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Aus Radscheibe und Felge bestehendes Fahrzeugrad und
Einrichtung zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein aus Radscheibe und Felge bestehendes Fahrzeugrad, bei welchem ein sich an den nach aussen konvex gewölbten mittleren Scheibenabschnitt anschliessender Flanschrand von einer mit ihm durch Schweissung verbundenen Felge umgeben ist. Bei der Herstellung des neuen Rades wird zu- nächst eine flache Ringscheibe ausgestanzt, welche derart über ein Modell gedrückt wird, dass eine gewölbte Schale mit sich verjüngender Wandstärke entsteht.
Die fertige Scheibe wird dann mit Presssitz in eine Felge eingepasst und schliesslich werden Scheibe und Felge an ihrem Umfange miteinander verschweiss Gemäss der Erfindung ist nun die Radscheibe an ihrem gesamten Umfang durch eine ununterbrochene, in das Material des Scheibenflansches und der Felge eingreifende Schweissnaht verbunden, die im Abstand von der äusseren Kante des Flanschrandes verläuft. Eine derartige Schweissverbindung zwischen Radscheibe und Felge hat nicht nur den Vorteil, dass eine sehr innige und feste Vereinigung von Scheibenflansch und Felge auf deren gesamtem Umfange erfolgt, sondern dass diese Verbindung auchvöl-' lig luftdicht ist, was bei Verwendung des Rades für schlauchlose Reifen von grösster Bedeutung ist.
Die Erfindung betrifft ferner auch eine neuartige Einrichtung zur Herstellung der vorerwähnten ununterbrochenen Schweissverbindung, die insbesondere bei der Massenherstellung von Fahrzeugrädern mit Vorteil anwendbar ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung zweier in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsformen der neuen Schweissverbindung sowie einer zu ihrer Herstellung geeigneten Schweisseinrichtung hervor.
In den Fig. l und 2 sind Teilquerschnitte durch zwei verschiedene Ausführungsformen eines aus Radscheibe und Felge bestehenden Fahrzeugrades dargestellt, die die Anordnung der Schweissverbindung erkennen lassen. Fig. 3 veranschaulicht in Seitenansicht die Schweisseinrichtung zum Zusammenschweissen von Scheibe und Felge. In Fig. 4 ist die gleiche Schweisseinrichtung, jedoch bei nach oben geschwenktem
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;gegenüber dem Schweissbrenner.
Die mit einer Felge 1 zu verbindenden Radscheiben 2 werden aus flachen Ringplatten durch einen Drückvorgang in die Schalenform überführt. Bei diesem DrUckvorgang wird das Drückwerkzeug so be- wegt, dass jedes Teilchen der Radscheibe in Achsrichtung verlagert wird, nicht jedoch in radialer Richtung. Der äussere Durchmesser der Scheibe bleibt daher immer unverändert, und der Aussendurchmesser der fertigen Schale ist infolgedessen genau so gross, wie der Durchmesser der ursprünglichen Scheibe. Die Konturenform des zur Anwendung kommenden Drückdorns ist so gewählt, dass, wenn die Teilchen der Scheibe allmählich in Achsrichtung verlagert werden, die Wandstärke der Scheibe sich allmählich verringert, u. zw. entsprechend der axialen Verlagerung unter Beibehaltung des ursprünglichen Aussendurchmessers.
Der mittlere Abschnitt der Scheibe kann gebogen oder parabolisch gekrümmt sein.
Bei dem Drückvorgang findet also eine Kaltbearbeitung des Metalls statt, ohne dass dieses in unzulässiger Weise beansprucht würde ; es bleiben daher die optimalen physikalischen Eigenschaften gewährleistet, so dass das Fertigerzeugnis eine maximale Festigkeit bei höchster Elastizität aufweist. Da infolge des neuartigen Drückvorganges die optimalen physikalischen Eigenschaften gewahrt bleiben, ist es
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nicht notwendig, die Scheibe vor dem Drückvorgang heiss oder kalt zu bearbeiten ; es ist auch nicht not- wendig, das Metall nach dem Drücken zu behandeln, um etwa darin vorhandene Spannungen auszuglei- chen.
Sind in die Scheiben die erforderlichen Handlöcher gestanzt und geprägt und soweit notwendig,
Bolzen- und Nabenlöcher eingearbeitet worden, so werden die Scheiben 2 in die Metallfelgen 1 einge- presst, um mit diesen zusammengeschweisst zu werden.
Das aus Radscheibe 2 und Felge 1 bestehende Aggregat G wird nunmehr mit Hilfe in der Zeichnung nicht veranschaulichter Fördereinrichtungen der Schweisseinrichtung nach den Fig. 3 und 4 zugeführt.
Diese Schweisseinrichtung weistein Rahmengestell 10 mit einem schrägen Abschnitt 11 auf, an dem
Träger 12 befestigt sind. In diesen Trägern befinden sich Lager 13 für eine Achse 14, die einen Tischrah - men 15 trägt. Dieser Rahmen nimmt die in Fig. 3 veranschaulichte senkrechte Stellung ein, wenn die Ein- richtung mit einem Felgen-Radscheiben-Aggregat beschickt oder ein solches Aggregat der Einrichtung ent- nommen werden soll. Rechtwinklig zu dem Rahmen 15 sind weitere Rahmenteile 16 vorgesehen, die eine parallel dazu angeordnete Planscheibe 17 tragen. Parallel zu den Rahmenteilen 16 erstrecken sich weite- re Rahmenstützen 18, deren Zweck noch beschrieben wird.
