DE102020100691A1

DE102020100691A1 - Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, Vorrichtung zum Herstellen einer Kraftwagenfelge sowie Verfahren zum Herstellen von mehreren Kraftwagenfelgen

Info

Publication number: DE102020100691A1
Application number: DE102020100691.8A
Authority: DE
Inventors: Jaan Mattes Reiling; Jan Gaugler; Marc Hummel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2021-07-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge (1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftwagenfelge (1) ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn (6) und einem Innenhorn begrenztes Felgenbett (2), eine Nabe (4) mit einer Mittenausnehmung (7) und einem Lochkreis (8) sowie eine das Felgenbett (2) und die Nabe (4) miteinander verbindende Felgenmitte (3) aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Kraftwagenfelge (1) einstückig und durchgehend in einer Gießform durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt wird und wenigstens einen Nachbearbeitungsbereich (19) mit einer geringen Wandstärke aufweist, wobei nach dem Druckgießen der Nachbearbeitungsbereich (19) trennend nachbearbeitet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen einer Kraftwagenfelge (1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Herstellen von Kraftwagenfelgen (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftwagenfelge ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn und einem Innenhorn begrenztes Felgenbett, eine Nabe mit einer Mittenausnehmung und einem Lochkreis sowie eine das Felgenbett und die Nabe miteinander verbindende, insbesondere im Längsschnitt außermittig an dem Felgenbett angreifende Felgenmitte aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen einer Kraftwagenfelge sowie ein Verfahren zum Herstellen von Kraftwagenfelgen.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift EP 0 301 472 B1 bekannt. Diese beschreibt ein Herstellverfahren für Leichtmetallguss-Räder für Personenkraftwagen, wobei eine nah-eutektische veredelte AISi-Legierung verwendet wird, die - neben AI - Gewichtsanteile von 9,5 % bis 12,5 % Silizium und Legierungsbestandteile wie maximal 0,2 % Eisen, maximal 0,05 % Mangan, maximal 0,1 % Titan, maximal 0,03 % Kupfer, maximal 0,05 % Zink sowie je höchstens 0,05 % und in der Summe höchstens 0,15 % sonstige Verunreinigungen enthält, und wobei die Räder nach dem Erstarren aus der Gießform entnommen und abgekühlt werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Legierung mindestens 0,05 bis höchstens 0,15 % Gewichtsanteile Magnesium enthält und dass die Räder von einer Temperatur - gemessen an deren Oberfläche - von mindestens 380 °C an Innenbereichen beziehungsweise Bereichen mit Massenkonzentrationen, wie Nabe und Schüssel von Rädern, unmittelbar beim Entnehmen aus der Gussform in Wasser abgeschreckt werden.
Weiterhin beschreibt die Druckschrift DE 197 15 072 C2 ein Rad für ein Kraftfahrzeug, mit einem Felgenstern und einer Felge, die jeweils aus einem Schalenteil gebildet sind, welche zwischen sich Hohlspeichen aufweisen und jeweils Wandungen mit Luftöffnungen besitzen und fest miteinander verbunden sind, wobei in die Luftöffnungen des die Felge bildenden Schalenteils Endbereiche der einwärts gebogenen Begrenzungswand der Luftöffnung des anderen Schalenteils eingesteckt sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Luftöffnungen des die Felge bildenden Schalenteils mit einer ausstanzbaren oder mittels eines Fräs- oder Laserschneidverfahrens ausschneidbaren Guss-Schwimmhaut versehen sind, die eine geringere Dicke aufweist als die sich anschließende Wandung des die Felge bildenden Schalenteils.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs vorzugschlagen, welches gegenüber bekannten derartigen Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine besonders rasche und kostengünstige Herstellung der Kraftwagenfelge mit besonders filigranen Strukturen und ausgeprägter Eigenart ermöglicht.
Dies wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Kraftwagenfelge einstückig und durchgehend in einer Gießform durch Druckgie-ßen eines Gießmaterials hergestellt wird und wenigstens einen Nachbearbeitungsbereich mit einer geringen Wandstärke aufweist, wobei nach dem Druckgießen der Nachbearbeitungsbereich trennend nachbearbeitet wird.
