DE102005011313B3

DE102005011313B3 - Vorrichtung zum spanlosen Richten von Felgen für Fahrzeuge wie Pkw-, Lkw-, Motorradfelgen oder dergleichen und Verfahren zum Richten derartiger Felgen

Info

Publication number: DE102005011313B3
Application number: DE102005011313A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Schuergers & Teucke GbR Vertretungsberechtigt De
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2025-03-12
Also published as: EP1858658B1; WO2006094779A2; EP1858658A2; ATE546240T1; WO2006094779A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Richten von Felgen für Fahrzeuge, wie Pkw-, Lkw- und Motorradfelgen. Es wird aufgezeigt, wie industriell auch schwierige Deformationen an derartigen Felgen problemlos, schnell und innerhalb vorgeschriebener Toleranzen wieder rückgängig gemacht werden können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Richten von Felgen für Fahrzeuge wie Pkw-, Lkw-, Motorradfelgen.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum spanlosen Richten derartiger Felgen.
Stand der Technik
Das Richten von Felgen aus Aluminiumlegierungen ist generell problematisch. Nicht nur, dass es durch solche Verformungen zu Unwuchten und einem unsicheren Sitz der Reifen auf den Felgen kommt, sondern damit verbunden sind auch gefährliche Fahreigenschaften des betreffenden Fahrzeuges, z. B. durch Luftverlust. An Übergängen zwischen Stern (Speiche) und Felgenkörper kann es zu gefährlichen Spannungsanhäufungen kommen, die zum Bruch führen können.
Die bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen und Verfahren ermöglichen nur ein unzureichendes Richten von Felgen, z. B. Aluminiumfelgen für Pkw. Außerdem ergibt sich auch ein Problem für die Versicherungen. Immer mehr Niederquerschnittsreifen kommen bei Pkw an Aluminiumfelgen zum Einsatz. Schon beim Hinauffahren auf einen Bürgersteig kann es bei solchen Niederquerschnittsreifen zu bleibenden Verformungen an den Felgen kommen, weil der luftgefüllte Raum durch die geringe radiale Reifenhöhe so gering bemessen ist, dass kaum Federweg zu Verfügung steht. Deshalb schlagen oft die Massen bis auf die Felge durch und verformen diese dauerhaft.
Aber auch bei Unfällen mit Sachschäden kommt es zu bleibenden, oftmals schwerwiegenden Verformungen an Felgen.
Treten solche Schäden durch unsachgemäßes Fahren, z. B. beim Fahren durch Schlaglöcher oder dergleichen, insbesondere mit Niederquerschnittsreifen, auf, müssen oftmals Versicherungen den Betrag für alle vier Felgen bezahlen, obwohl beispielsweise nur eine Felge beschädigt worden ist, weil sich in vielen Fällen beschädigte Felgen eines bestimmten Typs nicht oder nur schwierig neu beschaffen lassen. Für die Versicherungen wäre es dann vorteilhafter, nur die beschädigte Felge reparieren zu lassen, um nicht in den vollen Haftungsbetrag eintreten zu müssen. Aber auch wenn nur eine oder mehrere Felgen beschädigt worden sind, ist es für die Versicherungsgesellschaften günstiger, nur die Reparatur für die Felgen zu begleichen, anstatt fabrikneue Felgen zu finanzieren, vorausgesetzt, die reparierte Felgen ermöglichen ein sicheres Fahren.

Die DD 240 152 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regenerieren von Leichtmetallfelgen, insbesondere für Zweiradfahrzeuge, um sie durch Richt- und Verformungsvorgänge so zu erneuern, dass sie zur weiteren Benutzung beim Verbraucher einsetzbar sind. Dabei werden die deformierten Stellen der Felge durch Zusammenpressen eines Formsegmentunterteils und eines Formsegmentoberteils durch Rückverformung vorgerichtet und zur Beseitigung der Federspannung durch einen Walzvorgang in einer geteilten Formschale mittels einer Formgegenrolle ein Egalisieren der geometrischen Form herbeigeführt. Bei diesem Verfahren wird die Kaltverformbarkeit des Materials ausgenutzt, um in mehrere Schritten eine wiederverwendungsfähige Felge zu erhalten. In einer nach einer Originalfelge hergestellten zweiteiligen Form, bestehend aus dem Formsegmentoberteil und dem Formsegmentunterteil, die vorzugsweise aus Stahlguss hergestellt sind, wird die deformierte Stelle der Felge eingelegt und unter Druck zusammengepresst. Dabei soll der Vorgang so oft wiederholt werden, wie Verformungen vorhanden sind. Bis auf den Rest der Federspannung im Material soll nach Durchführung des Pressvorganges der Rundlauf der vorgerichteten Felge erreicht werden. In einem weiteren Schritt wird die vorgerichtete Felge mit dem Profil des Innendurchmessers in eine zweigeteilte maß- und konturgetreue Form eingelegt. Durch ein Pressen in axialer Richtung wird die noch vorhandene Federspannung der vorgerichteten Felge überwunden und die Formgenauigkeit sowie der Seiten- und Höhenschlag fixiert. Um ein Rückfedern auszuschließen und die Felge in der erforderlichen geometrischen Form zu egalisieren, soll die Formgegenrolle in den offenen bereifungsseitigen Teil der Felge zugestellt und die Formschale über die Antriebslagerung in Drehung versetzt werden. Mit der unter Druck erfolgten Beaufschlagung der Gegenrolle in Richtung Felgenbett erfolgt im Rollgang ein Kaltnachwalzen des Felgenprofils. Dadurch soll die Oberfläche verfestigt und die geometrische Form der Felge wieder hergestellt werden. Deformationen am Felgenhorn und am Stern von zum Beispiel Pkw- und Lkw- sowie auch modernen Motorradfelgen lassen sich hiernach nicht wieder in einen sicheren gebrauchsfertigen Zustand zurückversetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Richten von Felgen für Fahrzeuge zu schaffen, mit welcher sich auch problematische Verformungen, z. B. an Aluminiumfelgen, zuverlässig und relativ schnell wieder beseitigen lassen.

Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem sich unter Anwendung einer erfindungsmäßen Vorrichtung auch unter industriellen Bedingungen problematische Verformungen an Felgen für Fahrzeuge restlos beseitigen lassen und diese somit den Herstellervorgaben in Sachen Stabilität und Rundlauf sowie den Vorschriften der StVZO entsprechen.

Lösung der Aufgabe betreffend die Vorrichtung

Diese Aufgabe wird durch die in Patenanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich zunächst sehr robust und kompakt, ähnlich wie eine Drehmaschine, aufbauen, so dass auch große und stark bzw. problematisch verformte Felgen auf ihr spanlos gerichtet werden können. Die Felgen werden dabei vorzugsweise um eine horizontale Drehachse motorisch angetrieben, so dass in ein- und derselben Vorrichtung zunächst die Rund- und Plangenauigkeit – innerhalb vorbestimmter Toleranzwerte – genau gemessen werden kann, sowohl abtastend als auch berührungslos und dokumentierbar.

