and a three-dimensional decorative element which at least partially covers the carrier element and is connected to the carrier element, wherein the decorative element is produced by an additive manufacturing process or in a 3D Printing method is made.
  • the vehicle wheel according to the invention has the advantage that it can be inexpensively and efficiently provided with an individual and flexible design in that the decorative element is realized as an additively manufactured part or 3D printing part. In this way, custom individual productions or small series of vehicle wheels can be produced economically.
  • the decorative element is no longer produced by injection molding or deep drawing, which pays off only in the case of large quantities.
  • the carrier element comprises a wheel disc, which is made of steel, aluminum, magnesium and / or plastic, in particular FVK, preferably carbon or glass fiber reinforced plastic.
  • the decorative element comprises a layer structure made of plastic, metal or composite materials.
  • a further subject of the present invention is a method for designing the vehicle wheel according to the invention and / or the vehicle wheel to be produced with the aid of the method according to the invention, wherein in a first method step a user executes an application software or an application program or application and establishes a connection to a design portal, which, inter alia, has access to a database in which a plurality of decors are deposited, wherein in a second method step the user selects a decor from the plurality of decors via the design portal or designs his own decor or an upload of a file via the design portal with its own decor on the design portal, wherein in a third process step, the user selected in the second step by the user, even thrown or uploaded decor produced by an additive manufacturing process or in a 3D printing process is printed and then connected to the carrier element or applied directly to the carrier element by an additive manufacturing process or printed directly onto the carrier element in a
  • the inventive method advantageously allows an individual design of the external appearance of a vehicle wheel.
  • a user such as a private person, a dealer, a car manufacturer, a car salesman, a workshop, a car refiner or the like, can thus the external appearance of the vehicle wheel to his personal taste and / or to the design of the vehicle in which the vehicle wheel installed should be, customize.
  • Each vehicle wheel can thus be designed as a unique piece.
  • a particular advantage is that no technical conditions need to be taken into account, since all loads are absorbed by the support element and the decorative element to be designed freely exerts a creative function alone.
  • the use of the design portal in the method according to the invention also has the advantage that the vehicle can be computer-assisted and designed so online via a data connection.
  • the design portal is a website that is accessible from the user via the Internet or via a Application software, which then transmits the design to the design portal.
  • the user logs on to the design portal and can then design and save vehicle wheels online, retrieve saved designs, edit them as needed, save (download) them locally, visualize and finalize them, and upload their own designs and data (CAD, STL) So order and / or order.
  • CAD, STL design and data
  • the inventive method for designing the vehicle wheel is in particular a part of the method according to the invention for producing the vehicle wheel, wherein the individual procedural steps of the method for designing the vehicle wheel, in particular the method steps 1 to 6, the production steps of the method for producing a vehicle wheel, in particular Manufacturing steps 1 to 3 ahead in time.
  • the term "decor" in the sense of the present invention includes in particular the design, that is to say the outer three-dimensional and / or colored design of the decorative element.
  • a fifth method step the user selects, via the design portal, a vehicle type and / or a carrier element for which the vehicle wheel to be designed is intended, and in the second method step only such decors designed or adapted or selected or uploaded on the Design Portal that meets the technical requirements of the selected vehicle type or support element.
  • different wheel sizes have an influence on the design possibilities or on the design space. For example, with a 20-inch vehicle wheel, different design freedoms exist than with a 16-inch vehicle wheel with a comparable configuration of the carrier element.
  • the design portal should provide important information, such as space limitations or package data, for each vehicle type that is downloadable to the user, who will create a design in advance using external software to provide a compatible interface with the later application or 3D printing enable.
  • the user-selected or uploaded decoration selected by the user in the second method step is transmitted by the design portal, in particular via an internet connection, to a manufacturer who selects the user himself designed or uploaded decor then produced by the additive manufacturing process or printed in the 3D printing process and then sent to the user or connects to the carrier element or by the additive manufacturing method applied directly to the support element or prints in a 3D printing process directly on the support element.
  • the manufacturer can thus be spatially separated and even far away from the user and / or operator of the design portal.
  • the manufacturer may be a printing company that merely handles the production of decorative elements in the 3D printing process in accordance with the decoration ordered via the design portal.
  • the manufacturer could also be responsible for the production of the carrier elements, in particular of support elements made of steel in sheet metal construction or aluminum castings and / or forging, and immediately realize the connection between the respective carrier element and its associated decorative element.
  • a carrier element from a plurality of carrier elements via the design portal and the user-selected, self-designed or uploaded decoration is then applied or printed directly onto the selected carrier element or the user-selected, self-designed or uploaded decor is connected to the selected support element after additive completion or after printing.
  • a fifth method step the user selects, via the design portal, a wheel type and / or a vehicle type for which the vehicle wheel to be designed is intended, and in the second method step the user only has such patterns selected or designed or uploaded to the Design Portal that meets the technical requirements of the selected type of wheel or vehicle type.
  • a fifth method step the user selects, via the design portal, a wheel type and / or a vehicle type for which the vehicle wheel to be designed is intended, and in the fourth method step the user only has such carrier elements can be selected on the design portal that meets the technical requirements of the selected type of wheel or vehicle type.
  • the design portal generates a user-visible graphical preview which shows the selected vehicle type with the user-selected, self-designed or uploaded decoration in the second method step.
  • the user can thus view the overall aesthetic impression that the design of the cause vehicle wheels on a certain type of vehicle.
  • a virtual 3D model of the vehicle is displayed on the design portal together with the designed vehicle wheels, wherein he can rotate and move the 3D model, preferably in the manner of a CAD program, freely in space.
  • the numbering of the process and / or production steps is not a time sequence for carrying out the steps, but merely naming names for the identification of the individual steps.
  • the said process and / or production steps can also be carried out in a different sequence than in ascending order of their numerical designation.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a carrier element of a vehicle wheel according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of the vehicle wheel according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 schematically shows a second manufacturing step of the method of manufacturing the vehicle wheel according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of a method of designing and manufacturing the vehicle wheel according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a carrier element 2 of a vehicle wheel 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the carrier element 2 serves as a load-bearing element. It comprises the vehicle rim 3, that is to say the outer ring of the vehicle wheel 1, on which the tire is later mounted, and a wheel dish 4, which ensures the connection to the wheel hub or wheel axle.
  • the carrier element 2 is made in the present example of steel in sheet metal construction and is referred to as a structural wheel.
  • the production of the carrier element 2 takes place according to the present invention in a first production step of a method for producing the vehicle wheel 1.
  • a vehicle rim 3 are produced by profiling an annular band and a wheel disc 4 by deep drawing.
  • the wheel components 3, 4 are then firmly connected via a press fit and in addition cohesively.
  • the support element has 2.
  • the support element 2 has large-area ventilation openings or individual spokes 5, to allow a high design variety.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of the vehicle wheel 1 according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the carrier element 2 shown in FIG. 1 is provided with a decorative element 6 in the illustration of FIG.
  • the decorative element 6 is applied to the visible side of the support member 2 and thus forms in the mounted state of the vehicle wheel 1, the outside of the vehicle wheel 1. In other words, the external overall impression and the aesthetic appearance of the vehicle wheel 1 in the mounted state alone by the decorative element. 6 certainly.
  • consideration can be given to the appearance alone, since the decorative element 6 fulfills no load-bearing function. The requirements in terms of load capacity, stability and longevity of the vehicle wheel 1 are thus operated solely by the carrier element 2.
  • the decorative element 6 comprises a plastic element, which was produced in a 3D printing process.
  • the preferably 3D printing process thus forms the second production step of the method for producing the vehicle wheel 1. It is conceivable that the decorative element 6 in the second production step directly on the front side of the support element 2 is printed or that the decorative element 6 is first printed as a separate part and then connected by a cohesive, non-positive and / or positive connection with the front of the support member 2. The realization of the connection would in this case then represent the third production step of the method for producing the vehicle wheel 1.
  • the cohesive connection can take place, for example, by gluing or welding the rear side of the decorative element 6 to the front side of the carrier element 2.
  • a positive connection can be made by inserting or reciprocally engaging holding elements of the decorative element 6 with counter-holding elements of the carrier element 2. If a frictional connection is provided, this can be realized, for example, by pressing in, latching and / or clamping retaining elements of the decorative element 6 with counter-holding elements of the carrier element 2.
  • a preferred variant for connecting the decorative element 6 to the carrier element 2 is a magnetic connection. It is conceivable that for this purpose small magnets are introduced into the decorative element 6, which adhere to the metallic carrier element 2.
  • the carrier element 2 in the first production step can alternatively be produced directly from the steel plate as a carrier element 2 made of aluminum in the forging and / or casting process.
  • the decorative element (6) can also be made of metal or composite materials or hybrid materials.
  • the preferred use of the 3D printing method for producing the decorative element 6 in conjunction with the carrier element 2, whereby the decorative element 6 does not have to take over a load-bearing function, allows a particularly flexible and cost-effective production of vehicle wheels 1 with individual design in small quantities or as a custom-made ,
  • the 3D printing process of the second manufacturing step is realized by means of an ink jet printer, which is shown schematically in FIG.
  • FIG. 3 schematically illustrates the second production step of the method for producing the vehicle wheel according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the ink jet printer comprises a print head 7, which is movable relative to a substrate 11.
  • the print head 7 comprises a plurality of nozzles 8 through which droplets 10 of, for example, a plastic material can be ejected.
  • the printhead 7 is now moved computer-controlled successively over the substrate 1 1 and emits droplets 10 of the example plastic material at predetermined positions according to the decorative element 6 to be produced, so that a three-dimensional structure is successively formed built up by stacking a large number of droplets next to each other and on top of each other.
  • the ejected and positioned on the substrate 1 1 droplets 10 are cured by UV lights 9. It is conceivable that in a final printing step, a protective layer is applied to the printed three-dimensional structure.
