DE102008008114A1

DE102008008114A1 - Radschüssel und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102008008114A1
Application number: DE102008008114A
Authority: DE
Inventors: Udo Friese; Heiko Ohlscher
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2009-04-30

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Radschüssel, wobei die Radschüssel (9, 10) aus einem umfangsgeschlossenen Rohr (1) gefertigt wird (Fig. 2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radschüssel und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Fahrzeugräder, die aus Metall bestehen, weisen eine Reifenfelge – nachfolgend kurz Felge genannt – und eine Radschüssel auf, wobei die Radschüssel in der Regel ein Mittelloch bzw. zentrisches Loch aufweist, einen sich in Einbaustellung vertikal erstreckenden, inneren Flanschbereich und einen in Einbaustellung horizontal erstreckenden, radial äußeren Ringbereich, in dem die Radschüssel mit der Reifenfelge verbunden wird.
Zur Herstellung einer Felge ist es beispielsweise aus der DE-OS 26 47 464 bekannt, an einem längsnahtgeschweißten, zylindrischen Rohrabschnitt, der auch als Bandage bezeichnet wird, durch Andrücken mindestens einer rotierenden Drück- oder Streckrolle in Korrespondenz mit einem Werkzeug-Innenfutter die Ausgangswandstärke, also die des Rohrabschnitts, unter gleichzeitiger Längenstreckung zu verdünnen, so dass sich partiell unterschiedliche, funktionsabhängig vorgegebene Wanddicken über rotationssymmetrische Bereiche ergeben.
Die Radschüssel wird dagegen aus einer ebenen Blechronde geformt, die aus einem ebenen Blech ausgestanzt und dann mit aus einer Presse oder im Druckverfahren zu einer Radschüssel umgeformt wird. Hieran ist nachteilig, dass beim Zuschneiden der runden Ronde aus einem Blech ein relativ hoher Materialverlust auftritt.
Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem zu beheben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Sie schafft ein Verfahren zur Herstellung einer Radschüssel, bei dem die Radschüssel aus einem umfangsgeschlossenen Rohr gefertigt wird.
Vorzugsweise wird die die Radschüssel in mehreren Bearbeitungsschritten aus dem umfangsgeschlossenen Rohr gefertigt, wobei wenigstens einer der Bearbeitungsschritte eine umformende Bearbeitung am sich drehenden Rohr mittels einer drehbaren Drückrolle, vorzugsweise unter partieller Dickenänderung, umfasst.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Radschüssel im wesentlichen umformend aus einem Rohrabschnitt geformt, obwohl man eine derartige Herstellung an sich aufgrund der Kontur mit einem in Einbaustellung vertikalen Flansch und einem oftmals nahezu horizontalen Ringbereich zur Festlegung an der Reifenfelge nicht für möglich gehalten hätte.
Nach einer Variante wird aus einem Rohrabschnitt nur eine Radschüssel gefertigt und dabei der Rohrabschnitt zunächst vorkonturiert. Sodann wird mittels umformender und ggf. spanabhebender Nachbearbeitung aus dem vorkonturierten Abschnitt die Radschüssel fertig zu bearbeiten.
Vorzugsweise wird nach einem besonders vorteilhaften erfindungsgemäßen Verfahren das Rohr mittels eines Umformverfahren, insbesondere mittels wenigstens einer Drückrolle, umformend vorkonturiert, das Rohr sodann mit wenigstens einem Trennschnitt in zwei axiale vorkonturierte Abschnitte durchtrennt und daraufhin werden mittels umformender und ggf. spanabhebender Nachbearbeitung aus den beiden vorkonturierten Abschnitten die zwei Radschüsseln fertig bearbeitet. Dieses Verfahren führt zu besonders guten Ergebnissen. Zudem wird das Halten des Rohrabschnittes während der Bearbeitung vereinfacht.
Anders als beim Zuschneiden von Ronden fallen bei der Herstellung der Radschüsseln aus umfangsgeschlossenen, ggf. geschweißten Rohren keine Materialreste an. Die Materialersparnis ist erheblich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine Schnittansicht durch ein Rohr;
2 bis 5 Schnittansichten aufeinander folgender Bearbeitungsschritte bei der Herstellung von Radschüsseln aus einem Rohr; und
6 eine Ansicht einer Ronde und einer aus der Ronde nach einem herkömmlichen Verfahren gefertigten Radschüssel.