Entsprechende Prüfberichte vom TÜV Automotive Süd in München, der offiziellen Radprüfstelle des Kraftfahrtbundesamtes, liegen vor.

Nach dem Stand der Technik wird dagegen nur eine Annäherung an den Rundlauf erreicht, worauf dann anschließend eine spanabhebende Bearbeitung erfolgt. Dies ist nicht hinnehmbar, da durch Spanabhebung die Wandungen der betreffenden Felge gefährlich vermindert werden können.

Dagegen erfolgt bei der Erfindung ein exakter Rundlauf durch spanlose Bearbeitung, also ohne Materialabtrag.

Durch die axiale und radiale Fixierung der Felge lässt sich außerdem eine Bezugsebene herstellen, die dem normalen Rundlauf im praktischen Betrieb des Rades mit der Felge selbst entspricht. Man wird hierzu bevorzugt die Aufnahmebohrungen und die Mittelzentrierbohrung als auch die Radanschlussfläche des mittleren Befestigungsflansches der Felge wählen. Durch die Bohrungen des mittleren Flansches greifen im praktischen Betrieb Schrauben hindurch, durch die die Felge und damit das Rad an dem betreffenden Fahrzeug zu befestigen ist. Von dieser Bezugsfläche, z. B. von dem Lochkreis und/oder der Radanschlussfläche abnormal, also außerhalb der Toleranzwerte liegenden Messwerte bzw. abweichende Werte, werden in das Richten der Felge innerhalb der Vorrichtung einbezogen, so dass diese wieder in ihre ursprüngliche Form zurückverformt werden kann. Dabei lassen sich auch schwierige, ungewollte Verformungen am Felgenaußenteil oder am so genannten Felgenhorn oder im Übergangsbereich zum Stern (Speiche), wieder so zurückverformen, dass die Felge nicht nur ein neuwertiges Äußeres aufweist, sondern auch die Toleranzen einhält, die eine neuwertige Felge dieses Typs aufweisen muss.

Der motorisch angetriebene Verformungskörper kann hierbei innen und/oder außer bzw. axial an der Peripherie, z. B. am Felgenhorn, herangeführt werden, um die entsprechenden Druck- oder Zugbeanspruchungen auf den verformten Felgenteil auszuüben, der erforderlich ist, um die Felge in ihre ursprüngliche, innerhalb vorgegebener Tolerenzwerte liegende Form wieder zurück zu führen. Der Verformungskörper kann hierbei durch einen geeigneten Linearmotor, z. B. durch eine abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck – hydraulisch oder pneumatisch – zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit angetrieben werden, so dass sich die entsprechend hohen Kräfte auf das verformte Felgenteil aufbringen lassen, um dieses wieder in die ursprüngliche, neuwertige Form zurück zu bringen. Die axiale und radiale Fixierung der Felge verhindert dabei ein ungewolltes Ausweichen von der Bezugsebene, da z. B. die deformierte Felge am Lochkreis und/oder an der Mittelbohrung, die die Radanschlussfläche (Flansch) durchdringt, fixiert wird. Dies kann z. B. ebenfalls durch geeignete Vorrichtungsteile geschehen, die hydraulisch oder pneumatisch in die Bohrungen am Lochkreis und/oder in die Mittelbohrung der Radanschlussfläche eingreifen, um die Felge sicher und bezugsebenenkonform anzuordnen.

Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass sich an der rotierenden Felge durch eine geeignete Wärmequelle die erforderliche Energiemenge in die Felge einbringen lässt (Lösungsglühen), um über den Verformungskörper oder dergleichen eine problemlose Rückverformung zu erzielen. Dabei wird man in der Regel so vorgehen, dass man nicht nur rad- sondern auch werkstoffsspezifisch Wärme nur so weit einbringt, dass die Erwärmung der Felge in diesem Bereich unterhalb der kritischen Gefügeumwandlungstemperatur verbleibt. Dies lässt sich besonders einfach dadurch erreichen, dass die Felge beim Erwärmen vorzugsweise rotiert, wobei auch während des Verformungsvorganges oder danach mit einem Messwerkzeug, z. B. einer Messuhr, stets ein kontinuierliches Messen erfolgen kann, das einhergeht mit der Erwärmung und/oder dem Einwirken des Verformungskörpers auf die deformierten Felgenteile. Man kann dadurch schon beim Erwärmen feststellen, ob sich gewisse deformierte Felgenteile allein durch den Erwärmvorgang und die inneren Spannungen, die bei der Deformation des Felgenteils entstanden sind, ausreichen, um diese Deformation zum Teil zurückzuführen und ob und in wie weit der Verformungskörper auf den deformierten Felgenteil Kräfte auszuüben hat, um die verbleibende Deformation wieder innerhalb der vorgegebenen Toleranzwerte zurückzuführen. Die Messvorrichtung und/oder die Heizvorrichtung einschließlich eines ggf. den erwärmten Felgenbereich messenden Temperaturfühlers können entweder an einen Monitor und/oder einen Drucker oder an ein sonstiges Anzeigegerät, z. B. an einen Oszillographen, angeschlossen werden, so dass für jede Felge sofort ein Protokoll angefertigt werden kann, das auch beweiskräftig gegenüber Versicherungen und bei Gerichten ist.

Ob die Felge an den gerichteten Oberflächenabschnitten nachträglich geröntgt wird, bleibt der Schwere der Deformation vorbehalten. Bei schweren Verformungen und besonders kritischen Deformationen wird man neben der Protokollierung von Deformationen auch die Form schreib- oder bildtechnisch festhalten können, um zu dokumentieren, dass die Felge wieder in die vorgeschriebenen Toleranzwerte zurückgebracht wurde.

Der Verformungskörper ist motorisch derart angetrieben, dass er mindestens in einer parallel zur Drehachse der Felge verschieblich und/oder parallel zu mindestens einer durch die Drehachse verlaufenden Ebene um ein begrenztes Maß schwenkbeweglich angeordnet und in der jeweiligen Schwenkstellung auch arretierbar ist.

Durch die verschiedenen Vorrichtungen können auch unterschiedliche Oberflächenbereiche der Felge selbst bei komplizierter Querschnittsgestaltung sicher mit einem Verformungskörper erreicht und entsprechend rückverformt werden. Zum Beispiel kann mit dem Verformungskörper nicht nur von außen an der Peripherie Druck, sondern auch unter das Felgenhorn und über dieses hinaus in die Felge selbst mit dem Verformungskörper hineingegriffen werden, um hier ungewollte Verformungen rückgängig zu machen.

Besonders vorteilhaft ist, dass der Verformungskörper an einem motorisch beweglichen Arm befestigt ist, und über diesen durch Druck- oder Zugbeanspruchung auf den deformierten Bereich der Felge wirken kann, wobei der Arm um 180°, vorzugsweise um einen spitzen Winkel, schwenkbeweglich und/oder in mindestens einer parallel zur Drehachse der Felge verlaufenden Ebene verschiebbar und durch einen Motor stufenlos teleskopartig axial verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar ist.