  • the second production step is explained here by way of example on the embodiment in which the decorative element 6 is printed separately and detached from the substrate 11 in the subsequent third production step and connected to the carrier element 2.
  • the decorative element 6 is printed directly on the carrier element 2 instead of the substrate 11 by means of the inkjet printer.
  • the design of the decorative element 6 must be determined. This is done in the context of the method for designing a vehicle wheel 1 according to the present invention.
  • FIG. 4 shows a schematic flowchart of the method for designing and manufacturing the vehicle wheel 1 according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • a user 12 starts an application software and establishes an internet connection to a design portal.
  • the design portal is deposited on a website and the user 12 can log on to the design portal by entering his access data.
  • the user can then determine the design of the decorative element 6 online in a second method step 14 and then order it, whereby a vehicle wheel 1 with the corresponding decorative element 6 is produced.
  • the user is, for example, a private individual, a dealer, an automaker, a car salesman, a garage operator, a car refiner or the like who wishes to freely design a vehicle wheel 1 having an outward appearance.
  • he can customize the external appearance of his personal taste and / or the design of the vehicle, in which the vehicle is to be installed.
  • the user 12 can access a database in the context of the second method step 14, in which a plurality of designs already designed for the decorative element 6 are stored. He can look for inspiration from this variety of decors for his own design or simply select one of these decors or select one of these patterns and modify it to your liking.
  • the design portal also offers user 12 the opportunity to design their own design online.
  • the design portal offers a graphical drawing interface with various drawing tools for the user. The user can thus design the decorative element 6 and / or entire vehicle wheels 1 online, retrieve already stored design again and edit as needed, store locally (download), visualize and finalize, so order and / or order. It is also conceivable that the user 12 has previously designed a design, for example in a CAD program on his local computer, and he merely uploads this design to the design portal.
  • either the user 12 on the design portal can select a carrier element 2 from a plurality of pre-stored carrier elements 2 for his desired vehicle wheel 1, or the design portal automatically searches for a carrier element 2 matching the desired or designed decorative element 6 itself.
  • the user 12 beforehand in a fifth method step 16 selects a wheel type or a vehicle type for which the vehicle wheel 1 is intended, and only such carrier elements 2 can be selected by the user 12 or are automatically selected by the design portal, which for advance adjusted wheel type or vehicle type.
  • the user 12 in the second method step 14 only those preset decorative elements 6 are proposed, which fit on the selected wheel type or vehicle type or on the selected depending on the selected wheel type or vehicle type carrier element 2.
  • the user 12 on the design portal is shown his selected vehicle with the selected or designed as a virtual 3D model. He can freely rotate and move the 3D model in the manner of a CAD program in virtual space so that he gets a realistic picture of the appearance of the later vehicle wheel 1.
  • a final third method step 17 the user 12 releases the final design of the decorative element 6.
  • the corresponding design is then printed as part of the SD printing process.
  • the self-designed or uploaded decoration selected by the user 12 in the second method step is transmitted from the design portal via an internet connection to a manufacturer 18 who then selects the self-designed or uploaded decoration element 6 selected by the user 12 in the 3D display. Prints printing process and then connects to the support element 2 or prints in a 3D printing process directly on the support member 2.
  • the manufacturer 18 may thus be physically separate and even far from the user 12 and / or operator of the design portal. It is conceivable that the manufacturer 18 also realizes the production of the carrier element 2.
  • the inventive method for designing the vehicle wheel 1 is in particular a part of the inventive method for producing the vehicle wheel 1, wherein the individual process steps 13-17 of the method for designing the vehicle wheel 1 precede the manufacturing steps of the method for producing a vehicle wheel 1.
  • the third method step 17 essentially corresponds to the second and / or third production step.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a vehicle wheel (1), in particular for a motor vehicle, the vehicle wheel comprising a load-carrying support element (2) and a three-dimensional decorative element (6) which covers the support element at least in part and is connected thereto, the support element being provided in a first production step and the decorative element being produced in a second production step, the decorative element being produced in the second production step by means of an additive manufacturing process or in a 3D printing process. The invention further relates to a corresponding vehicle wheel and to a method for designing the vehicle wheel.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Titel Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrades, Fahrzeugrad und Title Method of manufacturing a vehicle wheel, vehicle wheel and vehicle
Verfahren zum Entwerfen eines Fahrzeugrades  Method for designing a vehicle wheel
Stand der Technik Die vorliegende Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrades aus, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrzeugrad ein lastaufnehmendes Trägerelement und ein das Trägerelement zumindest teilweise bedeckendes und mit dem Trägerelement verbundenes dreidimensionales Dekorelement aufweist, wobei in einem ersten Herstellungsschritt das Trägerelement bereitgestellt wird und wobei in einem zweiten Her- Stellungsschritt das Dekorelement hergestellt wird. PRIOR ART The present invention is based on a method for producing a vehicle wheel, in particular for a motor vehicle, wherein the vehicle wheel has a load-carrying carrier element and a three-dimensional decorative element which at least partially covers the carrier element and is connected to the carrier element, wherein in a first production step the carrier element is provided and wherein in a second manufacturing step, the decorative element is manufactured.
Eine solche Herstellung eines Fahrzeugrades, bei welchem das lastaufnehmende Trägerelement und ein das äußere Erscheinungsbild prägende Dekorelement, welches in einem späteren Arbeitsschritt mit dem Trägerelement verbunden wird, getrennt voneinander herge- stellt werden, ist aus dem Stand der Technik bekannt und bietet den Vorteil, dass unterschiedliche Materialien für beide Bauteile verwendet werden können und optische Variationen vereinfacht darstellbar sind. So gibt es beispielsweise seit vielen Jahren Stahlräder, auf welche Radkappen aus Kunststoff geclipst werden, um auf günstige Art und Weise ein ästhetisch ansprechendes Äußeres des Fahrzeugrades zu erzeugen. Genauso sind aus dem Stand der Technik Aluminiumräder bekannt, die mit einem Nabendeckel aus Kunststoff versehen werden, welcher beispielsweise das Logo des Herstellers trägt. In beiden Fällen ist das lastragende Element das aus Metall, hier Stahl oder Aluminium, hergestellte Fahrzeugrad, welches mit einem Dekorelement aus Kunststoff, hier die Radkappe oder der Nabendeckel, versehen werden. Das Dekorelement hat somit keine lasttragende Funktion und kann somit entsprechend günstig und leicht ausgebildet werden. Zudem ist das Dekorelement leicht auswechselbar, so dass durch ein Austauschen allein des Dekorelements der gleiche Radtyp mit unterschiedlichen optischen Erscheinungsbildern versehen werden kann. Die Kunststoffteile werden typischerweise im Spritzguss- oder Tiefziehverfahren hergestellt. Ferner sind aus den Druckschriften US 2014 / 0 346 846 A1 und US 2017 / 0 217 249 A1 hybride Fahrzeugräder bekannt, welche teilweise aus Metall und teilweise aus einem Korn- positmaterial gefertigt sind, bei denen allerdings die Last vollständig von der Hybridstruktur aufgenommen wird. Such a production of a vehicle wheel, in which the load-bearing carrier element and an outer appearance embossing decorative element, which is connected in a later step with the carrier element, are manufactured separately, is known from the prior art and has the advantage that different materials can be used for both components and optical variations can be represented in a simplified manner. For example, steel wheels have been clipped on plastic hubcaps for many years to conveniently produce an aesthetically pleasing exterior to the vehicle wheel. Similarly, aluminum wheels are known from the prior art, which are provided with a hub cap made of plastic, which bears for example the logo of the manufacturer. In both cases, the laser-carrying element is the vehicle wheel made of metal, here steel or aluminum, which are provided with a decorative element made of plastic, here the hubcap or the hub cap. The decorative element thus has no load-bearing function and can thus be designed correspondingly low and easy. In addition, the decorative element is easily replaceable, so that by replacing only the decorative element of the same type of wheel can be provided with different visual appearances. The plastic parts are typically produced by injection molding or deep drawing. Furthermore, from the documents US 2014/0 346 846 A1 and US 2017/0 217 249 A1 hybrid vehicle wheels are known which are partly made of metal and partly of a grain However, in which the load is completely absorbed by the hybrid structure.