Die Kraftwagenfelge ist üblicherweise Bestandteil des Rads des Kraftfahrzeugs, wobei an dem Kraftfahrzeug mehrere Räder angeordnet sind, welche jeweils eine solche Kraftwagenfelge aufweisen. Das Kraftfahrzeug liegt in Form eines Kraftwagens vor und verfügt insoweit über mehr als zwei Räder, insbesondere über genau vier Räder. Die Kraftwagenfelge ist explizit für den Einsatz bei einem solchen als Kraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeug vorgesehen und ausgebildet. Die Kraftwagenfelge liegt also nicht als generische Kraftfahrzeugfelge vor, sondern ist für den Einsatz an dem Kraftwagen bestimmt und entsprechend ausgebildet.
Die Kraftwagenfelge weist als wesentliche Bestandteile das Felgenbett, die Felgenmitte und die Nabe auf. Das Felgenbett und die Nabe sind über die Felgenmitte miteinander verbunden, wobei zumindest das Felgenbett, die Felgenmitte und die Nabe einstückig und materialeinheitlich miteinander ausgebildet sind. Das Felgenbett, die Felgenmitte und die Nabe werden hierzu gleichzeitig miteinander ausgebildet, nämlich während eines einzigen Herstellungsschritts. Es ist also nicht vorgesehen, das Felgenbett, die Felgenmitte und die Nabe separat voneinander herzustellen und nachträglich aneinander zu befestigen. Vielmehr erfolgt die Herstellung gemeinsam, nämlich durch das Druckgießen des Gießmaterials in der Gießform.
Die Kraftwagenfelge weist eine Längsmittelachse auf, welche insbesondere einer Längsmittelachse der Nabe entspricht und bevorzugt mit einer späteren Drehachse des Rads zusammenfällt oder zumindest nahezu zusammenfällt. In axialer Richtung bezüglich dieser Längsmittelachse gesehen ist das Felgenbett auf gegenüberliegenden Seiten von dem Außenhorn und dem Innenhorn begrenzt. Das Außenhorn und das Innenhorn liegen insoweit auf gegenüberliegenden Seiten des Felgenbetts vor und schließen einen Reifenaufnahmebereich der Kraftwagenfelge im Längsschnitt bezüglich der Längsmittelachse gesehen zwischen sich ein. Der Reifenaufnahmebereich dient der Aufnahme eines Reifens, der zusammen mit der Kraftwagenfelge das Rad ausbildet. Reifenaufnahmebereich wird in radialer Richtung nach innen von dem Felgenbett und in axialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten von dem Außenhorn und dem Innenhorn begrenzt.
Besonders bevorzugt ist die gesamte Kraftwagenfelge in axialer Richtung beziehungsweise im Längsschnitt gesehen in einer ersten Richtung von dem Außenhorn und in einer zweiten Richtung von dem Innenhorn begrenzt, sodass das Außenhorn und das Innenhorn eine Gesamterstreckung der Kraftwagenfelge in axialer Richtung, entsprechend einer Breite der Kraftwagenfelge, definieren. Bei einer Montage des Rads an dem Kraftfahrzeug wird das Rad über ein Radlager an einem Radträger drehbar gelagert. Das Außenhorn liegt nach der Montage des Rads an dem Kraftfahrzeug auf einer von dem Radträger abgewandten Seite der Kraftwagenfelge und das Innenhorn auf einer dem Radträger zugewandten Seite der Kraftwagenfelge vor.
Das Außenhorn und das Innenhorn liegen in Form eines von dem Felgenbett ausgehenden Radialvorsprungs vor, der sich von dem Felgenbett in radialer Richtung nach außen erstreckt, wiederum bezogen auf die Längsmittelachse der Kraftwagenfelge. Selbstverständlich sind auch das Außenhorn und das Innenhorn einstückig und materialeinheitlich mit dem Rest der Kraftwagenfelge, insbesondere dem Felgenbett, der Fehlgenmitte und der Nabe ausgebildet. Sie werden insoweit gleichzeitig mit diesen bei dem Druckgießen ausgebildet.
Die Nabe verfügt über die Mittenausnehmung und den Lochkreis. Die Mittenausnehmung ist eine zentrale Ausnehmung zur Aufnahme einer Radnabe des Kraftfahrzeugs, an welcher das Rad bei der Montage an dem Kraftfahrzeug befestigt wird. Die Radnabe ist über das Radlager an dem Radträger drehbar gelagert. Der Lochkreis besteht aus mehreren entlang eines gedachten Kreises angeordneten Bohrungen, die jeweils zur Aufnahme eines Befestigungsmittels dienen, mithilfe dessen die Kraftwagenfelge an der Radnabe befestigt wird. Das Befestigungsmittel liegt beispielsweise in Form einer Schraube, eines Bolzens oder dergleichen vor.