Weitere erfinderische Ausführungsformen

Weitere erfinderische Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 2 bis 29 beschrieben.

Hierdurch kann man unterschiedliche Oberflächenbereiche der Felge auch bei komplizierter Querschnittsgestaltung sicher mit einem Verformungskörper erreichen und entsprechend rückverformen. Zum Beispiel kann man mit dem Verformungskörper nicht nur von außen an der Peripherie Druck ausüben, sondern auch unter das Felgenhorn und über dieses hinaus in die Felge selbst mit dem Verformungskrörper hineingreifen, um hier ungewollte Verformungen rückgängig zu machen.

Vorteilhafterweise ist bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 2 der Arm durch einen Linearmotor, bevorzugt durch eine abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit, in Längsrichtung des Armes stufenlos teleskopartig axial verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung arretierbar. Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 3 ist der Verformungskörper mit der Kolbenstange einer Kolben-Zylinder-Einheit oder dergleichen gekuppelt, während in Patentanspruch 4 eine Alternative beschrieben ist, bei der der Zylinder einer Kolben-Zylinder-Einheit zur Kupplung des Verformungskörpers dient.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Patentanspruch 5 der Verformungskörper eine der Felge oder der zu behandelnden Oberfläche der Felge angepasste Formgebung aufweist.

Gemäß Patentanspruch 6 ist der Verformungskörper entsprechend der Felgenform auswechselbar angeordnet.

Die Lösung nach Patentanspruch 7 ermöglicht gleichzeitig eine Kraftbeanspruchung auf einen deformierten Felgenteil in Ebenen, die etwa 90° zueinander versetzt angeordnet sind.

Patentanspruch 8 beschreibt einen Verformungskörper, der als Druckrolle ausgebildet ist. Dadurch lässt sich der Verformungskörper zwar mit hoher Kraft gegen den deformierten Felgenteil anpressen, jedoch wird die Reibung auf die Oberfläche der Felge gering gehalten, so dass auch kein Verkratzen der Felgenoberfläche erfolgt.

Gemäß Patentanspruch 9 besteht der Verformungskörper aus einem druck- und verschleisfesten Kunststoff, während bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 10 der Verformungskörper aus Stahl und bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 11 aus einer Kupferlegierung und bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 12 aus einer Aluminiumlegierung besteht. Auf diese Weise hat man es in der Hand auch bei starken Deformationen die Oberfläche der Felge schonend zu bearbeiten, so dass bei hohen auf die deformierte Oberfläche der Felge aufzuwendenden Kraftbeanspruchungen es zu keiner dauerhaften Beschädigung der Felge kommt.

Gemäß Patentanspruch 13 ist der Arm an einem Schlitten befestigt, der durch wenigstens einen motorischen Antrieb wie Linearmotor, Spindeltrieb oder abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit parallel zur Drehachse der Felge antreibbar und in der jeweils gewünschten Position auch arretierbar ist.

Vorteilhafterweise ist bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 14 die Aufnahme zusätzlich in axialer Richtung in die entgegengesetzten Richtungen verstellbar. Auf diese Weise lässt sich innerhalb der Lochungen durch ein geeignetes Aufnahme- oder Kupplungsstück die Felge auf der Aufnahme spannen.

Bei großen Felgen und/oder schwerwiegenden Verformungen kann zusätzlich die Felge durch eine Druckachse in axialer Richtung axial und/oder radial arretiert werden. Dadurch sind sehr hohe Kräfte auch radial und tangential auf die deformierten Teile der Felge aufbringbar, ohne dass die Felge die Bezugsebene verlässt, die ein genaues Richten der Felge innerhalb vorgegebener Toleranzen ermöglicht.

Patentanspruch 15 beschreibt eine vorteilhafte Ausführungsform.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 16 ist das als Druckachse ausgebildete Gebtriebeelement lediglich in axialer Richtung motorisch verstellbar, dreht sich aber nicht, während sie bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 17 zusätzlich motorisch drehangetrieben ist.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform nach Patentanspruch 18. Hier ist eine besondere als Kupplungsstück ausgebildete Aufnahmescheibe mit Durchgangsbohrungen vorgesehen, in die sich Zentrierbolzen einstecken lassen, derart, dass die Zentrierbolzen auf den jeweiligen Lochkreis der zu richtenden Felge einstellbar sind. Auf diese Weise lassen sich an einer Aufnahmescheibe eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen mit unterschiedlichen Abmessungen und/oder Radien anordnen, so dass sich eine Aufnahmeschreibe für zahlreiche Felgen eignet. Die in der Aufnahmescheibe anzuordnenden Zentrierbolzen greifen beim Arretieren der Felge auf der Aufnahme in die Bohrungen am mittleren Flansch der Felge ein und zentrieren und arretieren diese. Zu diesem Zweck können z. B. die entsprechenden Zentrierbolzen mit einer entsprechenden Anfasung, Konizität oder Kugelform oder dergleichen entsprechend den Bohrungen der Felgen versehen sein, so dass sich ein formschlüssiges Eingreifen der Zentrierbolzen und eine zuverlässige Arretierung der Felge ergibt. Dadurch lässt sich die Felge in der Vorrichtung wie an einem Fahrzeug, zu dem sie gehört, bezugsebenenkonform anordnen.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 19 lässt sich die Felge besonders schnell an der Aufnahme anordnen. Gewissermaßen mit einer Handbewegung lässt sich die Schlosscheibe durch eine orthogonal zur Drehachse der Felge gerichtete Bewegung aus einer Rille entfernen, die in der Drehachse angeordnet ist und in die Schlosscheibe gabelartig hinter den Flansch der Felge eingreift und diese dadurch axial auf der Welle arretiert.

Die Patentansprüche 20 bis 23 beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen.

Gemäß Patentanspruch 24 kann die Messvorrichtung an dem Maschinenbett oder an einer Aufnahme fest angeordnet und in Bezug auf die Felge zustellbar ausgebildet und angeordnet sein.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 25 ist die gesamte Vorrichtung auf einem Maschinenbett angeordnet.

Die Patentansprüche 26 bis 29 beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Bei diesen Ausführungsformen sind weitere Verformungskörper in Form von Manipulationskörpern angeordnet, die motorisch in entgegengesetzte Richtungen axial antreibbar und arretierbar sind. Die Verformungskörper lassen sich z. B. radial zustellen. Auf diese Weise kann zusätzlich eine Druck- oder Zugbeanspruchung auf gewisse Bereiche der Felge, z. B. auf Felgenhörner, ausgeübt werden, wenn mit einem anderen Verformungskörper z. B. von oben, gedrückt oder von unten gezogen wird.

Lösung der Aufgabe betreffend das Verfahren

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 30 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Richten von Deformationen an Felgen bei Schäden, deren Beseitigung bisher als unmöglich galt. Zum Beispiel lassen sich nicht nur Pkw- und Lkw-Felgen, sondern auch Felgen von Motorrädern, sei es aus Stahl, sei es aus Aluminiumlegierungen bzw. Magnesiumlegierungen, so richten, dass die Felgen als neuwertig zu gelten haben.