Nachteilig an den bekannten Lösungen ist, dass die Herstellung eines Fahrzeugrades mit einem individuellen äußeren Erscheinungsbild, also beispielsweise einer kundenspezifischen Einzelanfertigung oder einer Serie mit sehr geringen Stückzahlen, verhältnismäßig aufwendig und kostenintensiv ist. Zudem schränken die bekannten Herstellungsverfahren für Fahrzeugräder die Designvielfalt beim Entwerfen des Fahrzeugrades erheblich ein. Offenbarung der Erfindung A disadvantage of the known solutions that the production of a vehicle wheel with an individual external appearance, so for example, a custom-made one-off or a series with very small numbers, is relatively expensive and expensive. In addition, the known manufacturing methods for vehicle wheels significantly limit the design variety in designing the vehicle wheel. Disclosure of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrades zur Verfügung zu stellen, welches eine kostengünstige, einfache, individuelle und flexible Gestaltung unterschiedlicher Stylings von Fahrzeugrädern, insbesondere als Einzel- anfertigungen oder in Kleinserien ermöglicht. It is an object of the present invention to provide a method for producing a vehicle wheel, which enables a cost-effective, simple, individual and flexible design of different styling of vehicle wheels, in particular as individual customizations or in small batches.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrades, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrzeugrad ein lastaufnehmendes Trägerelement und ein das Trägerelement zumindest teilweise bedeckendes und mit dem Trägerelement verbundenes dreidimensionales Dekorelement aufweist, wobei in einem ersten Herstellungsschritt das Trägerelement bereitgestellt wird und wobei in einem zweiten Herstellungsschritt das Dekorelement hergestellt wird, wobei ferner im zweiten Herstellungsschritt das Dekorelement durch ein additives Fertigungsverfahren oder in einem 3D-Druckverfahren hergestellt wird. This object is achieved with a method for producing a vehicle wheel, in particular for a motor vehicle, wherein the vehicle wheel has a load-carrying carrier element and a three-dimensional decorative element which at least partially covers the carrier element and is connected to the carrier element, wherein the carrier element is provided in a first production step and wherein In a second production step, the decorative element is produced, wherein further in the second manufacturing step, the decorative element is produced by an additive manufacturing process or in a 3D printing process.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass das Dekorelement durch ein additives Fertigungsverfahren (additive manufactoring) oder im 3D-Druckverfahren besonders flexibel und damit individuell herstellbar ist, bei überschaubaren Herstellungskosten. Unterschiedliche Werkzeuge für unterschiedliche Stylings sind somit nicht (mehr) notwendig. Auf diese Weise können auch kundenspezifische Einzelanfertigungen oder Kleinserien von Fahrzeugrädern wirtschaftlich hergestellt werden. Zudem muss nicht für jedes neue Rad-Design ein neuer kompletter Entwicklungsprozess durchlaufen werden, da das Dekorelement keine lasttragende Funktion übernehmen muss. Insbesondere wird das Dekorelement nicht mehr im Spritzguss- oder Tiefziehverfahren hergestellt, was sich nur bei großen Stückzahlen rechnet. Unter additivem Fertigungsprozess werden Verfahren wie zum Beispiel Lasersintern, Laserschmelzen, Elektronenstrahlschmelzen, Stereolithografie , direktes Metall-Laser-Sintern verstanden. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zu entnehmen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass während des zweiten Herstellungsschrittes das Dekorelement vorzugsweise im SD- Druckverfahren schichtweise aufgebaut wird, indem wenigstens ein Druckkopf relativ zum herzustellenden Dekorelement sukzessive bewegt wird und dabei, insbesondere tröpfchenweise Druckmaterial zum Erzeugen einzelner Schichten auswirft. Der Druckkopf wird dabei computergesteuert über ein Substrat, auf welchem das Dekorelement aufgebaut wird, oder über das Trägerelement, um das Dekorelement direkt auf das Trägerelement zu drucken, bewegt. Alternativ ist auch denkbar, dass während des Druckens auch oder allein das Substrat oder das Trägerelement relativ zum Druckkopf bewegt wird. Der Druckkopf wirft je nach Design computergesteuert Druckmaterial, entweder in Form von Jets oder Tröpfchen, an vorbestimmten Positionen aus, um so das dreidimensionale Dekorelement sukzessive aufzubauen. Das Druckmaterial wird am Ende des Druckvorgangs und/oder zwischendurch zumindest teilweise gehärtet, insbesondere durch Beleuchten mit UV-Licht. Denkbar ist, dass der Druckkopf nach dem DOD-Prinzip (Droplet-on-Demand) arbeitet. Es handelt sich dann insbesondere um einen klassischen Tintenstrahldruckprozess. Alternativ wäre aber auch die Anwendung des CU-Prinzips (Continuous Ink Jet) denkbar, also die Verwendung eines kontinuierlichen Tintenstrahls. The inventive method has over the prior art has the advantage that the decorative element by an additive manufacturing process (additive manufacturing) or in the 3D printing process is particularly flexible and thus individually produced, with manageable production costs. Different tools for different styling are therefore not (anymore) necessary. In this way, custom individual productions or small series of vehicle wheels can be produced economically. In addition, a new complete development process does not have to be run through for each new wheel design, since the decorative element does not have to assume a load-bearing function. In particular, the decorative element is no longer produced by injection molding or deep drawing, which pays off only in large quantities. Additive manufacturing processes are understood as processes such as laser sintering, laser melting, electron beam melting, stereolithography, direct metal laser sintering. Advantageous embodiments and further developments of the invention are described in the dependent claims, as well as the description with reference to the drawings. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that during the second production step, the decorative element is preferably built up in layers in the SD printing process by successively moving at least one print head relative to the decorative element to be produced, thereby ejecting, in particular dropletwise, printing material for producing individual layers. The printhead is thereby computer-controlled via a substrate on which the decorative element is constructed, or via the carrier element to print the decorative element directly onto the carrier element moves. Alternatively, it is also conceivable that during printing, or even the substrate or the support member is moved relative to the print head. Depending on the design, the printhead ejects computer-controlled print material, either in the form of jets or droplets, at predetermined positions in order to build up the three-dimensional decorative element successively. The printing material is at least partially cured at the end of the printing process and / or in between, in particular by illumination with UV light. It is conceivable that the printhead works according to the DOD principle (droplet-on-demand). It is then in particular a classic inkjet printing process. Alternatively, however, the application of the CU principle (continuous ink jet) would be conceivable, ie the use of a continuous ink jet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass während des zweiten Herstellungsschrittes das Dekorelement als separates Teil ge- druckt wird, welches in einem dritten Herstellungsschritt mit dem Trägerelement verbunden wird. Denkbar ist, dass während des dritten Herstellungsschrittes das Dekorelement mit dem Trägerelement stoffschlüssig, insbesondere durch Verkleben und/oder Verschweißen, formschlüssig, insbesondere durch Ineinanderstecken oder gegenseitiges Hintergreifen, und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch Einpressen, Verrasten, Verklemmen und/oder eine mag- netische Verbindung, verbunden wird. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that during the second production step the decorative element is printed as a separate part, which is connected to the carrier element in a third production step. It is conceivable that during the third production step, the decorative element with the support member materially, in particular by gluing and / or welding, positively, in particular by nesting or mutual engagement behind, and / or non-positively, in particular by pressing, latching, jamming and / or a Mag- netic connection, is connected.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass während des ersten Herstellungsschrittes das Trägerelement aus Stahl, Aluminium, Magnesium und/oder Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff (FVK) hergestellt wird. Das Trägerelement wird vorzugsweise also in einem klassischen Metallverarbeitungs- prozess hergestellt. Insbesondere umfasst das Trägerelement ein Aluminiumrad, welches in einem Gussverfahren, vorzugsweise Niederdruck-Gussverfahren, aus einer flüssigen Alumi- nium-Silizium-Legierung hergestellt werden. Hierzu werden Barren aus einer Aluminium- Silizium-Legierung geschmolzen und die Schmelze in Gießmaschinen gefüllt. Anschließend wird das geformte Trägerelement in ein Abkühlbecken mit Wasser befördert und anschließend einer gezielten Wärmebehandlung unterzogen. Alternativ ist denkbar, dass das Trä- gerelement aus Aluminium als Schmiedeteil gefertigt wird, indem ein zylinderförmiger Rohling aus Aluminium in seine Endform gepresst wird. Denkbar ist in einer weiteren Alternative auch, dass die Endform durch Fräsen des Rohlings erzeugt wird. Wenn das Trägerelement zumindest teilweise aus FVK gefertig ist, werden insbesondere Matten aus vorimpregnierten Fasern, beispielsweise Kohlefasern (sogenannte Prepregs) computergesteuert geschnitten und dann in eine Negativform gelegt. Denkbar ist aber auch, dass ein Kern mit vorimpregnierten Fasern bewickelt wird, so dass ein zweiteiliges Trägerelement entsteht. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that during the first production step, the carrier element made of steel, aluminum, magnesium and / or plastic, in particular fiber-reinforced plastic (FRP) is produced. The carrier element is therefore preferably produced in a classical metal processing process. In particular, the carrier element comprises an aluminum wheel which, in a casting process, preferably low-pressure casting process, consists of a liquid aluminum alloy. nium-silicon alloy can be produced. For this purpose, ingots are melted from an aluminum-silicon alloy and filled the melt in casting machines. Subsequently, the shaped support element is conveyed into a cooling tank with water and then subjected to a targeted heat treatment. Alternatively, it is conceivable that the carrier element made of aluminum is produced as a forged part by pressing a cylindrical blank of aluminum into its final shape. It is also conceivable in a further alternative that the final shape is produced by milling the blank. If the carrier element is at least partially made of FRP, in particular mats made of pre-impregnated fibers, for example carbon fibers (so-called prepregs) are computer-controlled cut and then placed in a negative mold. It is also conceivable that a core is wound with pre-impregnated fibers, so that a two-part support element is formed.
Ein Trägerelement aus Stahl besteht in der Regel aus zwei Teilen, der Felge, welche die Aufnahme des Reifens sicherstellt und der Radschüssel, welche die lösbare Anbindung zur Radnabe bzw. Radachse ermöglicht. Beide Rad-Komponenten sind im Allgemeinen über einen Presssitz und zusätzlich stoffschlüssig fest verbunden. Vorzugsweise besitzt die Radschüssel großflächige Belüftungslöcher bzw. Öffnungen, um eine hohe Designvielfalt zu erzeugen. Alternativ ist es aber auch denkbar, die Radschüssel weitestgehend geschlossen auszuführen, also mit flächig geringen Öffnungen, um möglichst viel Anbindungsfläche für das aufzudruckende Dekorelement bereitzustellen. A support member made of steel usually consists of two parts, the rim, which ensures the inclusion of the tire and the wheel disc, which allows the detachable connection to the wheel hub or wheel axle. Both wheel components are generally connected via a press fit and in addition firmly bonded. Preferably, the wheel bowl has large ventilation holes or openings to produce a high design variety. Alternatively, however, it is also conceivable to carry out the wheel disc largely closed, that is to say with flatly small openings in order to provide as much connection surface as possible for the decoration element to be printed on.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugrad, insbesondere hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei das Fahrzeugrad ein lastaufnehmendes Trägerelement und ein das Trägerelement zumindest teilweise bedeckendes und mit dem Trägerelement verbundenes dreidimensionales Dekorelement aufweist, wobei das Dekorelement durch ein additives Fertigungsverfahren oder in einem 3D-Druckverfahren hergestellt ist. A further subject of the present invention is a vehicle wheel, in particular produced by the method according to the invention, wherein the vehicle wheel has a load-carrying carrier element and a three-dimensional decorative element which at least partially covers the carrier element and is connected to the carrier element, wherein the decorative element is produced by an additive manufacturing process or in a 3D Printing method is made.
Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad hat gegenüber den aus dem Stand der Technik be- kannten Fahrzeugrädern den Vorteil, dass es kostengünstig und effizient mit einem individuellen und flexiblen Design versehen werden kann, indem das Dekorelement als additiv gefertigtes Teil oder 3D-Druckteil realisiert ist. Auf diese Weise können auch kundenspezifische Einzelanfertigungen oder Kleinserien von Fahrzeugrädern wirtschaftlich hergestellt werden. Insbesondere wird das Dekorelement nicht mehr im Spritzguss- oder Tiefziehverfahren her- gestellt, was sich nur bei großen Stückzahlen rechnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement eine Radschüssel umfasst, welche aus Stahl, Aluminium, Magnesium und/oder Kunststoff, insbesondere FVK, bevorzugt kohle- oder glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt ist. Compared with the vehicle wheels known from the prior art, the vehicle wheel according to the invention has the advantage that it can be inexpensively and efficiently provided with an individual and flexible design in that the decorative element is realized as an additively manufactured part or 3D printing part. In this way, custom individual productions or small series of vehicle wheels can be produced economically. In particular, the decorative element is no longer produced by injection molding or deep drawing, which pays off only in the case of large quantities. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the carrier element comprises a wheel disc, which is made of steel, aluminum, magnesium and / or plastic, in particular FVK, preferably carbon or glass fiber reinforced plastic.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Dekorelement einen aus Kunststoff, Metall oder Verbundwerkstoffen hergestellten Schichtaufbau umfasst. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Entwerfen des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades und/oder des mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens herzustellenden Fahrzeugrades, wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein Benutzer eine Anwendungssoftware bzw. ein Anwendungsprogramm oder Applikation ausführt und eine Verbindung zu einem Designportal herstellt, welches unter anderem Zugriff auf eine Datenbank, in welcher eine Mehrzahl von Dekoren hinterlegt sind, hat, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt der Benutzer über das Designportal ein Dekor aus der Mehrzahl von Dekoren auswählt oder über das Designportal ein eigenes Dekor entwirft oder ein Upload einer Datei mit einem eigenen Dekor auf das Designportal durchführt, wobei in einem dritten Verfahrensschritt das im zweiten Verfahrensschritt vom Benutzer ausgewählte, selbst ent- worfene oder hochgeladene Dekor durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt oder in einem 3D-Druckverfahren gedruckt und anschließend mit dem Trägerelement verbunden wird oder durch ein additives Fertigungsverfahren direkt auf das Trägerelement appliziert oder in einem 3D-Druckverfahren direkt auf das Trägerelement gedruckt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise, eine individuelle Gestaltung des äußeren Erscheinungsbildes eines Fahrzeugrades. Ein Benutzer, wie beispielsweise eine Privatperson, ein Händler, ein Autohersteiler, ein Autoverkäufer, eine Werkstatt, ein Autoveredler oder dergleichen, kann somit das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugrades an seinen persönlichen Geschmack und/oder an das Design des Fahrzeugs, bei welchem das Fahrzeugrad verbaut werden soll, individuell anpassen. Jedes Fahrzeugrad kann somit als Unikat entworfen werden. Ein besonderer Vorteil ist, dass keine technischen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden müssen, da sämtliche Lasten von dem Trägerelement aufgenommen werden und das frei zu gestaltende Dekorelement allein gestalterische Funktion ausübt. Die Verwendung des Designportals beim erfindungsgemäßen Verfahren hat zudem den Vorteil, dass das Fahrzeugrad computerunterstützt sowie über eine Datenverbindung also online entworfen werden kann. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Designportal um eine Internetseite, welche von dem Benutzer über das Internet aufrufbar ist oder über eine Anwendungssoftware, welche das Design anschließend an das Designportal übermittelt. Der Benutzer logt sich auf dem Designportal ein und kann sodann Fahrzeugräder online entwerfen, speichern, bereits abgespeicherte Designs erneut aufrufen und bei Bedarf editieren, lokal speichern (downloaden), visualisieren und finalisieren, sowie eigene Entwürfe und Da- ten (CAD, STL) uploaden, also bestellen und/oder in Auftrag geben. Denkbar ist, dass das Designportal dem Benutzer während des Designvorgangs Designvorschläge unterbreitet und/oder die technische Realisierbarkeit des entworfenen Designs prüft. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entwerfen des Fahrzeugrades ist insbesondere ein Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Fahrzeugrades, wobei die einzelnen Verfah- rensschritte des Verfahrens zum Entwerfen des Fahrzeugrades, insbesondere die Verfahrensschritte 1 bis 6, den Herstellungsschritten des Verfahrens zur Herstellung eines Fahrzeugrades, insbesondere die Herstellungsschritte 1 bis 3 zeitlich vorausgehen. Der Begriff Dekor im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst insbesondere das Design, also die äußere dreidimensionale und/oder farbige Ausgestaltung des Dekorelements. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the decorative element comprises a layer structure made of plastic, metal or composite materials. A further subject of the present invention is a method for designing the vehicle wheel according to the invention and / or the vehicle wheel to be produced with the aid of the method according to the invention, wherein in a first method step a user executes an application software or an application program or application and establishes a connection to a design portal, which, inter alia, has access to a database in which a plurality of decors are deposited, wherein in a second method step the user selects a decor from the plurality of decors via the design portal or designs his own decor or an upload of a file via the design portal with its own decor on the design portal, wherein in a third process step, the user selected in the second step by the user, even thrown or uploaded decor produced by an additive manufacturing process or in a 3D printing process is printed and then connected to the carrier element or applied directly to the carrier element by an additive manufacturing process or printed directly onto the carrier element in a 3D printing process. The inventive method advantageously allows an individual design of the external appearance of a vehicle wheel. A user, such as a private person, a dealer, a car manufacturer, a car salesman, a workshop, a car refiner or the like, can thus the external appearance of the vehicle wheel to his personal taste and / or to the design of the vehicle in which the vehicle wheel installed should be, customize. Each vehicle wheel can thus be designed as a unique piece. A particular advantage is that no technical conditions need to be taken into account, since all loads are absorbed by the support element and the decorative element to be designed freely exerts a creative function alone. The use of the design portal in the method according to the invention also has the advantage that the vehicle can be computer-assisted and designed so online via a data connection. Preferably, the design portal is a website that is accessible from the user via the Internet or via a Application software, which then transmits the design to the design portal. The user logs on to the design portal and can then design and save vehicle wheels online, retrieve saved designs, edit them as needed, save (download) them locally, visualize and finalize them, and upload their own designs and data (CAD, STL) So order and / or order. It is conceivable that the design portal submits design proposals to the user during the design process and / or checks the technical feasibility of the designed design. The inventive method for designing the vehicle wheel is in particular a part of the method according to the invention for producing the vehicle wheel, wherein the individual procedural steps of the method for designing the vehicle wheel, in particular the method steps 1 to 6, the production steps of the method for producing a vehicle wheel, in particular Manufacturing steps 1 to 3 ahead in time. The term "decor" in the sense of the present invention includes in particular the design, that is to say the outer three-dimensional and / or colored design of the decorative element.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Benutzer in einem fünften Verfahrensschritt über das Designportal einen Fahrzeugtyp und/oder ein Trägerelement auswählt, für welchen das zu entwerfende Fahrzeugrad bestimmt ist, und wobei im zweiten Verfahrensschritt von dem Benutzer nur solche Dekore auf dem Designportal entworfen bzw. angepasst oder ausgewählt oder hochgeladen werden können, die den technischen Anforderungen des ausgewählten Fahrzeugtyps oder Trägerelements entsprechen. Insbesondere haben unterschiedliche Radgrößen Einfluss auf die Designmöglichkeit bzw. auf den Designraum. So bestehen beispielsweise bei einem 20- Zoll Fahrzeugrad andere Designfreiheiten als bei einem 16-Zoll Fahrzeugrad bei vergleich- barer Ausgestaltung des Trägerelements. Insbesondere sollte das Designportal wichtige Informationen, wie Bauraumbegrenzungen bzw. Package-Daten, für jeden Fahrzeugtyp bereitstellen, die für den Benutzer downloadbar sind, welche mittels externer Software ein Design im Vorfeld erstellen, um eine kompatible Schnittstelle mit der späteren Applikation oder 3D-Druck zu ermöglichen. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a fifth method step the user selects, via the design portal, a vehicle type and / or a carrier element for which the vehicle wheel to be designed is intended, and in the second method step only such decors designed or adapted or selected or uploaded on the Design Portal that meets the technical requirements of the selected vehicle type or support element. In particular, different wheel sizes have an influence on the design possibilities or on the design space. For example, with a 20-inch vehicle wheel, different design freedoms exist than with a 16-inch vehicle wheel with a comparable configuration of the carrier element. In particular, the design portal should provide important information, such as space limitations or package data, for each vehicle type that is downloadable to the user, who will create a design in advance using external software to provide a compatible interface with the later application or 3D printing enable.