Das Felgenbett und die Nabe sind über die Felgenmitte miteinander verbunden. Die Felgenmitte liegt also in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse gesehen zwischen dem Felgenbett und der Nabe vor. Sie erstreckt sich in radialer Richtung gesehen von der Nabe bis hin zu dem Felgenbett. Beispielsweise weist die Felgenmitte mehrere Speichen auf, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet beziehungsweise ausgebildet sind. Die Felgenmitte kann jedoch auch in Umfangsrichtung durchgehend ausgestaltet sein, insbesondere vollständig.
Die Felgenmitte greift beispielsweise in axialer Richtung beziehungsweise im Längsschnitt gesehen außermittig an dem Felgenbett an. Das bedeutet, dass sie abseits eines Mittelpunkts des Felgenbetts in axialer Richtung in dieses übergeht. Bevorzugt greift die Felgenmitte mit einem Abstand von dem Mittelpunkt des Felgenbetts in axialer Richtung an, der bezogen auf eine Gesamterstreckung des Felgenbetts in axialer Richtung mindestens 10 %, mindestens 20 %, mindestens 30 %, mindestens 40 % oder mehr beträgt. Beispielsweise geht die Felgenmitte in axialer Richtung gesehen endseitig des Felgenbetts in dieses über. In diesem Fall mündet die Felgenmitte im Längsschnitt gesehen in Überdeckung mit dem Außenhorn oder dem Innenhorn, bevorzugt ersterem, in das Felgenbett ein. Aufgrund der außermittig an dem Felgenbett angreifenden Felgenmitte wirkt auf die Felgenmitte nach der Montage des Rads an dem Kraftfahrzeug nicht nur eine Kraft in radialer Richtung, sondern zusätzlich ein Biegemoment in axialer Richtung beziehungsweise in einer die Längsmittelachse der Kraftwagenfelge aufnehmenden gedachten Ebene. Hierdurch war es bislang notwendig, die Felgenmitte unter hohem Materialeinsatz entsprechend massiv auszubilden. Alternativ kann die Felgenmitte jedoch auch mittig an dem Felgenbett und/oder Nabe angreifen.
Im Längsschnitt gesehen weist das Felgenbett in axialer Richtung bevorzugt eine größere Erstreckung auf als die Felgenmitte und die Nabe. Insbesondere ist die axiale Erstreckung des Felgenbetts größer als die axiale Erstreckung der Nabe, welche wiederum größer ist als die axiale Erstreckung der Felgenmitte. Beispielsweise beträgt die axiale Erstreckung der Nabe bezogen auf die axiale Erstreckung des Felgenbetts höchstens 50 %, höchstens 40 %, höchstens 30 %, höchstens 25 % oder höchstens 20 %. Die axiale Erstreckung der Felgenmitte beträgt bezogen auf die axiale Erstreckung des Felgenbetts beispielsweise höchstens 25 %, höchstens 20 %, höchstens 15 %, höchstens 10 % oder höchstens 5 %. Durch die genannten Abmessungen wird eine von dem Felgenbett umgriffene Aufnahme für die Radnabe und/oder eine an dem Rad befestigte Bremsscheibe geschaffen, wobei die Radnabe und/oder die Bremsscheibe nach der Montage des Rads an dem Kraftfahrzeug in dieser Aufnahme vorliegen. Dies ist insbesondere für das außermittige Angreifen der Felgenmitte an dem Felgenbett der Fall.
Die Kraftwagenfelge besteht durchgehend und materialeinheitlich aus dem Gießmaterial, nämlich dem Aluminium oder - bevorzugt - aus der Aluminiumlegierung. Dieses wird durch das Druckgießen verarbeitet. Bei dem Druckgießen kommt die Gießform zum Einsatz, mittels welcher die Kraftwagenfelge und damit zumindest das Felgenbett mitsamt dem Außenhorn und dem Innenhorn die Felgenmitte und die Nabe ausgebildet werden. Auch die Mittenausnehmung, welche im Übrigen auch als Radnabenaufnahme bezeichnet werden kann, wird bei dem Druckgießen vorzugsweise zumindest teilweise ausgebildet.