Patentanspruch 31 beschreibt eine vorteilhafte Verfahrensweise.

In der Zeichnung ist die Erfindung – teils schematisch – an Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:
1 Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Seitenansicht, ohne Felge, allerdings mit Maschinenkastendeckel und Steuerständer;
2 die Vorrichtung gemäß 1, in perspektivischer Darstellung, mit einer aufgespannten Felge und angesetztem Verformungskörper;
3 die aus 2 ersichtliche Vorrichtung, ebenfalls in perspektivischer Ansicht, allerdings von einer anderen Ebene aus gesehen;
4 eine Einzelheit aus den 2 und 3 in größerem Maßstab;
4a die geschnittene Felge aus 4 in der verklemmten Seitenansicht, und
5 eine Explosionsdarstellung, gebildet aus einer Aufnahme, Antriebswelle, Felge und Kupplungs- bzw. Spannteilen, ohne die weiteren Maschinenteile.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist in der Zeichnung eine Richtmaschine bezeichnet, die einen Rahmen aufweist, der im wesentlichen aus zwei mit Abstand sowie parallel zueinander angeordneten Doppel-T-Trägern 2 und 3 besteht. Die Doppel-T-Träger 2 und 3 können durch nicht dargestellte Querträger verbunden sein. Es ist auch möglich, die Doppel-T-Träger 2 und 3 durch einen geschlossenen, in der Draufsicht etwa rechteckförmigen Rahmen, zu ersetzen. Des weiteren ist es denkbar, die Maschine auf Schwingbeton, auf Schwingmetallblöcken oder dergleichen aufzusetzen, um sie gegenüber dem Aufstellboden schwingungsisolierend anzuordnen.
Die Richtmaschine 1 weist ein Motorgehäuse 4 auf, in dem ein geeigneter Antriebsmotor, z. B. ein stufenlos regelbarer Drehstrommotor oder ein Hydraulikmotor, mit Getriebe 74, angeordnet ist. Lagerblöcke für den Motor sind mit den Bezugszeichen 5 und 6 bezeichnet.
Das Bezugszeichen 7 (1) bezeichnet ein Schaltpult, um die verschiedenen motorischen Antriebe einschalten, aber auch regeln zu können, z. B. in ihren Drehzahlen oder ihren Zustellgeschwindigkeiten oder Zustellbewegungen zu verändern. Schalthebel 8, 9 und 10 sind in 1 an dem Schaltpult 7 rein schematisch und ohne Anspruch auf Vollständigkeit dargestellt.
Im axialen Abstand – in Längsachsrichtung der Doppel-T-Träger 2 und 3 – ist am entgegengesetzten Ende der Richtmaschine 1 ein Kasten 11 angeordnet, in dem mehrere, bei der dargestellten Ausführungsform drei mit Abstand sowie mit ihren Längsachsen parallel zueinander verlaufende motorische Antriebe 12, 13 und 14 vorgesehen sind. Diese motorischen Antriebe 12, 13 und 14 können als Linearmotoren, als elektrische Spindeltriebe oder als abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, z. B. pneumatisch oder hydraulisch, zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet sein (im einzelnen nicht dargestellt), wobei die motorischen Antriebe 12 und 14 durch die Seitenwand 15 des Kastens 11 herausragend an ihren freien Endabschnitten mit Manipulationskörpern 16 bzw. 17 ausgerüstet sind, die bei der dargestellten Ausführungsform kreisbogenförmige oder sektorförmige Gestalt aufweisen und die mit zu verformenden Oberflächenteilen, z. B. Speichen, Sterne oder dergleichen der in der Zeichnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 18 dargestellten Felge eines Kraftfahrzeugs, z. B. eines Pkw, zusammenwirken können. Die Manipulationskörper 16 und 17 können Zug- oder Druckbeanspruchungen auf Felgenteile ausüben, sind demnach in Richtung C bzw. D verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar. Die Energiezufuhr zu den motorischen Antrieben 12, 13 und 14 ist nicht dargestellt. Es kann sich hierbei um Druckluft- oder Hydraulikleitungen handeln, oder aber um elektrische Kabel, um die Energie zu den motorischen Antrieben 12, 13 und 14 heranzuführen. Für den Fall, dass Druckluft oder ein hydraulisches Medium verwendet wird, stehen geeignete Pumpen, Druckbehälter und Zuführleitungen zur Verfügung, die ebenfalls in der Zeichnung nicht veranschaulicht sind.
Die Manipulationskörper 16 und 17 sind im Bedarfsfalle auch schwenkbar und/oder quer verschiebbar, was eine entsprechende Lagerung der motorischen Antriebe 12 bis 14 voraussetzt. Hierzu sind die Antriebe 12, 13 und 14 in einer Führungsschiene in Richtung T – Z verschieblich und arretierbar geführt und gelagert. Diese Zustellbewegungen können über ein Handrad 70 über eine Spindel 71 bewirkt werden. Die Steuerung in Richtung T bzw. Z kann stufenlos durch Betätigen von Schalthebeln 67, 68 und 69 erfolgen. In der jeweils gewünschten Schwenk- oder Querverstellung sind dann die Manipulationskörper 16 und 17 auch arretierbar.
Der motorische Antrieb 13 treibt ein stangenförmiges Getriebeelement 19 an, das in Richtung X bzw. Y verstellbar ist und durch eine Öffnung der Seitenwand 15 hindurchgreift. Dieses stangenförmige Getriebeelement 19 weist an seinem Ende einen Axialdruckkörper 20 auf, der in seinem Inneren eine Aussparung 21 besitzt, in die eine Welle 22 mit Aufnahme 23 eingreift. Die Welle 22 und Aufnahme 23 sind miteinander getrieblich verbunden und werden durch einen vorzugsweise in entgegengesetzten Richtungen durch den in dem Motorgehäuse 4 angeordneten Antrieb drehangetrieben. Außerdem ist die Welle 22 durch einen motorischen Antrieb 24 in Richtung X bzw. Y stufenlos verstellbar und in der gewünschten Stellung auch arretierbar.
Das Getriebeelement 19 kann eine Kolbenstange sein, die hydraulisch – über einen Kolben (nicht dargestellt) – in entgegengesetzten Richtungen antreibbar ist. Dies gilt auch entsprechend für die Manipulationskörper 16 und 17, die ebenfalls Kolbenstangen sowie Kolben (ebenfalls nicht dargestellt) darstellen können, die das Getriebelement 19 hydraulisch in die entgegengesetzten Richtung gesteuert antreibbar sein können. Des weiteren ist es möglich, alle angetriebenen Verformungskörper, z. B. auch 59, raumgelenkig verstellbar und in der jeweiligen Position arretierbar und antreibbar auszubilden.
Die Welle 22 besitzt an ihrem Endabschnitt eine Rille 25.
Bei 26 ist ein Distanzring (5) angeordnet, der aus einem metallischen Werkstoff, aber auch aus einem weicheren Material als die Felge 18, z. B. aus einem geeigneten Kunststoff, aus Aluminium oder aus einer Kupferlegierung, bestehen kann. Dieser Distanzring 26 soll die verschiedenen Durchmesser der Felgenmittelbohrung 50 zur Ringschulter 45 ausgleichen.
Mit dem Bezugszeichen 27 ist eine Aufnahmescheibe mit zahlreichen Durchgangsbohrungen 28 bezeichnet, in die Zentrierbolzen 29 passend und zentriert einsteckbar sind. Die Bolzen 29 werden auf einem Bezugskreis entsprechend den Durchgangsbohrungen 28 in der Aufnahmescheibe 27 angeordnet, der dem Lochkreisdurchmesser der in dem Mittelflansch 30 der Felge 18 angeordneten Bohrungen 31 für das Befestigen der Felge 18 an dem betreffenden Fahrzeug entspricht. Bei der aus 5 insbesondere ersichtlichen Felge 18 sind insgesamt fünf solcher Durchgangsbohrungen 31 vorgesehen. Entsprechend sind auch auf der Aufnahmescheibe 27 drei bis zehn Zentrierbolzen 29 anzuordnen, die in die Bohrungen 31 des Mittelflansches 30 passend eingreifen. Die Aufnahmescheibe 27 besitzt außerdem eine mittige Durchbrechung 32, durch die die Welle 22 hindurchgreifen kann.