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im dritten Verfahrensschritt das im zweiten Verfahrensschritt vom Benutzer ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor von dem Designportal, insbesondere über eine Internetverbindung an einen Hersteller übermittelt wird, welcher das vom Benutzer aus- gewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor dann durch das additive Fertigungsverfahren hergestellt oder in dem 3D-Druckverfahren druckt und anschließend an den Benutzer versendet oder mit dem Trägerelement verbindet oder durch das additive Fertigungs- verfahren direkt auf das Trägerelement appliziert oder in einem 3D-Druckverfahren direkt auf das Trägerelement druckt. Vorteilhafterweise kann somit der Hersteller räumlich getrennt und sogar weit entfernt vom Benutzer und/oder Betreiber des Designportals liegen. Der Hersteller kann beispielsweise eine Druckerei sein, die lediglich die Herstellung von Dekorelementen im 3D-Druckverfahren gemäß dem über das Designportal bestellte Dekor übernimmt. Alternativ könnte der Hersteller auch für die Herstellung der Trägerelemente, insbesondere von Trägerelementen aus Stahl in Blechbauweise oder Aluminium im Gussund/oder Schmiedeverfahren, zuständig sein und sogleich die Verbindung zwischen dem jeweiligen Trägerelement und seinem zugehörigen Dekorelement realisieren. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the third method step the user-selected or uploaded decoration selected by the user in the second method step is transmitted by the design portal, in particular via an internet connection, to a manufacturer who selects the user himself designed or uploaded decor then produced by the additive manufacturing process or printed in the 3D printing process and then sent to the user or connects to the carrier element or by the additive manufacturing method applied directly to the support element or prints in a 3D printing process directly on the support element. Advantageously, the manufacturer can thus be spatially separated and even far away from the user and / or operator of the design portal. For example, the manufacturer may be a printing company that merely handles the production of decorative elements in the 3D printing process in accordance with the decoration ordered via the design portal. Alternatively, the manufacturer could also be responsible for the production of the carrier elements, in particular of support elements made of steel in sheet metal construction or aluminum castings and / or forging, and immediately realize the connection between the respective carrier element and its associated decorative element.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Benutzer in einem vierten Verfahrensschritt über das Designportal ein Trägerelement aus einer Mehrzahl von Trägerelementen auswählt und das vom Benutzer ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor dann direkt auf das ausgewählte Trägerelement appliziert oder gedruckt wird oder das vom Benutzer ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor nach der additiven Fertigstellung oder nach dem Drucken mit dem ausgewählten Trägerelement verbunden wird. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a fourth method step the user selects a carrier element from a plurality of carrier elements via the design portal and the user-selected, self-designed or uploaded decoration is then applied or printed directly onto the selected carrier element or the user-selected, self-designed or uploaded decor is connected to the selected support element after additive completion or after printing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Benutzer in einem fünften Verfahrensschritt über das Designportal einen Radtyp und/oder einen Fahrzeugtyp auswählt, für welchen das zu entwerfende Fahrzeugrad bestimmt ist, und wobei im zweiten Verfahrensschritt von dem Benutzer nur solche Dekore auf dem Designportal ausgewählt oder entworfen oder hochgeladen werden können, die den technischen Anforderungen des ausgewählten Radtyps oder Fahrzeugtyps entsprechen. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a fifth method step the user selects, via the design portal, a wheel type and / or a vehicle type for which the vehicle wheel to be designed is intended, and in the second method step the user only has such patterns selected or designed or uploaded to the Design Portal that meets the technical requirements of the selected type of wheel or vehicle type.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Benutzer in einem fünften Verfahrensschritt über das Designportal einen Radtyp und/oder einen Fahrzeugtyp auswählt, für welchen das zu entwerfende Fahrzeugrad bestimmt ist, und wobei im vierten Verfahrensschritt von dem Benutzer nur solche Trägerelemente auf dem Designportal ausgewählt werden können, die den technischen Anforderungen des ausgewählten Radtyps oder Fahrzeugtyps entsprechen. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a fifth method step the user selects, via the design portal, a wheel type and / or a vehicle type for which the vehicle wheel to be designed is intended, and in the fourth method step the user only has such carrier elements can be selected on the design portal that meets the technical requirements of the selected type of wheel or vehicle type.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Designportal eine vom Benutzer einsehbare graphische Vorschau erzeugt, welche den ausgewählten Fahrzeugtyp mit dem im zweiten Verfahrensschritt vom Benutzer ausgewählten, selbst entworfenen oder hochgeladenen Dekor zeigt. In vorteilhafter Weise kann der Benutzer somit den ästhetischen Gesamteindruck ansehen, die das Design der entwor- fenen Fahrzeugräder auf einem bestimmten Fahrzeugtyp hervorruft. Vorzugsweise wird ihm auf dem Designportal ein virtuelles 3D-Modell des Fahrzeugs zusammen mit den entworfenen Fahrzeugrädern dargestellt, wobei er das 3D-Modell besonders bevorzugt nach Art eines CAD-Programms frei im Raum drehen und bewegen kann. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the design portal generates a user-visible graphical preview which shows the selected vehicle type with the user-selected, self-designed or uploaded decoration in the second method step. Advantageously, the user can thus view the overall aesthetic impression that the design of the cause vehicle wheels on a certain type of vehicle. Preferably, a virtual 3D model of the vehicle is displayed on the design portal together with the designed vehicle wheels, wherein he can rotate and move the 3D model, preferably in the manner of a CAD program, freely in space.
Bei der Nummerierung der Verfahrens- und/oder Herstellungsschritte handelt es sich insbesondere nicht um eine zeitliche Abfolge zur Durchführung der Schritte, sondern lediglich um namenhafte Bezeichnungen zur Identifizierung der einzelnen Schritte. Mit anderen Worten: Die genannten Verfahrens- und/oder Herstellungsschritte können auch in anderer Abfolge als in aufsteigender Abfolge ihrer nummerischen Bezeichnung durchgeführt werden. In particular, the numbering of the process and / or production steps is not a time sequence for carrying out the steps, but merely naming names for the identification of the individual steps. In other words, the said process and / or production steps can also be carried out in a different sequence than in ascending order of their numerical designation.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausfüh- rungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the essential idea of the invention.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittbildansicht eines Trägerelements eines Fahrzeugrades gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 1 shows a schematic sectional view of a carrier element of a vehicle wheel according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figur 2 zeigt eine schematische Schnittbildansicht des Fahrzeugrades gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 2 is a schematic sectional view of the vehicle wheel according to the exemplary embodiment of the present invention.
Figur 3 zeigt schematisch einen zweiten Herstellungsschritt des Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugrades gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 3 schematically shows a second manufacturing step of the method of manufacturing the vehicle wheel according to the exemplary embodiment of the present invention.
Figur 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Entwerfen und Herstellen des Fahrzeugrades gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 4 is a schematic flowchart of a method of designing and manufacturing the vehicle wheel according to the exemplary embodiment of the present invention.
Ausführungsformen der Erfindung In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. Embodiments of the invention In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.
In Figur 1 ist eine schematische Schnittbildansicht eines Trägerelements 2 eines Fahrzeug- rades 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. 1 shows a schematic sectional view of a carrier element 2 of a vehicle wheel 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
Das Trägerelement 2 dient als lasttragendes Element. Es umfasst die Fahrzeugfelge 3, also den äußeren Ring des Fahrzeugrades 1 , auf welchem später der Reifen montiert wird, sowie eine Radschüssel 4, welche die Anbindung zur Radnabe bzw. Radachse sicherstellt. Das Trägerelement 2 ist im vorliegenden Beispiel aus Stahl in Blechbauweise gefertigt und wird als Strukturrad bezeichnet. The carrier element 2 serves as a load-bearing element. It comprises the vehicle rim 3, that is to say the outer ring of the vehicle wheel 1, on which the tire is later mounted, and a wheel dish 4, which ensures the connection to the wheel hub or wheel axle. The carrier element 2 is made in the present example of steel in sheet metal construction and is referred to as a structural wheel.
Die Fertigung des Trägerelements 2 erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung in einem ersten Herstellungsschritt eines Verfahrens zur Herstellung des Fahrzeugrades 1 . Im ersten Herstellungsschritt werden eine Fahrzeugfelge 3 durch Profilieren eines ringförmigen Bandes und eine Radschüssel 4 im Tiefziehverfahren hergestellt. Die Radkomponenten 3, 4 werden anschließend über einen Presssitz und zusätzlich stoffschlüssig fest verbunden. Vorzugsweise besitzt das Trägerelement 2. Vorzugsweise besitzt das Trägerelement 2 großflächige Belüftungsöffnungen bzw. einzelne Speichen 5, um eine hohe Designvielfalt zu ermöglichen. The production of the carrier element 2 takes place according to the present invention in a first production step of a method for producing the vehicle wheel 1. In the first manufacturing step, a vehicle rim 3 are produced by profiling an annular band and a wheel disc 4 by deep drawing. The wheel components 3, 4 are then firmly connected via a press fit and in addition cohesively. Preferably, the support element has 2. Preferably, the support element 2 has large-area ventilation openings or individual spokes 5, to allow a high design variety.
Figur 2 zeigt eine schematische Schnittbildansicht des Fahrzeugrades 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 2 is a schematic sectional view of the vehicle wheel 1 according to the exemplary embodiment of the present invention.
