Verfahren zur Herstellung eines Rades, insbesondere eines Speichenrades, für Fahrzeuge. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rades, insbesondere eines Speichenrades für Fahrzeuge.
Bei :der Herstellung von Scheibenrädern wird vom üblichen Blechmaterial ausgegan gen, aus welchem Ronden, das heisst runde Scheiben ausgeschnitten werden, die :dann durch Walzen und Pressen: zur Radscheibe geformt werden.
Da dieses Verfahren einen erheblichen Abfall an Material zur Folge hat, isst bereits vorgeschlagen worden, unvoll ständige Ronden in :der Weise herzustellen, dass man das Blechmaterial zunächst in qua- dratische Tafeln aufteilt, :deren Kantenlängen geringer sind als der Durchmesser,der herzu stellenden Ronden. Hierdurch :
erhielt man beim Ausstanzen aus diesen quadratischen Blechtafeln Ronden, welche am Umfang in regelmässiger Verteilung geradlinige Abfla- chungen aufweisen. Wird aus diesen Ronden durch Walzen und Pressen die für die Rad schüssel des Scheibenrades erforderliche Um- bördelung erzeugt, so weist der äussere Rand Aussparungen auf, ohne dass aber diese Aus- sparungen gegenüber der Radfelge in Er- scheinung treten.
Durch dieses bekannte Ver fahren konnte aber nur eine sehr geringe Er sparnis an Werkstoff erzielt werden, .da die volle Radscheibe den grössten Teil der Rad schüssel ausmacht.
Nach der Erfindung wird unter bewuss tem Verzicht auf eine volle Radscheibe :der Radkörper aus einem Polygonschnitt eines Bleches hergestellt, derart, dass nach erfolg tem Pressen der äussere Rand Aussparungen aufweist, die gegenüber der Radfelge in Er echeinung treten.
Der aus :dem Polygon schnitt gepresste Radkörper hat also mehr oder' weniger :die Formeines Speichenradkör- pers, welcher zwischen :den Speichenteilen, an deren Enden :die Verbindung mit :
der Felge .erfolgt, Aussparungen aufweist. Je nachdem, ob man von einem achteckigen, sechseckigen oder viereckigen Polygonschnitt ausgeht, er- hält man Achtspeichen-, Sechsspeichen- oder Vierspeichenräder. Die Ecken dieses Poly gonschnittes werden insbesondere bei Anwen dung eines quadratischen Zuschnittes zweck mässig abgerundet.
Für eine weitgehende Materialersparnis ist es vorteilhaft, die Ecken des ausgestanz ten Polygonschnittes in der Diagonale nach allen Richtungen gleichmässig zu Lappen auszuwalzen. Hierdurch wird erreicht, dass die Wandstärke nach aussen allmählich ab nimmt, was ,gleichzeitig der abnehmenden Be anspruchung .durch die besonders wichtigen. während des Betriebes auftretenden Bie gungsmomente entspricht.
In diesem Falle ist es möglich, den Innenkreisdurchmesser .des Polygonschnittes gegenüber dem Ronden- durchmesser besonders klein zu wählen.
Es hat sich gezeigt, dass für die Befesti gung des Radkörpers an .der Felge keine um- gebördelten Flansche an den Ecken, der Poly gonschnitte bezw. an den ausgewalzten Lap pen vorgesehen zu werden brauchen, sondern dass man eine vollkommen ausreichende Festigkeit des Rades selbst dann noch erhält, wenn man die Speichenteile unmittelbar an der Aussenkante mit der Innenfläche der Felge stumpf,
insbesondere unter Zuhilfe nahme des elektrischen Lichtbogens, ver schweisst.
Um die Festigkeit des Radkörpers zu er höhen, ist es zweckmässig, die Speichenteile gewölbt oder sonstwie profiliert auszubilden; insbesondere ist es vorteilhaft, die Festigkeit durch Einpressen von Rippen sowohl in die Speichenteile als auch n den Hauptteil des Radkörpers zu erhöhen. Hierbei verlaufen die Rippen in den Speichenteilen in radialer Richtung, während die Rippen im Hauptteil des Radkörpers als konzentrische Kreise um die Nabe eingearbeitet sind.