Die Bezugszeichen 33, 34 und 35 bezeichnen Distanz- und Aufnahmescheiben, die allesamt Durchgangsbohrungen aufweisen, von denen lediglich die Durchgangsbohrung 36 mit einem Bezugszeichen versehen wurde. Die in 5 außen liegende Scheibe 35 besitzt einen kragenförmigen Ansatz 37, der mit einer Durchgangsbohrung 38 versehen ist, die mit der in der Scheibe 35 vorgesehenen Bohrung fluchtet. Die Bohrung 38 geht über eine Fase 39 in die Mantelfläche des kragenförmigen Ansatzes 37 über. Die Fase 39 ist kugelförmig gestaltet. Die kugelförmige Gestaltung entspricht der kugelförmigen Gestalt einer Schlossscheibe 40, deren kugelförmige Oberfläche mit 41 bezeichnet ist. Die Schlossscheibe 40 weist auf ihrer der kugelförmigen Oberfläche 41 abgekehrten Oberfläche einen ebenflächigen Abschnitt 42 auf, der oben durch einen orthogonal dazu verlaufenden rechteckförmigen Wandteil 43 begrenzt ist. Der Abschnitt 42 verläuft in Einbaulage orthogonal zur Längsachse der Welle 22. Die Welle 22 ist frei zum Ausgleich von Toleranzen in der Motorwelle 23 angeordnet. Mit 72 ist ein Luftspalt zwischen Motorwelle 23 und der Welle 22 bezeichnet. Die Schlossscheibe 40 besitzt einen sie etwa mittig durchsetzenden Längsschlitz 44, der auch die kugelförmige Oberfläche 41 durchsetzt und orthogonal zur Längsachse der Schlossscheibe verläuft. Die Querabmessung des Schlitzes 44 und seine Längsabmessung sind so ausgebildet, dass der Schlitz 44 passend in die Ringnut 25 der Welle 22 eingreifen kann. Nach der Anordnung des Distanzrings 26 auf der Welle 22, dem Aufschieben der Felge 18 auf die Welle 22 und dem Anordnen der Zentrierbolzen 29 mit der Aufnahmescheibe 27 sowie dem Anordnen der Distanzscheiben 33, 34 und 35, ragt die Welle 22 mit ihrem mit der Ringnut 25 versehenen Abschnitt vorne durch eine Mittelbohrung 50 der Felge 18 hervor und kann durch Aufstecken der Schlossscheibe 40 axial und radial arretiert werden. Wird nun der motorische Antrieb 24 eingeschaltet, derart, dass die Welle 22 in Richtung X bewegt wird, wird die Felge 18 fest gegen die Aufnahme 23 bzw. deren Ringschulter 45, ggf. unter Zwischenschaltung des Distanzringes 26, angepresst und sowohl radial als auch axial auf der Welle 22 fixiert. Die Anzahl der Distanzscheibe 33, 34 und 35 kann von Fall zu Fall und je nach axialer Längenabmessung der Felgen 18 verschieden ausgebildet sein. Deswegen kann z. B. auch die Distanzscheibe 33 oder 34, oder es können auch beide entfallen, falls dies den Betriebsbedingungen entspricht.
Die Felge 18 weist bei der dargestellten Ausführungsform die Felgenmaulweite E, den Felgendurchmesser F sowie verschiedene sogenannte Humps z. B. 46, 47 als ringförmige Verformungen der Felge 18, einen Stern 48, auf, der mehrere Speichen bildet, die einstückig mit dem übrigen Felgenkörper, insbesondere materialmäßig einstückig, ausgebildet sein können. Die Felge 18 kann aber auch mehrteilig, z. B. bei Stahlfelgen, ausgebildet sein, während sie bei aus Aluminiumlegierungen bestehenden Felgen in der Regel die aus der insbesondere 5 ersichtliche Ausgestaltung aufweisen kann. Die Mittelbohrung 50 durchdringt eine Radanschlussfläche 49, die orthogonal zur Drehachse des Rades verläuft, die durch die Mittelbohrung 50 angeordnet wird. Durch die Mittelbohrung 50 greift auch die Welle 22 hindurch. Symmetrisch zur Mittelbohrung 50 sind in der Regel die Bohrungen 31 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben für das Rad am Fahrzeug vorgesehen, während sie auf der Richtmaschine der Aufnahme der Zentrierbolzen 29 dienen. Die Bohrungen 31 können konische oder kugelförmige Anlageflächen für die am Fahrzeug, insbesondere am Pkw, verwendeten Schrauben aufweisen, so dass im Bedarfsfalle auch die Zentrierbolzen 29 mit derartigen konischen oder kugelförmigen Anlageflächen versehen sein können, um einen guten Formschluss und damit eine möglichst zentrische und gleichmäßige Krafteinleitung beim Spannen der Felge 18 auf der Aufnahme 23 zu bewirken.
Bei 51 ist ein so genanntes Felgenhorn vorgesehen, das je nach Felgentyp im Querschnitt unterschiedliche Gestaltungen aufweisen kann. Bei gepressten oder gegossenen bzw. geschmiedeten Felgen 18, insbesondere bei Aluminiumfelgen, sind gerade diese Felgenhörner 51 durch Anfahren an Bordsteinkanten, beim Hinauf- und Herabfahren von Bürgersteigen oder Überfahren von Querfugen bzw. verkehrsberuhigenden Hügeln oder Hindernissen, z. B. bei so genannten Niederquerschnittsreifen, besonders gefährdet.
Bei 52 ist eine lediglich schematisch angedeutete Heizvorrichtung vorgesehen, die radial und/oder axial oder raumgelenkig zu der aufgespannten Felge 18 zustellbar und in der jeweils gewünschten Stellung in Bezug auf die Felge 18 auch arretierbar ist. Es kann sich dabei um einen Gasbrenner, um eine induktiv arbeitende Vorrichtung oder dergleichen, handeln, der die Energie elektrisch oder durch Gasleitung zugeführt wird (nicht dargestellt).
Mit der Heizvorrichtung 52 oder vorab in einem Konvektionsofen lässt sich die Felge 18 bereichsweise oder insgesamt in dem erforderlichen Maße beheizen.
Mit 53 ist eine Messvorrichtung bezeichnet, durch die sich z. B. die Rundlaufeigenschaften und/oder Planlaufeigenschaften zu einer Bezugsebene der aufgespannten und drehangetriebenen Felge 18 und damit auch Deformationen an der Felge 18 größenmäßig bestimmen lassen. Mit der Messvorrichtung 53 lässt sich auch nach dem Richten die Einhaltung von Toleranzen messen. Die Messvorrichtung 53 kann mit einem Drucker und/oder mit einem Monitor oder mit einem Rechner verbunden werden (nicht dargestellt), um die Messwerte zu dokumentieren, sie mindestens anzeigen zu können. Auf dem Monitor, auf einem Drucktableau oder dergleichen können für den jeweiligen Felgentyp vorgeschriebene Toleranzwerte angegeben und dargestellt werden, um beim Richten diese Toleranzwerte einzuhalten.
Im oberen Bereich (in der Zeichnungsebene gesehen) ist eine Schlittenführung 54 für einen Schlitten 55 angeordnet, der reibungsarm über Wälzlager, z. B. über Kugelumlaufspindeln und/oder über Rollen oder dergleichen geführt ist. Der Schlitten 55 ist motorisch in Richtung X bzw. Y, also parallel zur Längsachse der Welle 22, verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar angeordnet.
Mit dem Schlitten 55 ist ein Arm 56 getrieblich verbunden, der in Richtung A bzw. B um ein begrenztes Maß, vorzugsweise um einen von 180° abweichenden Winkel, z. B. einen spitzen Winkel, verstellbar und in der jeweils gewünschten Schwenkstellung auch arretierbar ist, wie dies ein Vergleich der 1 und 2 zeigt, die unterschiedliche Schwenkstellungen des Arms 56 und unterschiedliche Stellungen des Schlittens 55 deutlich machen.