Das in Figur 1 gezeigte Trägerelement 2 ist bei der Darstellung von Figur 2 mit einem Deko- relement 6 versehen. Das Dekorelement 6 ist dabei auf die Sichtseite des Trägerelements 2 aufgebracht und bildet im montierten Zustand des Fahrzeugrades 1 damit die Außenseite des Fahrzeugrades 1. Mit anderen Worten: Der äußere Gesamteindruck und die ästhetische Anmutung des Fahrzeugrades 1 wird im montierten Zustand allein durch das Dekorelement 6 bestimmt. Bei der Ausgestaltung des Dekorelements 6 kann vorteilhafterweise allein auf das Erscheinungsbild Rücksicht genommen werden, da das Dekorelement 6 keine lasttragende Funktion erfüllt. Die Anforderungen hinsichtlich Belastbarkeit, Stabilität und Langlebigkeit des Fahrzeugrades 1 werden somit allein von dem Trägerelement 2 bedient. The carrier element 2 shown in FIG. 1 is provided with a decorative element 6 in the illustration of FIG. The decorative element 6 is applied to the visible side of the support member 2 and thus forms in the mounted state of the vehicle wheel 1, the outside of the vehicle wheel 1. In other words, the external overall impression and the aesthetic appearance of the vehicle wheel 1 in the mounted state alone by the decorative element. 6 certainly. In the embodiment of the decorative element 6, consideration can be given to the appearance alone, since the decorative element 6 fulfills no load-bearing function. The requirements in terms of load capacity, stability and longevity of the vehicle wheel 1 are thus operated solely by the carrier element 2.
Das Dekorelement 6 umfasst ein Kunststoffelement, welches in einem 3D-Druckverfahren hergestellt wurde. Das vorzugsweise 3D-Druckverfahren bildet damit den zweiten Herstellungsschritt des Verfahrens zur Herstellung des Fahrzeugrades 1. Denkbar ist, dass das Dekorelement 6 im zweiten Herstellungsschritt direkt auf die Vorderseite des Trägerelements 2 aufgedruckt wird oder dass das Dekorelement 6 zunächst als separates Teil gedruckt und anschließend durch eine stoffschlüssige, kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung mit der Vorderseite des Trägerelements 2 verbunden wird. Die Realisierung der Verbindung würde in diesem Falle dann den dritten Herstellungsschritt des Verfahrens zur Her- Stellung des Fahrzeugrades 1 darstellen. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen der Rückseite des Dekorelements 6 mit der Vorderseite des Trägerelements 2 erfolgen. Eine formschlüssige Verbindung kann durch Ineinan- derstecken oder gegenseitiges Hintergreifen von Halteelementen des Dekorelements 6 mit Gegenhalteelementen des Trägerelements 2 erfolgen. Wenn eine kraftschlüssige Verbin- dung vorgesehen ist, kann diese beispielsweise durch Einpressen, Verrasten und/oder Verklemmen von Halteelementen des Dekorelements 6 mit Gegenhalteelementen des Trägerelements 2 realisiert werden. Eine bevorzugte Variante zur Verbindung des Dekorelements 6 mit dem Trägerelement 2 ist eine magnetische Verbindung. Denkbar ist, dass hierfür kleine Magnete in das Dekorelement 6 eingebracht werden, die an dem metallischen Trä- gerelement 2 anhaften. Das Trägerelement 2 im ersten Herstellungsschritt kann alternativ zur Fertigung aus Stahlblech direkt als Trägerelement 2 aus Aluminium im Schmiede- und/oder Gussverfahren hergestellt werden. Alternativ kann das Dekorelement (6) auch aus Metall oder Verbundwerkstoffen bzw. hybriden Werkstoffen hergestellt sein. Die vorzugsweise Verwendung des 3D-Druckverfahrens zur Herstellung des Dekorelements 6 in Verbindung mit dem Trägerelement 2, wodurch das Dekorelement 6 keine lasttragende Funktion übernehmen muss, ermöglicht eine besonders flexible und kostengünstige Herstellung von Fahrzeugrädern 1 mit individuellem Design auch in kleinen Stückzahlen oder als kundenspezifische Einzelanfertigung. Das 3D-Druckverfahren des zweiten Herstellungs- Schrittes wird mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers realisiert, welcher in Figur 3 schematisch dargestellt ist. The decorative element 6 comprises a plastic element, which was produced in a 3D printing process. The preferably 3D printing process thus forms the second production step of the method for producing the vehicle wheel 1. It is conceivable that the decorative element 6 in the second production step directly on the front side of the support element 2 is printed or that the decorative element 6 is first printed as a separate part and then connected by a cohesive, non-positive and / or positive connection with the front of the support member 2. The realization of the connection would in this case then represent the third production step of the method for producing the vehicle wheel 1. The cohesive connection can take place, for example, by gluing or welding the rear side of the decorative element 6 to the front side of the carrier element 2. A positive connection can be made by inserting or reciprocally engaging holding elements of the decorative element 6 with counter-holding elements of the carrier element 2. If a frictional connection is provided, this can be realized, for example, by pressing in, latching and / or clamping retaining elements of the decorative element 6 with counter-holding elements of the carrier element 2. A preferred variant for connecting the decorative element 6 to the carrier element 2 is a magnetic connection. It is conceivable that for this purpose small magnets are introduced into the decorative element 6, which adhere to the metallic carrier element 2. The carrier element 2 in the first production step can alternatively be produced directly from the steel plate as a carrier element 2 made of aluminum in the forging and / or casting process. Alternatively, the decorative element (6) can also be made of metal or composite materials or hybrid materials. The preferred use of the 3D printing method for producing the decorative element 6 in conjunction with the carrier element 2, whereby the decorative element 6 does not have to take over a load-bearing function, allows a particularly flexible and cost-effective production of vehicle wheels 1 with individual design in small quantities or as a custom-made , The 3D printing process of the second manufacturing step is realized by means of an ink jet printer, which is shown schematically in FIG.
In Figur 3 ist schematisch der zweite Herstellungsschritt des Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugrades gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illus- friert. FIG. 3 schematically illustrates the second production step of the method for producing the vehicle wheel according to the exemplary embodiment of the present invention.
Der Tintenstrahldrucker umfasst einen Druckkopf 7, welcher relativ zu einem Substrat 1 1 bewegbar ist. Der Druckkopf 7 umfasst mehrere Düsen 8, durch welche jeweils Tröpfchen 10 beispielsweise eines Kunststoffmaterials ausgeworfen werden können. Der Druckkopf 7 wird nun computergesteuert sukzessive über das Substrat 1 1 bewegt und emittiert an entsprechend des herzustellenden Dekorelements 6 vorbestimmten Positionen Tröpfchen 10 des beispielsweise Kunststoffmaterials, so dass sich sukzessive eine dreidimensionale Struktur aufbaut, indem einen Vielzahl von Tröpfchen nebeneinander und übereinander geschichtet werden. Die ausgeworfenen und auf dem Substrat 1 1 positionierten Tröpfchen 10 werden mittels UV-Leuchten 9 gehärtet. Denkbar ist, dass in einem finalen Druckschritt eine Schutzschicht auf der gedruckten dreidimensionalen Struktur aufgebracht wird. The ink jet printer comprises a print head 7, which is movable relative to a substrate 11. The print head 7 comprises a plurality of nozzles 8 through which droplets 10 of, for example, a plastic material can be ejected. The printhead 7 is now moved computer-controlled successively over the substrate 1 1 and emits droplets 10 of the example plastic material at predetermined positions according to the decorative element 6 to be produced, so that a three-dimensional structure is successively formed built up by stacking a large number of droplets next to each other and on top of each other. The ejected and positioned on the substrate 1 1 droplets 10 are cured by UV lights 9. It is conceivable that in a final printing step, a protective layer is applied to the printed three-dimensional structure.
Der zweite Herstellungsschritt wird hier beispielhaft an derjenigen Ausführungsform erläutert, bei welcher das Dekorelement 6 separat gedruckt und im nachfolgenden dritten Herstellungsschritt vom Substrat 1 1 gelöst und mit dem Trägerelement 2 verbunden wird. Alternativ ist aber auch denkbar, dass mittels des Tintenstrahldruckers das Dekorelement 6 direkt auf das Trägerelement 2 anstelle des Substrats 1 1 gedruckt wird. The second production step is explained here by way of example on the embodiment in which the decorative element 6 is printed separately and detached from the substrate 11 in the subsequent third production step and connected to the carrier element 2. Alternatively, however, it is also conceivable that the decorative element 6 is printed directly on the carrier element 2 instead of the substrate 11 by means of the inkjet printer.
Bevor der Tintenstrahldrucker mit dem Drucken des Dekorelements 6 anfangen kann, muss das Design des Dekorelements 6 festgelegt werden. Dies erfolgt im Rahmen des Verfahrens zum Entwerfen eines Fahrzeugrades 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Before the ink jet printer can start printing the decorative element 6, the design of the decorative element 6 must be determined. This is done in the context of the method for designing a vehicle wheel 1 according to the present invention.
In Figur 4 ist ein schematisches Flussdiagramm des Verfahrens zum Entwerfen und Herstellen des Fahrzeugrades 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt 13 startet ein Benutzer 12 eine Anwendungssoftware und baut eine Internetverbindung zu einem Designportal auf. Das Designportal ist auf einer Internetseite hinterlegt und der Benutzer 12 kann sich auf dem Designportal unter Eingabe seiner Zugangsdaten anmelden. Auf dem Designportal kann der Benutzer dann in einem zweiten Verfahrensschritt 14 online das Design des Dekorelements 6 bestimmen und anschließend bestellen, wodurch ein Fahrzeugrad 1 mit dem entsprechenden Dekorelement 6 hergestellt wird. FIG. 4 shows a schematic flowchart of the method for designing and manufacturing the vehicle wheel 1 according to the exemplary embodiment of the present invention. In a first method step 13, a user 12 starts an application software and establishes an internet connection to a design portal. The design portal is deposited on a website and the user 12 can log on to the design portal by entering his access data. On the design portal, the user can then determine the design of the decorative element 6 online in a second method step 14 and then order it, whereby a vehicle wheel 1 with the corresponding decorative element 6 is produced.