Durch diese Festigkeitserhöhung kommt man mit gerin gen Blechstärken aus, wodurch eine weitere Verringerung des Gewichtes und damit Werk- stoffersparnis erzielt wird.
Die Zeichnung erläutert das Verfahren gemäss der Erfindung an mehreren Ausfüh rungsformen. Es zeigt: Fig. 1 schematisch den Grundriss eines quadratischen Blechausschnittes für ein Spei ehenrad im Vergleich zu dem bisher für Räder gleicher Grösse erforderlichen Blech- ausschnitt, Fig. 2 veranschaulicht den Blechaus schnitt mit ausgewalzten Ecken; Fig. .3 ist eine Stirnansicht auf einen Radkörper mit aufgesetzter Felge; Fig. 4 ist ein Radialschnitt des Rades nach der Linie IV-IV -der Fig. 3;
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Radkörpers mit stumpf an die Felge an geschweissten Radspeichen; Fig. 6 ist ein Radialschnitt durch den Radkörper nach der Linie VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 ein Querschnitt durch die Rad speiche nach der Linie VII-VII der Fig. 5, mit eingepresster Rippe, Fig. 8 ein Querschnitt durch eine ge wölbt Hausgebildete Speiche nach der Linie VIII-VIII der Fig. 5, Fig. 9 ein Radialschnitt durch den Rad körper nach der Linie IX-IX der Fig. 5 bei umgebördeltem freiem Rand und Fig. 10 ein Radialschnitt durch den Rad körper nach ,der Linie X-X der Fig.
5, mit einer radial teilweise aufgeschnittenen (Speiche, deren beide Speichenseiten ausein andergespreizt sind.
Bei ,den bekannten Verfahren ist nach Fig. 1 die Kantenlänge der quadratischen Blechtafel 2 (strichpunktiert) .geringer als der Rondendurchmesser D. Daher entstanden unvollständige Ronden von Kreis R (strich- punktiert), deren Umfang geradlinig be grenzte Aussparungen aufwies,
ohne dass aber diese Aussparungen nach erfolgtem Umbör- deln längs des Kreises K (gestrichelt), der dem innern Felgendurchmesser entspricht, gegenüber der Radfelge in Erscheinung traten.
Dem gegenüber wird nunmehr von einer quadratischen Blechtafel 1 (ausgezogen ge zeichnet) ausgegangen, die zweckmässig voll einem Universaleisen abgeschilitten ist und deren Ecken ,den Rondenkreis R berühren oder besser mit wegzuschneidenden Dreiecks- teilen 3 ein wenig über diesen hinausragen.
Gegenüber dem Verfahren, bei welchem :die vollen Ronden aus dem Blech herausgeschnit ten werden, ergibt sich, dass etwa 30 bis 40 ö Werkstoff erspart wird, :selbst wenn,die vier Ecken des Quadrates so weit über :den Ron- denkreis hinausragen, dass nach :dem Ab schneiden und Umpressen an diesen Stellen eine sichere Verbindung mit .der Felge er zielt wird.
Bei einem Rondendurchmesser D von etwa 6:30 mm, wie er für ein Rad mit einem Felgendurchmesser von etwa 500 mm sonst verwendet wurde, braucht :die quadratische Blechtafel 1 eine Seitenlänge von nur 480 mm zu haben.
Eine weitere Verringerung der Werk stoffmengen lässt sich :dann erzielen, wenn das Verfahren nach Fig. 2 :durch Auswalzen der quadratischen Blechtafel nach den vier Ecken hin ergänzt wird. In diesem Fall geht man von einer quadratischen Blechtafel 4 von der Kantenlänge L aus, :die gegenüber einer den, Rondenkreis R umschreibenden quadra tischen Blechtafel 2' (strichpunktiert) nur etwa halb soviel Werkstoff enthält.
Die vier Ecken der quadratischen Blechtafel 4 werden zu Lappen 5, 6, 7, :8 diagonal in Pfeilrich tung a ausgewalzt, bis sie bei nach aussen allmählich abnehmender Wandstärke und Breite :den Rondenkreis R mit dem Durch messer D in genügender Breite, also :etwa in der gleichen Breite wie die Tafel 1 nach Fig. 1, erreichen. Es- :entsteht eine Blechtafel 9 mit geschweifter Umrisslinie.