Dem Arm 56 ist ein motorischer Antrieb 57 zugeordnet, der vorliegend als Linearmotor, insbesondere als abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck, insbesondere hydraulisch oder pneumatisch, zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine Kolbenstange 58 teleskopförmig längenverstellbar. An dem Endabschnitt der Kolbenstange 58 ist ein Verformungskörper 59 vorgesehen, der Konturen 60 bzw. 61 aufweist, mit denen der Verformungskörper 59 mit Oberflächenbereichen der Felge 18, z. B. mit dem Felgenhorn 51, zusammenwirken kann, um Verformungen wieder rückgängig zu machen. Zu diesem Zweck wird der motorische Antrieb 57 des Arms 56 in die eine oder andere Richtung eingeschaltet und übt dann mit dem Verformungskörper 59 auf den zu bearbeitenden Bereich der Felge 18 eine Druck- und/oder Zugbeanspruchung aus. Durch die Schwenkbewegung des Armes 56 in Richtung A oder B und durch das Verfahren des Schlittens 55 in Richtung X bzw. Y sowie durch das Ein- und Ausfahren der Kolbenstange 58 lassen sich die unterschiedlichsten Bereiche und Abschnitte der Felge 18 erreichen, auch am Stern 48 oder am Felgenhorn 51. Der Arm 56 kann aus einem T-Träger, U-Träger, Doppel-T-Träger, einem Kasten, einem Vierkantrohr oder dergleichen, bestehen, in dem dann auch der motorische Antrieb 57 mit der Kolbenstange 58 angeordnet und geführt ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen worden, dass im Bedarfsfall sehr hohe Kraftbeanspruchung auf die entsprechenden Bereiche der Felge 18 ausgeübt werden können. Der Schlitten 55 ist im übrigen ebenfalls an zwei mit Abstand zueinander sowie parallel zu den Trägern 2 und 3 geführten Trägern 62 und 63 in deren Längsachsrichtung geführt, so dass sehr hohe Beanspruchungen aufnehmbar sind.
Die Kontur 61 kann z. B. als Druckrolle ausgebildet sein, während die Kontur 62 z. B. als Druckstück ausgebildet sein kann. Das Druckstück 61 kann aus einem geeigneten Kunststoff, z. B. aus einem Teflon-Druckstück, bestehen, um die Oberfläche der zu bearbeitenden Felge 18 zu schonen.
Bei schwierigen und besonders kraftaufwendigen Manipulationen an der Felge 18 wird man diese allerdings nicht nur durch Spannen mittels des motorischen Antriebs 24 auf der Aufnahme 23 radial und axial arretieren, sondern zusätzlich auch noch den Axialdruckkörper 20 in die aus 2 ersichtliche Position, also gegen die Scheibe 35 andrücken und somit die gesamte Felgenaufnahmevorrichtung mit Welle 23 und Spannvorrichtung 22, 24 gegen ein sich im Motorgehäuse 4 befindliches Gegenlager 73 andrücken, um auch noch so geringe Toleranzen mit Sicherheit auszuschließen und eine höhere Stabilität in radialer Richtung zu erreichen.
Die Verfahrensweise zum Richten einer defekten Felge 18 ist z. B. unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt:
Die defekte Felge 18 wird zunächst gesäubert und von ihren Auswuchtgewichten befreit. Alsdann wird die Aufnahmescheibe 27 mit dem Zentrierbolzen 29 bestückt, die zu dem Lochkreisdurchmesser der Bohrungen 31 der betreffenden Felge 18 passt, um die Felge 18 auf die Aufnahme der Welle 22 spannen zu können. Nach dem Anordnen der Felge 18 auf der Welle 22 der Motorwelle 23 wird die Schlossscheibe 40 in die Ringnut 25 eingebracht, nachdem zuvor im Bedarfsfalle die Distanz- und Aufnahmescheiben 33 bis 35 angeordnet wurden.
Daraufhin wird die Welle 22 durch Ingangsetzen des motorischen Antriebs 24 in Richtung X bewegt und die Felge 18 gespannt. Im Anschluss daran kann vorzugsweise der motorische Antrieb der Welle 22 die Felge 18 in die eine oder andere Richtung antreiben, wobei in der Regel ein motorischer Antrieb verwendet wird, der in seiner Drehzahl regelbar ist, z. B. ein Elektromotor. Es ist auch eine Betätigung durch Handbetrieb möglich. Die Drehzahlregelung kann auch über einen Potentiometer, durch einen Getriebemotor, durch einen Schrittmotor oder dergleichen erfolgen. Der motorische Drehantrieb kann auch in der Aufnahme 23 integriert sein und eine Motorwelle bilden.
Mittels der Messvorrichtung 53 wird der Rundlauf der Felge 18 gemessen und insbesondere auch die Deformation in Bezug auf die zulässigen Toleranzwerte bestimmt. Durch die Messung kann gleichzeitig festgestellt werden, ob die Felge 18 ordnungsgemäß aufgespannt worden ist. Dann kann z. B. das Maß der Deformation bestimmt werden. Diese werden dann auf der Felge 18 gekennzeichnet. Die Höhe des Unrundlaufs, die Toleranzabweichungen, usw. sind von den Herstellern vorgegeben. Z. B. beträgt die Planlaufeigenschaften, also das Maß, um das das Felgenhorn 51 nach außen deformierbar ist, bei einem bestimmten Hersteller nur 0,2 mm betragen nach ETRTO-Richtlinien.
Nachdem diese so genannte Eingangsvermessung durchgeführt worden ist und auch die Planlaufeigenschaften des hinteren Horns 64 bestimmt worden ist, kann im Bedarfsfalle die Felge 18 bereichsweise oder insgesamt über die Heizvorrichtung 52 erhitzt werden. Handelt es sich bei der Deformation um eine noch junge Deformation, führen die Eigenspannungen der Deformation durch das Erhitzen diese Deformationen schon teilweise wieder zurück.
Während des Rotierens der Felge 18 kann die Temperatur durch einen Temperaturmesser 65 bestimmt werden, wobei die Materialblätter der Hersteller zu berücksichtigen sind.
Nach der erforderlichen Erwärmung, in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften, der Art der Deformation, ihre räumliche Zuordnung zu der Felge 18 wird der Verformungskörper 59 über den Arm 56 in Position gebracht und dann durch Einschalten des motorischen Antriebs 57 eine entsprechende Kraftbeanspruchung auf die Deformationsstellen in Umfangsrichtung, Axialrichtung oder dergleichen, ausgeübt und die Deformation beseitigt durch Rollen, Ziehen, Drücken und Stabilisieren.
Die Konturen 60 und 61 des Verformungskörpers 59 ermöglichen es hierbei, sehr feinfühlig und genau vorzugehen und die Felge 18 wieder in ihre innerhalb der Toleranzen liegenden Gestalt zurück zu verformen. Durch Schwenk- und/oder Druck- bzw. Zugbewegungen mittels des Armes 56 über den Verformungskörper 59 lassen sich dabei schwierige Deformationen, z. B. im Bereich des Sterns 48 im Übergangsbereich zum Felgenhorn 51 oder 64 wieder so zurückverformen, dass die Felge 18 in ihre ursprüngliche, werksgerechte Gestalt gelangt, und zwar ohne das es zu nachteiligen Materialveränderungen kommt.
Bei sehr starken Deformationen, möglicherweise Ausrissen aus der Felge 18 usw., kann im Bedarfsfalle auch noch nachträglich die Felge 18 geröntgt werden, um ganz sicher zu stellen, dass keine nachteiligen Materialveränderungen im Felgenmaterial aufgetreten sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren ermöglichen im industriellen Maßstab das Richten von Felgen 18, insbesondere von Pkw-Felgen.
Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Literaturverzeichnis