Ein Tisch 19 ist beweglich auf einer Achse 20 gelagert, die in Ansätzen 21 der Rahmenteile 16 bzw.
18 verschiebbar ist ; die Achse 20 weist einen Zahnstangenabschnitt auf, der mit einem Ritzel 22 in Ein- griff steht ; dieses Ritzel wird von einer Schwenkachse 23 getragen, die mit ihren Enden in den äusseren
Abschnitten der Rahmenteile 18 gelagert ist. Die Schwenkachse 23 hat einen Arm 24, der gelenkig mit der Kolbenstange 25 eines Arbeitszylinders 26 gekuppelt ist, der auf einem der Rahmenteile 16 ruht. Beim
Bewegen der Kolbenstange 25 wird also die Zahnstangenachse 20 verstellt und damit lässt sich der Tisch
19 heben und senken. In Fig. 3 ist die untere Stellung des Tisches mit strichpunktierten Linien und in
Fig. 4 mit vollausgezogenen Linien veranschaulicht.
Neben der Zahnstangenachse 20 liegt eine Antriebswelle 27, die in geeigneten, in der Zeichnung nicht veranschaulichten, an den Rahmenteilen 16 und 18 vorgesehenen Lagern ruht. Das obere Ende der Antriebswelle (Fig. 3) ist in dem Tisch 19 mittels eines Keiles verschiebbar. Ein auf der Welle 27 ange- ordnetes Antriebsrad 28 ist unter Vermittlung eines Zwischengetriebes 29 mittels eines Motors. 30 antreibbar, der auf dem Rahmen 15 vorgesehen ist.
Ein insbesondere aus Fig. 4 erkennbarer, abgeschrägter Zentrieransatz 31 ist am Tisch 19 vorgesehen und kann in das Nabenloch 32 der Radscheibe 2 eindringen, um so das Aggregat in zentrierter Lage zu halten, wenn der Tisch gesenkt wird. Am Tisch ist ein Klemmfinger 33 um eine Achse 34 schwenkbar.
Dieser Klemmfinger kann in das Nabenloch 32 eindringen und mit dem Rand dieses Loches zusammenwirken, wenn der Tisch gesenkt wird, so dass das ganze Aggregat fest am Tisch angeklemmt wird und mit dem Tisch umlaufen kann.
Die Planscheibe 17 trägt einen Arbeitszylinder 35, dessen Kolbenstange gelenkig mit dem einen Ende des Fingers 33 verbunden ist, so dass dieser in die Klemmlage und aus ihr herausbewegt werden kann.
Im Rahmengestell 10 ist ein weiterer Arbeitszylinder 36 vorgesehen, dessen Kolbenstangemittels eines Stiftes 37 gelenkig mit dem Tischrahmen 15 verbunden ist, so dass der Tisch als Ganzes aus der Stellung nach Fig. 3 in die in Fig. 4 veranschaulichte Lage geschwenkt werden kann, u. zw. um die Achse 14. Ist der Tisch in die in Fig. 3 dargestellte Lage geführt worden, so legt er sich gegen einen am Rahmengestell 10 vorgesehenen einstellbaren Anschlag 38. Bei der in Fig. 4 veranschaulichten angehobenen Stellung des Tisches liegt die Antriebsachse 27 horizontal, so dass das Aggregat G um eine waagrechte Achse umläuft. In dieser Stellung befindet sich die in Fig. 4 mit S bezeichnete Schweisseinrichtung in der richtigen-Stellung, um den Flansch der Radscheibe 2 mit der Felge 1 zu verschweissen.
Die Schweisseinrichtung besteht zweckmässig aus einem Schweisskopf 39, der mit Hilfe der Einstellachsen 40 und 41 verstellbar auf einem Rahmenteil 42 gelagert ist, der gegenüber dem Gestell 10 in senkrechter Richtung verstellbar ist.
Der Schweisskopf 39 weist Förderrollen 42 auf, mit deren Hilfe ein Schweissstab 43 durch eine gekrümmte Führung 44 dem Schweissbrenner 45 in der Schweisszone Z zugeführt werden kann. Durch ein in die Schweisszone gerichtetes Rohr 46 kann ein inertes Gas zugeführt werden, das denSchweissbogenab- schirmt.
Zu Beginn des Schweissvorganges wird ein Aggregat G auf den Tisch 19 gelegt, der Arbeitszylinder 26 wird in Betrieb gesetzt, so dass der Arm 24 im Uhrzeigersinne (Fig. 3) geschwenkt wird und die Zahnstangenachse 20 den Tisch nach unten bewegt. Sobald der Klemmfinger 33 in das Nabenloch 32 eingetreten ist, kann der Arbeitszylinder 35 in Betrieb gesetzt werden (beispielsweise mit Hilfe eines auf der Schwenkachse 23 angeordneten Grenzschalters), so dass der Finger 33 den Nabenabschnitt der Rad-
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