Aus :der quadratischen Blechtafel 1 oder aus der Blechtafel 9 wird nun der Radkör-. per 10 (Fig. 4) gepresst. Dabei werden die Tafelecken beim Pressen längs ,der ,gestrichel ten Linien 3a bezw. 5a bis 8a in den Fig. l und abgekantet. Das Vierspeichenrad weist dann Aussparungen 11, 12, 13, 14 zwischen :den vier Speichen und der Radfelge 15 auf, die gleichzeitig als Handlöcher dienen und :die sonst bei Radscheiben durch Ausstanzen be sonderer Löcher nachträglich erzeugt wer den müssen.
Die Verbindung der Speichen mit der Felge<B>15</B> genügt vollkommen, uni alle Beanspruchungen aufnehmen zu können, auch wenn man mit der Grösse des .als Aus- gangizuschnitt :dienenden Blechquadrates so weit heruntergeht, dass die Aussparungen 17.
bis- 14 :annähernd bis an den Nabenkreis 16 reichen. :Selbstverständlich ist die Grösse und Stärke der Speichen den Erfordernissen der Radbeanspruchungen anzupassen. Eventuell durch das Auswalzen sich bildende Ungleich mässigkeiten in; der Umrandung können,durch nachträgliches Ausschneiden der Seitenkan ten nach :einem Kreisbogen ausgeglichen wer den, wodurch das Aussehen :des Rades ver- bessert wird.
Inder gleichen Weise, wie dies ins beiden Ausführungsbespielen für einen quadrati schen Ausschnitt gezeigt ist, können auch Sechs- oder Achtspeichenräder hergestellt werden, je nachdem, ob ein Universaleisen zugrundegelegt wird, von dem Stücke abge- schnitten. werden., oder ob man Blechtafeln nimmt, aus :denen regelmässige Sechsecke, Achtecke :
oder überhaupt Vierecke ausge- walzt werden, wobei Sechsecke bei grösseren Blechtafeln und kleineren Radkörpern den Vorteil bieten. dass nur Abfall' an :den Rän dern der Blechtafeln entsteht, da im übrigen eine Aufteilung einer Fläche .in regelmässige Sechsecke ohne Sohwierigkeiten möglich ist. Die Festigkeit :des Körpers wird durch Ein pressen von Rippen 17 in an sich bekannter Weise erhöht.
Bei .der Ausführungsform nach ,den Fig. 5 bis 110 ist der Radkörper 18 bei fehlenden Radflanschen mit der Felge 19 am Aussen rand :der 'Speichen bei 20 stumpf verschweisst, und zwar mittels elektrischem Lichtbogen. Die Speiche 21 ist im Querschnitt nach Fig. 8 gewölbt, während :die Speiche<B>22</B> ebenso wie der Teil 23 zwischen :den Speichen 21 und 22 mit Rippen 2,4 bezw. 25 versehen ist. Ein Querschnitt der 'Speiche<B>22</B> mit der Rippe 24 ist in Fig. 7 gezeigt.
Es kann auch der freie Rand zwischen :den :Speichen nach innen zu zwecks Versteifung mit einer Umbördelung 26 versehen werdien (Fig. 9). Schliesslich können :die ,Speichen auch vom ;äussern Rand 28 in :der Mitte :der iSpelche in radialer Rich- tung bis etwa zu der 'Stelle 27 teilweise auf geschnitten werden.
Die so entstehenden bei den :Speichenlappen 27a, 27b werden gegen einander verschränkt, so dass die beiden Spei chenlappen 27a,<I>27b</I> eine Spreizstellung ein nehmen. An den Stellen 27, das heisst am Ende des Schnittes, sowie an den Verbin- dungsstellen der Speichenenden mit der Felge werden Schweissnähte für die Verstärkung bezw. Befestigung angebracht. Durch diese Ausführung wird ebenfalls eine wesentlich erhöhte Stabilität, insbesondere gegen seit liche Biegungsbeanspruchungen, erreicht.
Mit der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis, 10 wird genau eine fünfzigprozentige Mate rialersparnis gegenüber den üblichen Schei benrädern erreicht.
Selbstverständlich kann die Versteifung durch die Rippen in beliebiger Weise abge wandelt sowie die Querschnittsform je nach der Grösse und Form des Rades anders ge wählt werden.