DD 240 152 A1
DE 2 224 109 A
DE 2 314 858 A
DE 37 31 924 A1
DE 34 43 207 C1
DE 29 09 618 C2
WO 96/25257 A1
WO 98/03281 A1
EP 0 190 958 A2
Felgen Bearbeitungszentrum Medium 10/22 in http://www.felgenrichtbank.de/medium.htm (aus dem Internet)
Mini 10/18 in http://www.felgenrichtbank.de/mini.htm
Profi-Felgen Bearbeitungszentrum Micro 10/22 in http://www.felgenrichtbank.de/micro.htm
Veröffentlichung „Willkommen auf der Seite von felgenrichtbank.de, http://www.felgenrichtbank.de der Firma HAWEKA Europa GmbH, Korkenhorststraße 4, 30938 Burgwedel
HAWEKA Felgenrichtbank WS 003
Im Internet Veröffentlichung unter http://www.reifencenterpruenner.at/info/felge.html der „Felgenrichtmaschine"
EP 1 208 365 A1
WO 01/165 72 A1

1: Richtmaschine
2: Doppel-T-Träger
3: Doppel-T-Träger
4: Motorgehäuse
5: Lagerblock
6: Lagerblock
7: Schaltpult
8: Schalthebel
9: Schalthebel
10: Schalthebel
11: Kasten
12: Antrieb, motorischer
13: Antrieb, motorischer
14: Antrieb, motorischer
15: Seitenwand
16: Manipulationskörper
17: Manipulationskörper
18: Felge
19: Getriebeelement
20: Axialdruckkörper
21: Inneres des Axialdruckkörpers, Aussparung
22: Welle
23: Aufnahme, Motorwelle
24: Antrieb, motorischer
25: Rille
26: Distanzring
27: Aufnahmescheibe
28: Durchgangsbohrung (Lochkreis)
29: Zentrierbolzen
30: Mittelflansch
31: Bohrung (Schraubensitz)
32: Durchbrechung
33: Distanz- und Aufnahmescheibe
34: Distanz- und Aufnahmescheibe
35: Distanz- und Aufnahmescheibe
36: Durchgangsbohrung
37: Ansatz, kragenförmiger
38: Durchgangsbohrung
39: Fase, kugelförmige
40: Schlossscheibe
41: Oberfläche, kugelförmige
42: Abschnitt, ebenflächenförmig
43: Wandteil (Griffstück)
44: Längsschlitz
45: Ringschulter
46: Hump
47: Hump
48: Stern
49: Radanschlussfläche
50: Mittelbohrung
51: Felgenhorn
52: Heizvorrichtung
53: Messvorrichtung
54: Schlittenführung
55: Schlitten
56: Arm
57: Antrieb, motorischer
58: Kolbenstange
59: Verformungskörper
60: Kontur
61: Kontur
62: Träger
63: Träger
64: Horn, hinteres
65: Temperaturmessvorrichtung
66
67: Schalthebel
68: Schalthebel
69: Schalthebel
70: Handrad
71: Spindel
72: Luftspalt
73: Gegenlager
74: Motor
75: Schwenkantrieb
76: Schiebeantrieb
A: Schwenkvorrichtung
B: Schwenkvorrichtung
C: Erstellrichtung, Hub
D: Erstellrichtung, Hub
E: Felgenmaulweite
F: Felgendurchmesser
G: Hub, Arm (Manipulationsarm)
H: Hub, Arm
T: Hub, Verstellvorrichtung
Z: Hub, Verstellvorrichtung
X: Hub, Verstellvorrichtung
Y: Hub, Verstellvorrichtung