Der Benutzer ist beispielsweise eine Privatperson, ein Händler, ein Autohersteiler, ein Autoverkäufer, ein Werkstattbetreiber, ein Autoveredler oder dergleichen, welcher ein Fahrzeug- rad 1 mit einem äußeren Erscheinungsbild frei gestalten möchte. Insbesondere kann er das äußere Erscheinungsbild dabei an seinen persönlichen Geschmack und/oder an das Design des Fahrzeugs, bei welchem das Fahrzeugrad verbaut werden soll, anpassen. The user is, for example, a private individual, a dealer, an automaker, a car salesman, a garage operator, a car refiner or the like who wishes to freely design a vehicle wheel 1 having an outward appearance. In particular, he can customize the external appearance of his personal taste and / or the design of the vehicle, in which the vehicle is to be installed.
Auf dem Designportal kann der Benutzer 12 im Rahmen des zweiten Verfahrensschrittes 14 auf eine Datenbank zugreifen, in welcher eine Mehrzahl von bereits entworfenen Dekoren für das Dekorelement 6 hinterlegt sind. Er kann sich aus dieser Mehrzahl von Dekoren eine Anregung für sein eigenes Design suchen oder einfach eines dieser Dekore auswählen oder eines dieser Dekore auswählen und nach seinen Wünschen modifizieren. Das Designportal bietet dem Benutzer 12 ferner die Möglichkeit ein völlig eigenes Design online zu entwerfen. Hierfür bietet das Designportal eine graphische Zeichnungsoberfläche mit verschiedenen Zeichenwerkzeugen für den Benutzer. Der Benutzer kann somit das Dekorelement 6 und/oder ganze Fahrzeugräder 1 online entwerfen, speichern, bereits abgespeicherte Design erneut aufrufen und bei Bedarf editieren, lokal speichern (downloaden), visualisieren und finalisieren, also bestellen und/oder in Auftrag geben. Denkbar ist auch, dass der Benutzer 12 zuvor, beispielsweise in einem CAD-Programm an seinem lokalen Rechner, bereits ein Design entworfen hat und er dieses Design auf dem Designportal lediglich noch hochlädt. On the design portal, the user 12 can access a database in the context of the second method step 14, in which a plurality of designs already designed for the decorative element 6 are stored. He can look for inspiration from this variety of decors for his own design or simply select one of these decors or select one of these patterns and modify it to your liking. The design portal also offers user 12 the opportunity to design their own design online. For this, the design portal offers a graphical drawing interface with various drawing tools for the user. The user can thus design the decorative element 6 and / or entire vehicle wheels 1 online, retrieve already stored design again and edit as needed, store locally (download), visualize and finalize, so order and / or order. It is also conceivable that the user 12 has previously designed a design, for example in a CAD program on his local computer, and he merely uploads this design to the design portal.
Ferner kann in einem vierten Verfahrensschritt 15 entweder der Benutzer 12 auf dem Designportal ein Trägerelement 2 aus einer Mehrzahl von vorgespeicherten Trägerelementen 2 für sein gewünschtes Fahrzeugrad 1 auswählen oder das Designportal sucht automatisch selbst ein zum gewünschten bzw. entworfenen Dekorelement 6 passendes Trägerelement 2 aus. Furthermore, in a fourth method step 15, either the user 12 on the design portal can select a carrier element 2 from a plurality of pre-stored carrier elements 2 for his desired vehicle wheel 1, or the design portal automatically searches for a carrier element 2 matching the desired or designed decorative element 6 itself.
Denkbar ist auch, dass der Benutzer 12 vorab in einem fünften Verfahrensschritt 16 einen Radtyp oder einen Fahrzeugtyp, für den das Fahrzeugrad 1 bestimmt ist, auswählt und lediglich solche Trägerelemente 2 durch den Benutzer 12 auswählbar sind oder vom Designportal automatisch ausgewählt werden, welche zum vorab eingestellten Radtyp oder Fahrzeugtyp passen. Analog ist auch denkbar, dass dem Benutzer 12 im zweiten Verfahrensschritt 14 nur solche voreingestellten Dekorelemente 6 vorgeschlagen werden, die auf den ausgewählten Radtyp oder Fahrzeugtyp oder auf das in Abhängigkeit des ausgewählten Radtyps oder Fahrzeugtyps gewählte Trägerelement 2 passen. It is also conceivable that the user 12 beforehand in a fifth method step 16 selects a wheel type or a vehicle type for which the vehicle wheel 1 is intended, and only such carrier elements 2 can be selected by the user 12 or are automatically selected by the design portal, which for advance adjusted wheel type or vehicle type. Analogously, it is also conceivable that the user 12 in the second method step 14 only those preset decorative elements 6 are proposed, which fit on the selected wheel type or vehicle type or on the selected depending on the selected wheel type or vehicle type carrier element 2.
Nach dem zweiten Verfahrensschritt 14 wird dem Benutzer 12 auf dem Designportal sein ausgewähltes Fahrzeug mit den ausgewählten bzw. entworfenen als virtuelles 3D-Modell dargestellt. Er kann das 3D-Modell dabei nach Art eines CAD-Programms frei im virtuellen Raum drehen und bewegen, so dass er ein realistisches Bild von der äußeren Erscheinung des späteren Fahrzeugrades 1 erhält. After the second method step 14, the user 12 on the design portal is shown his selected vehicle with the selected or designed as a virtual 3D model. He can freely rotate and move the 3D model in the manner of a CAD program in virtual space so that he gets a realistic picture of the appearance of the later vehicle wheel 1.
In einem finalen dritten Verfahrensschritt 17 gibt der Benutzer 12 das endgültige Design des Dekorelements 6 frei. Das entsprechende Design wird sodann im Rahmen des SD- Druckverfahrens gedruckt. Denkbar ist, dass das im zweiten Verfahrensschritt vom Benutzer 12 ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor von dem Designportal über eine Internetverbindung an einen Hersteller 18 übermittelt wird, welcher das vom Benutzer 12 ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekorelement 6 dann in dem 3D- Druckverfahren druckt und anschließend mit dem Trägerelement 2 verbindet oder in einem 3D-Druckverfahren direkt auf das Trägerelement 2 druckt. Der Hersteller 18 kann somit räumlich getrennt und sogar weit entfernt vom Benutzer 12 und/oder Betreiber des Designportals sein. Denkbar ist, dass der Hersteller 18 auch die Herstellung des Trägerelements 2 realisiert. In a final third method step 17, the user 12 releases the final design of the decorative element 6. The corresponding design is then printed as part of the SD printing process. It is conceivable that the self-designed or uploaded decoration selected by the user 12 in the second method step is transmitted from the design portal via an internet connection to a manufacturer 18 who then selects the self-designed or uploaded decoration element 6 selected by the user 12 in the 3D display. Prints printing process and then connects to the support element 2 or prints in a 3D printing process directly on the support member 2. The manufacturer 18 may thus be physically separate and even far from the user 12 and / or operator of the design portal. It is conceivable that the manufacturer 18 also realizes the production of the carrier element 2.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entwerfen des Fahrzeugrades 1 ist insbesondere ein Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Fahrzeugrades 1 , wobei die einzelnen Verfahrensschritte 13-17 des Verfahrens zum Entwerfen des Fahrzeugrades 1 den Herstellungsschritten des Verfahrens zur Herstellung eines Fahrzeugrades 1 zeitlich vorausgehen. Der dritte Verfahrensschritt 17 entspricht im Wesentlichen dem zweiten und/oder dritten Herstellungsschritt. The inventive method for designing the vehicle wheel 1 is in particular a part of the inventive method for producing the vehicle wheel 1, wherein the individual process steps 13-17 of the method for designing the vehicle wheel 1 precede the manufacturing steps of the method for producing a vehicle wheel 1. The third method step 17 essentially corresponds to the second and / or third production step.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Fahrzeugrad 1 vehicle wheel
2 Trägerelement  2 carrier element
3 Fahrzeugfelge  3 vehicle rim
4 Radschüssel  4 wheel dish
5 Speichen  5 spokes
6 Dekorelement  6 decorative element
7 Druckkopf  7 printhead
8 Düse  8 nozzle
9 Tröpfchen  9 droplets
10 Substrat  10 substrate
1 1 UV-Leuchte  1 1 UV light
12 Benutzer  12 users
13 Erster Verfahrensschritt 13 First step
14 Zweiter Verfahrensschritt14 Second process step
15 Vierter Verfahrensschritt15 Fourth step
16 Sechster Verfahrensschritt16 Sixth step
17 Dritter Verfahrensschritt17 Third procedural step
18 Hersteller 18 manufacturers

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrades (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrzeugrad (1) ein lastaufnehmendes Trägerelement (2) und ein das Trägerelement (2) zumindest teilweise bedeckendes und mit dem Trägerelement (2) verbundenes dreidimensionales Dekorelement (6) aufweist, wobei in einem ersten Herstellungsschritt das Trägerelement (2) bereitgestellt wird und wobei in einem zweiten Herstellungsschritt das Dekorelement (6) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Herstellungsschritt das Dekorelement (6) durch ein additives Fertigungsverfahren oder in einem 3D-Druckverfahren hergestellt wird. Method for producing a vehicle wheel (1), in particular for a motor vehicle, wherein the vehicle wheel (1) has a load-receiving carrier element (2) and a three-dimensional decorative element (6) at least partially covering the carrier element (2) and connected to the carrier element (2) in which, in a first production step, the carrier element (2) is provided and wherein in a second production step the decorative element (6) is produced, characterized in that in the second manufacturing step the decorative element (6) is produced by an additive manufacturing process or in a 3D printing process becomes.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei während des zweiten Herstellungsschrittes das Dekorelement (6) im 3D-Druckverfahren schichtweise aufgebaut wird, indem wenigstens ein Druckkopf (7) relativ zum herzustellenden Dekorelement (6) sukzessive bewegt wird und dabei, insbesondere tröpfchenweise Druckmaterial zum Erzeugen einzelner Schichten auswirft. The method of claim 1, wherein during the second manufacturing step, the decorative element (6) in the 3D printing process is built up in layers by at least one print head (7) relative to the decorative element to be produced (6) is successively moved and thereby, in particular droplets of printing material for producing individual layers ejects.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des zweiten Herstellungsschrittes das Dekorelement (6) unmittelbar auf das Trägerelement (2) aufgedruckt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein during the second production step, the decorative element (6) is printed directly on the carrier element (2).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei während des zweiten Herstellungsschrittes das Dekorelement (6) als separates Teil gedruckt wird, welches in einem dritten Herstellungsschritt mit dem Trägerelement (2) verbunden wird. Method according to one of claims 1 or 2, wherein during the second production step, the decorative element (6) is printed as a separate part, which is connected in a third manufacturing step with the carrier element (2).