Ein in 1 dargestelltes Rohr 1 (das längsnahtgeschweißt, fließgepreßt oder nahtlos gezogen ausgebildet sein kann) als Ausgangswerkstück wird auf einem ein- oder mehrteiligen, drehbaren Werkzeug bzw. Werkzeuginnenfutter 2 angeordnet. Das Werkzeuginnenfutter 2 weist ein erstes Futterteil 3 – auch erste Werkzeughälfte genannt – und ein zweites Futterteil 4 – auch erste Werkzeughälfte genannt – auf, die in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind. Um das Rohr 1 zu halten und um zu verhindern, dass beim Walzen eine axiale Streckung erfolgt, weisen sowohl das erste Futterteil 3 wie auch das zweite Futterteil 4 jeweils einen umlaufenden Werkzeugring 8 auf, in den das Rohr an seinen beiden axialen Enden eingreift. Das eine Futterteil 3 weist ferner eine Bohrung 5 auf, in welche ein mittiger Führungsansatz 6 des anderen Futterteils 4 eingreift, so dass die Futterteile 3, 4 zentriert und zueinander geführt sind.
Die Außenkontur bzw. der Außenmantel des Werkzeugs 2, hier der der Futterteile bzw. Werkzeughälften 3, 4 ist mit einer am Außenumfang „doppelt" radschüsselartigen Vorkontur 5a, 5b versehen, welche sich von beiden Endbereichen des Rohres 1 her radial nach innen verjüngt, so dass das Rohr 1 in seinem mittleren axialen Bereich in die Vorkontur 5 eindrückbar ist.
Aus der 1 ist der Beginn der Herstellung erkennbar, bei der der zylinderförmige Rohrabschnitt 1 außenseitig in Bereich seiner beiden Enden 1a, 1b an dem Werkzeuginnenfutter 2 festegelegt ist.
Sodann wird das Werkzeug 2 mit dem Rohr 1 in Drehung um die Mittelachse des Rohres versetzt. Daraufhin werden eine oder mehrere drehbare Drückrollen 7 an den Außenumfang des Rohres 1 zugestellt bzw. gedrückt und in axialer Richtung +x, –x und radialer Richtung +y, –y am Außenumfang des Rohres entlang gedrückt bzw. zustellend verfahren.
Während das Rohr 1 derart mit der wenigstens einen drehbaren Drückrolle 7 gegen die sich von beiden Rohrenden 1a, 1b zum Rohrmittenbereich hin radial verjüngenden Futterteile 3, 4 gedrückt wird, werden die beiden Futterteile 3, 4 vorzugsweise auch axial aufeinander zu bewegt, was den Umformvorgang vereinfacht (3).
Infolge dieser umformenden Bearbeitung nimmt das Rohr 1 insbesondere in seinen beiden voneinander abgewandten axialen Endbereichen die von den Vorkonturen 5a, 5b vorgegebene, sich von den Enden her jeweils axial zur Mitte hin verjüngende Form/Kontur an.
Das Rohr 1 wird in wenigstens einem oder mehreren derartigen Drückpässen gegen die Außenkontur des Werkzeugs 2, 3 gedrückt/angelegt, wobei insbesondere eine partielle streckende Dickenveränderung relativ zur Dicke d des Ausgangsrohrs 1 erfolgt.
Entsprechend der durch die Vorkonturierung erfolgenden Längenverkürzung des Rohrabschnitts 1 wird das zweite Futterteil 4 z. B. mit hydraulischer Vorschubkraft nachgeführt, bis es eine Endstellung erreicht, wie sie die 3 wiedergibt.
Sodann wird das Futterteil 4 mit dem Ansatz 6 gegen ein anderes Futterteil 4' ohne diesen Ansatz aber ansonsten korrespondierender Kontur getauscht und das Rohr 1 wird in seinem mittleren Bereich bzw. im Bereich seines kleinsten Durchmessers – beispielsweise mit einem schneidenden Werkzeug – durchtrennt (4).
Daraufhin erfolgt insbesondere im radial inneren Bereich der vorgeformten beiden Radschüsseln 9, 10 eine zunächst umformende Nachbearbeitung des flanschartigen und im Betrieb vertikal ausgerichteten inneren Radschüsselabschnittes 11 und ggf. auch der übrigen Bereiche, wozu sich eine oder mehrere Drückrolle(n) 13 oder auch z. B. eine Presse eignen. Gut zu erkennen ist auch der sich horizontal erstreckende Ringabschnitt 12 der Radschüssel zur Fixierung derselben an einer Felge und der konturierte Übergangsbereich zwischen den Abschnitten 11, 12.