Claims

Vorrichtung zum spanlosen Richten von Felgen (18) für Fahrzeuge wie Pkw-, Lkw- und Motorradfelgen, mit einer motorisch drehangetriebenen Aufnahme, auf der die deformierte Felge (18) in Bezug auf den Lochkreis von Bohrungen (31) und/oder der Radanschlussfläche, mit der die Felge (18) normalerweise an dem betreffenden Fahrzeug befestigt ist, axial und radial fixierbar ist, mit wenigstens einem an einem Arm (56) befestigten Verformungskörper (59), der innen und/oder außen an der Peripherie der Felge (18) oder dergleichen durch Druck- oder Zugbeanspruchungen auf den deformierten Bereich der Felge (18) einwirkt und diesen Bereich innerhalb vorgeschriebener Toleranzen wieder zurückverformt, wobei der Arm (56) um 180°, vorzugsweise um einen spitzen Winkel, schwenkbeweglich und/oder in mindestens einer parallel zur Drehachse der Felge (18) verlaufenden Ebene verschieblich und durch einen Motor stufenlos teleskopartig axial verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar ist, wobei in der Vorrichtung Rund- und Plangenauigkeiten der Felge (18) – innerhalb vorgeschriebener Toleranzen – gemessen und außerhalb der Toleranzwerte liegende Messwerte in das Richten der Felge (18) innerhalb der Vorrichtung einbeziehbar sind, sowie ggf. mit einer Heizvorrichtung zum Erwärmen der in der Vorrichtung fixierten Felge.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (56) durch einen Linearmotor – Elektromotor, Elektrospindelmotor, abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck (hydraulisch oder pneumatisch) zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit – stufenlos teleskopartig axial verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) mit einer Kolbenstange (58) einer Kolben-Zylinder-Einheit gekuppelt ist, die den motorischen Antrieb für den Arm (56) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) mit dem Zylinder einer Kolben-Zylinder-Einheit gekuppelt ist, die den motorischen Antrieb des Armes (56) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) eine der Kontur der Felge (18) angepassten Formgebung aufweist, mit der der Verformungskörper (59) auf die Felge (18) einwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) auswechselbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) Konturen (60, 61) aufweist, die mit ihren Bezugsebenen um einen Winkel, vorzugsweise um einen Winkel von 90°, zueinander versetzt angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) als Druckrolle ausgebildet ist und zum Beispiel durch rollende Bewegung auf die Felge (18) einwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) aus einem druck- und verschleißfesten Kunststoff besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) aus einer Stahllegierung besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) aus einer Kupferlegierung besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper (59) aus einer Aluminiumlegierung besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (58) an einen Schlitten (55) angeordnet ist, der durch wenigstens einen motorischen Antrieb (Linearmotor, Spindeltrieb oder abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck – hydraulisch oder pneumatisch – zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit) parallel zur Drehachse der Felge (18) antreibbar und in der jeweils gewünschten Position auch arretierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (22, 23) der Felge (18) zusätzlich in axialer Richtung (X bzw. Y) in entgegengesetzten Richtungen verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens ein als Druckachse ausgebildetes Getriebeelement (19) mit einem Axialdruckkörper (20) vorgesehen ist, das motorisch zumindest axial in entgegengesetzten Richtungen verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeelement (19) mit seinem Axialdruckkörper (20) – ggf. stufenlos – unverdrehbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeelement (19) mit seinem Axialdruckkörper (20) – ggf. stufenlos – motorisch in entgegengesetzten Richtungen antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einen der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmescheibe (17) mit Durchgangsbohrungen (28) mit unterschiedlichen Lochkreisen vorgesehen ist, in die Zentrierbolzen (29) anzuordnen sind, die in einem Mittelflansch (30) angeordnete Bohrungen (31) passend eingreifen, wobei die Aufnahmescheibe (27) mit einer mittleren Durchbrechung oder Bohrung (32) versehen ist, durch die die Welle (22) der vorzugsweise als Motorwelle ausgebildete Aufnahme (23) axial hindurchgreift.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Mittelbohrung (50) des Mittelflansches (30) mit der Felge (18) zentrisch durchgreifende Welle (22) an ihrem freien Endabschnitt mit einer umlaufenden Rille (25) versehen ist, in die eine mit einem Längsschlitz (44) versehene Schlossscheibe (40) einsteckbar ist und dadurch die Felge (18) auf der Welle (22) mindestens axial in Aufspannstellung arretiert.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Getriebeelement (19) weitere motorische Antriebe (12, 13 oder 14) vorgesehen sind, die ebenfalls mit stangen- oder wellenförmigen Getriebeelementen (19) versehen sind, die jeweils an ihren Endabschnitten einen Manipulationskörper (16 bzw. 17) aufweisen, die auf die motorisch rückzuformenden Felgenteile einwirken.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeelemente (19) und/oder ihre motorischen Antriebe (12, 13 oder 14) quer (T bzw. Z) zur Drehachse der Welle (22) – bevorzugt motorisch – verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung arretierbar sind und dass die Antriebe (12, 13 und 14) über eine Spindel (71) oder dergleichen verstellbar und arretierbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die motorischen Antriebe (12, 13 und 14) in einer Kastenführung durch einen Spindeltrieb querverstellbar (T bzw. Z) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Messvorrichtung (53), durch die sich messtechnisch Verformungen und damit Rundlauf- und Planlaufeigenschaften feststellen lassen.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (53) relativ zur Felge (18) verstellbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Vorrichtung auf einem Maschinenbett (2 und 3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Manipulationskörper (16, 17) angeordnet sind, die in Winkeln und/oder raumgelenkig in Bezug auf die Felge (18) motorisch zustellbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationskörper (16 und 17) auswechselbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialdruckkörper (20) drehbar und auswechselbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Distanzscheibe (35) eine Fase (39) aufweist, die mit der Schlossscheibe (40) zusammenwirkt und sowohl die Fase (39) als auch die Schlossscheibe (40) sich mit einer ebenso gestalteten kugelförmigen Oberfläche (41) formschlüssig und kraftbeanspruchbar zusammenwirken.
Verfahren zum spaniosen Richten von Felgen (18) für Fahrzeuge wie Pkw-, Lkw- und Motorradfelgen, mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, wobei die Felge (18) in Bezug auf eine Radanschlussfläche, mit der die Felge (18) normalerweise an dem betreffenden Fahrzeug befestigt wird, axial und radial fixiert angeordnet wird und anschließend ihre Plan- und Rundlaufeigenschaften in Bezug auf diese Bezugsfläche gemessen und daraufhin durch Druck- oder Zugbeanspruchungen – ggf. nach werkstoffspezifischer Erwärmung unterhalb der kritischen Gefügeumwandlungstemperatur – innerhalb vorgeschriebener Toleranzen rückverformt wird, wobei auch während des Verformungsvorganges oder danach mit einem Messwerkzeug gemessen wird, die einhergeht mit der Erwärmung und/oder dem Einwirken des Verformungskörpers (19) auf die deformierten Felgenteile, wobei der Verformungskörper (19) nach der erforderlichen Erwärmung, in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften, der Art der Deformation, ihre räumliche Zuordnung zu der Felge (18) in eine Position gebracht und dann durch Einschalten eines motorischen Antriebs (57) eine entsprechende Kraftbeanspruchung auf die Deformationsstellen in Umfangsrichtung, in Axialrichtung oder dergleichen, ausgeübt und die Deformation, zum Beispiel durch Rollen, Ziehen, Drücken oder Stabilisieren, beseitigt wird.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper durch rollende Beanspruchung auf die Felge (18) einwirkt.