Verfahren nach Anspruch 4, wobei während des dritten Herstellungsschrittes das Dekorelement (6) mit dem Trägerelement (2) stoffschlüssig, insbesondere durch Verkleben und/oder Verschweißen, formschlüssig, insbesondere durch Ineinanderstecken oder gegenseitiges Hintergreifen, und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch Einpressen, Verrasten, Verklemmen und/oder eine magnetische Verbindung, verbunden wird. The method of claim 4, wherein during the third manufacturing step, the decorative element (6) with the carrier element (2) cohesively, in particular by gluing and / or welding, positively, in particular by nesting or mutual engagement behind, and / or non-positively, in particular by pressing, latching , Jamming and / or a magnetic connection is connected.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des ersten Herstellungsschrittes das Trägerelement (2) aus Stahl, Aluminium, Magnesium und/oder Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff hergestellt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein during the first manufacturing step, the carrier element (2) made of steel, aluminum, magnesium and / or plastic, in particular fiber-reinforced plastic.
7. Fahrzeugrad (1), insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugrad (1) ein lastaufnehmendes Trägerelement (2) und ein das Trägerelement (2) zumindest teilweise bedeckendes und mit dem Trägerelement (2) verbundenes dreidimensionales Dekorelement (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekorelement (6) durch ein additives Fertigungsverfahren oder in einem 3D-Druckverfahren hergestellt ist. 7. Vehicle wheel (1), in particular produced by a method according to one of the preceding claims, wherein the vehicle wheel (1) a load-receiving carrier element (2) and the carrier element (2) at least partially covering and with the carrier element (2) connected three-dimensional decorative element (6), characterized in that the decorative element (6) is produced by an additive manufacturing process or in a 3D printing process.
8. Fahrzeugrad (1) nach Anspruch 6, wobei das Trägerelement (2) eine Radschüssel (4) umfasst, die aus Stahl, Aluminium, Magnesium und/oder Kunststoff, insbesondere faserverstärkten Kunststoff gefertigt ist. 8. Vehicle wheel (1) according to claim 6, wherein the carrier element (2) comprises a wheel disc (4), which is made of steel, aluminum, magnesium and / or plastic, in particular fiber-reinforced plastic.
9. Fahrzeugrad (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das Dekorelement (6) einen aus Kunststoff, Metall oder Verbundwerkstoffen hergestellten Schichtaufbau umfasst. 9. Vehicle wheel (1) according to one of claims 7 or 8, wherein the decorative element (6) comprises a layer structure made of plastic, metal or composite materials.
10. Verfahren zum Entwerfen eines Fahrzeugrades (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei in einem ersten Verfahrensschritt (13) ein Benutzer (12) eine Anwendungssoftware ausführt und eine Verbindung zu einem Designportal herstellt, welches Zugriff auf eine Datenbank, in welcher eine Mehrzahl von Dekoren für das Dekorelement (6) hinterlegt sind, hat, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt (14) der Benutzer (12) über das Designportal ein Dekor aus der Mehrzahl von Dekoren auswählt oder über das Designportal ein eigenes Dekor entwirft oder ein Upload einer Datei mit einem eigenen Dekor auf das Designportal durchführt, wobei in einem dritten Verfahrensschritt (17) das im zweiten Verfahrensschritt (14) vom Benutzer (12) ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt oder in einem 3D-Druckverfahren gedruckt und anschließend mit dem Trägerelement (2) verbunden wird oder durch ein additives Fertigungsverfahren direkt auf das Trägermaterial (2) appliziert wird oder in einem SD- Druckverfahren direkt auf das Trägerelement (2) gedruckt wird. A method of designing a vehicle wheel (1) according to any one of claims 7 to 9, wherein in a first method step (13) a user (12) executes application software and connects to a design portal accessing a database in which a plurality of decors for the decorative element (6) are deposited, wherein in a second method step (14) the user (12) selects a decor from the plurality of decors via the design portal or designs a custom decor or an upload via the design portal a file with its own decor performs on the design portal, wherein in a third process step (17) in the second step (14) selected by the user (12), self-designed or uploaded decor produced by an additive manufacturing process or printed in a 3D printing process and then connected to the carrier element (2) or directly by an additive manufacturing process au f the carrier material (2) is applied or printed directly onto the carrier element (2) in an SD printing process.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, wobei im dritten Verfahrensschritt das im zweiten Verfahrensschritt vom Benutzer (12) ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor von dem Designportal, insbesondere über eine Internetverbindung an einen Hersteller (18) übermittelt wird, welcher das vom Benutzer (12) ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor dann durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt oder in dem 3D-Druckverfahren druckt und anschließend mit dem Trägerelement (2) verbindet oder durch ein additives Fertigungsverfahren direkt auf das Trägermaterial (2) appliziert oder in einem 3D-Druckverfahren direkt auf das Trägerelement (2) druckt. 1 1. The method of claim 10, wherein in the third step, in the second step by the user (12) selected, self-designed or uploaded decor of the design portal, in particular via an Internet connection to a manufacturer (18) is transmitted, which the user ( 12) selected, self-designed or uploaded decor then produced by an additive manufacturing process or prints in the 3D printing process and then connects to the support element (2) or by an additive manufacturing process directly on the Carrier material (2) applied or in a 3D printing process directly on the support element (2) prints.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , wobei der Benutzer (12) in einem vierten Verfahrensschritt über das Designportal ein Trägerelement (2) aus einer12. The method according to any one of claims 10 or 11, wherein the user (12) in a fourth method step on the design portal, a carrier element (2) of a
Mehrzahl von Trägerelementen (2) auswählt und das vom Benutzer (12) ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor dann direkt auf das ausgewählte Trägerelement (2) appliziert oder gedruckt wird oder das vom Benutzer (12) ausgewählte, selbst entworfene oder hochgeladene Dekor nach der additiven Fertigstellung oder nach dem Drucken mit dem ausgewählten Trägerelement (2) verbunden wird. And selects the self-designed or uploaded decoration selected by the user (12) directly on the selected support member (2) or the self-designed or uploaded decor selected by the user (12) additive completion or after printing with the selected carrier element (2) is connected.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Benutzer in einem fünften Verfahrensschritt über das Designportal einen Fahrzeugtyp und/oder ein Trägerelement auswählt, für welchen das zu entwerfende Fahrzeugrad bestimmt ist, und wobei im zweiten Verfahrensschritt von dem Benutzer nur solche Dekore auf dem Designportal entworfen bzw. angepasst oder ausgewählt oder hochgeladen werden können, die den technischen Anforderungen des ausgewählten Fahrzeugtyps oder Trägerelements entsprechen. 13. The method according to any one of claims 10 to 12, wherein the user selects in a fifth method step on the design portal a vehicle type and / or a support member for which the vehicle wheel to be designed is determined, and wherein in the second step by the user only such decors designed or adapted or selected or uploaded on the Design Portal that meets the technical requirements of the selected vehicle type or support element.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Benutzer (12) in einem fünften Verfahrensschritt (16) über das Designportal einen Radtyp und/oder einen Fahrzeugtyp auswählt, für welchen das zu entwerfende Fahrzeugrad (1) bestimmt ist, und wobei im zweiten Verfahrensschritt (14) von dem Benutzer (12) nur solche Dekore auf dem Designportal ausgewählt oder entworfen oder hochgeladen werden kön- nen, die den technischen Anforderungen des ausgewählten Radtyps oder Fahrzeugtyps entsprechen. 14. The method according to any one of claims 10 to 13, wherein the user (12) selects in a fifth method step (16) via the design portal a wheel type and / or a vehicle type, for which the vehicle wheel to be designed (1) is intended, and wherein in the second method step (14), only those decors on the design portal can be selected, designed or uploaded by the user (12), which correspond to the technical requirements of the selected wheel type or vehicle type.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Benutzer (12) in einem fünften Verfahrensschritt (16) über das Designportal einen Radtyp und/oder einen Fahrzeugtyp auswählt, für welchen das zu entwerfende Fahrzeugrad (1) bestimmt ist, und wobei im vierten Verfahrensschritt (15) von dem Benutzer (12) nur solche Trägerelemente auf dem Designportal ausgewählt werden können, die den technischen Anforderungen des ausgewählten Radtyps oder Fahrzeugtyps entsprechen. 15. The method according to any one of claims 10 to 14, wherein the user (12) selects in a fifth method step (16) via the design portal, a wheel type and / or a vehicle type, for which the vehicle wheel to be designed (1) is intended, and wherein in the fourth method step (15), only those carrier elements on the design portal which correspond to the technical requirements of the selected wheel type or vehicle type can be selected by the user (12).
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Designportal eine vom Benutzer (12) einsehbare graphische Vorschau erzeugt, welche den ausgewählten Fahrzeugtyp mit dem im zweiten Verfahrensschritt (14) vom Benutzer (12) ausgewählten, selbst entworfenen oder hochgeladenen Dekor zeigt. 16. The method according to any one of claims 13 to 15, wherein the design portal generates a visible by the user (12) graphical preview, which the selected Vehicle type with the in the second step (14) by the user (12) selected, self-designed or uploaded decor shows.
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