Abschließend kann ggf. eine spanende Nachbearbeitung der Radschüssel in unterschiedlichen Bereichen der Kontur erfolgen.
Es ist auch denkbar, dass das Werkzeug die Form einer Radschüssel aufweist und dass aus einem (relativ kurzen) Rohr nur eine einzige Radschüssel derart umformend im Fließdrückverfahren hergestellt wird.
Die Verfahrensvariante, bei der aus einem einzigen Rohr umformend und trennend zwei Radschüsseln hergestellt werden, bietet gegenüber der umformenden Fertigung nur einer einzigen Radschüssel aus einem Rohrabschnitt, die auch möglich ist, den entscheidenden Vorteil, dass die Gefahr, dass an dem umgeformten Rohr während der Herstellung Risse oder dgl. auftreten, deutlich herabgesetzt wird. Außerdem kann der längere Rohrabschnitt ohne aufwendige Spannvorrichtungen leicht im Werkzeug fixiert/aufgenommen werden.

1: Rohr
1a, 1b: Enden
2: Werkzeuginnenfutter
3: Futterteil
4, 4': Futterteil
5: Bohrung
5a, 5b: Vorkontur
6: Führungsansatz
7: Drückrolle
8: Werkzeugring
9, 10: Radschüssel
11: Radschüsselabschnitt
12: Ringabschnitt
13: Drückrolle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 2647464 A [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Radschüssel, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschüssel (9, 10) aus einem umfangsgeschlossenen Rohr (1) gefertigt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Radschüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschüssel in mehreren Bearbeitungsschritten aus dem umfangsgeschlossenen Rohr (1) gefertigt wird, wobei wenigstens einer der Bearbeitungsschritte eine umformende Bearbeitung am sich drehenden Rohr mittels einer oder mehreren drehbaren Drückrolle(n) (7), vorzugsweise unter partieller Dickenänderung, umfasst.
Verfahren zur Herstellung von Radschüsseln aus einem umfangsgeschlossenen Rohr, dadurch gekennzeichnet, dass a. das Rohr mittels eines Umformverfahren, insbesondere mittels wenigstens einer Drückrolle (7), umformend vorkonturiert wird, b. das Rohr (1) sodann mit wenigstens einem Trennschnitt in zwei axiale vorkonturierte Abschnitte durchtrennt wird und c. daraufhin mittels umformender und ggf. spanabhebender Nachbearbeitung aus den beiden vorkonturierten Abschnitten die zwei Radschüsseln (9, 10) fertig bearbeitet werden.
Verfahren zur Herstellung von Radschüsseln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) als Ausgangswerkstück auf einem ein- oder mehrteiligen, drehbaren Werkzeug (2) angeordnet wird, das vorzugsweise ein erstes Futterteil (3) und ein zweites Futterteil (4) aufweist und dann auf den Futterteilen mit einer oder mehreren Drückrollen vorkonturiert wird, wobei der Außenmantel des Werkzeugs (2), insbesondere der der Futterteile (3, 4), mit einer am Außenumfang doppelt radschüsselartigen Vorkontur (5a, 5b) versehen wird, welche sich von beiden Endberei chen des Rohres (1) her zu dessen Mitte hin radial nach innen verjüngt, so dass das Rohr (1) in seinem mittleren axialen Bereich in die Vorkontur (5) eingedrückt wird.
Verfahren zur Herstellung von Radschüsseln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Futterteil (3) und das zweite zweites Futterteil (4) axial aufeinander zu bewegt werden.
Verfahren zur Herstellung von Radschüsseln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Rohrabschnitt (1) außenseitig in Bereich seiner beiden Enden an Werkzeugringen (8) festgelegt wird.
Verfahren zur Herstellung von Radschüsseln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) in wenigstens einem oder mehreren Passen gegen die Außenkontur des Werkzeugs (2, 3) gedrückt wird, wobei insbesondere eine partielle streckende Dickenveränderung relativ zur Dicke d des Ausgangsrohrs (1) erfolgt.
Verfahren zur Herstellung von Radschüsseln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) in seinem mittleren Bereich durchtrennt wird.
Verfahren zur Herstellung von Radschüsseln nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im radial inneren Bereich der vorgeformten beiden Radschüsseln (9, 10) eine zunächst umformende Nachbearbeitung des flanschartigen und im Betrieb vertikal ausgerichteten inneren Radschüsselabschnittes (11) erfolgt.
Radschüssel, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.