Das Druckgießen kann bei Normaldruck erfolgen oder als Vakuumdruckgie-ßen durchgeführt werden. Das Vakuumdruckgießen zeichnet sich dadurch aus, dass die Gießform vor und/oder bei dem Einbringen des Gießmaterials in die Gießform zumindest teilweise evakuiert wird. Das bedeutet, dass die Gießform vor und/oder bei dem Einbringen des Gießmaterials mit einem Unterdruck beaufschlagt wird. Unter dem Unterdruck ist hierbei ein Druck zu verstehen, welcher gegenüber einem Einbringungsdruck, bei welchem das Gießmaterial in die Gießform eingebracht wird und/oder einem Umgebungsdruck in einer Außenumgebung der Gießform geringer ist. Beispielsweise beträgt der Unterdruck bezogen auf den den Außendruck höchstens 50 %, höchstens 25 %, höchstens 10 % oder höchstens 5 %. Beispielsweise beträgt der Restdruck zwischen 50 mbar und 200 mbar. Unter dem Restdruck ist der absolute Druck in der Gießform zu verstehen.
Das Evakuieren der Gießform erfolgt beispielsweise mittels einer Unterdruckquelle, welche hierzu mit der Gießform in Strömungsverbindung gesetzt wird. Insbesondere wird die Gießform bereits vor dem Einbringen des Gießmaterials evakuiert. Beispielsweise erfolgt das Einbringen des Gießmaterials bei, insbesondere erst bei, Erreichen eines bestimmten Unterdrucks beziehungsweise Restdrucks in der Gießform. Es kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, die Gießform während des Einbringens des Gießmaterials zu evakuieren, also die Strömungsverbindung zwischen der Unterdruckquelle und der Gießform während des Einbringens des Gießmaterials in die Gießform aufrechtzuerhalten und die Unterdruckquelle zum Evakuieren der Gießform weiter zu betreiben. Hierdurch können besonders filigrane Strukturen der Kraftwagenfelge hergestellt werden.
Beispielsweise ist es vorgesehen, die Gießform zunächst mittels wenigstens einer Dichtung abzudichten, beispielsweise mittels einer Dichtschnur, insbesondere einer Silikondichtschnur. Anschließend wird das Gießmaterial in eine Gießkammer dosiert, die mit der Gießform strömungstechnisch verbunden ist. Hierzu ist die Gießkammer zumindest zeitweise mit einem Tiegel strömungstechnisch verbunden ist, in welchem das geschmolzene Gießmaterial bevorratet ist. Dann wird die Gießform mit dem Unterdruck beaufschlagt und das in der Gießkammer befindliche Gießmaterial in die Gießform hineingedrängt, insbesondere mittels eines druckbeaufschlagten Kolbens. Vorzugsweise besteht gleichzeitig die Strömungsverbindung zwischen der Gießkammer und dem Tiegel, insbesondere weiterhin. Das bedeutet, dass das Evakuieren der Gießkammer auch während des Einbringens des Gießmaterials erfolgt.
Die Kraftwagenfelge weist den wenigstens einen Nachbearbeitungsbereich auf. Der Nachbearbeitungsbereich wird bei dem Druckgießen ausgebildet, insbesondere wird die geringe Wandstärke des Nachbearbeitungsbereichs während des Druckgießens hergestellt. Der Nachbearbeitungsbereich weist vorzugsweise durchgehend die geringe Wandstärke auf. Unter der Wandstärke ist die Dicke der Wand der Kraftwagenfelge in dem Nachbearbeitungsbereich zu verstehen. Der Nachbearbeitungsbereich und insoweit die geringe Wandstärke können zum Beispiel an dem Felgenbett, dem Außenhorn, dem Innenhorn, der Felgenmitte und/oder der Nabe vorliegen. Besonders bevorzugt liegt der Nachbearbeitungsbereich beziehungsweise die geringe Wandstärke an der Felgenmitte vor.
Die geringe Wandstärke beträgt vorzugsweise 15 mm, höchstens 10 mm, höchstens 7,5 mm oder höchstens höchstens 5 mm, ist bevorzugt jedoch kleiner. Somit beträgt sie beispielsweise höchstens 4 mm, höchstens 3 mm, höchstens 2 mm oder höchstens 1,5 mm. Umgekehrt beträgt die geringe Wandstärke besonders bevorzugt mindestens 1,5 mm oder mindestens 2 mm. In anderen Worten beträgt die geringe Wandstärke zum Beispiel mindestens 1,5 mm und höchstens 5 mm, mindestens 1,5 mm und höchstens 4 mm, mindestens 1,5 mm und höchstens 3 mm, mindestens 1,5 mm und höchstens 2 mm oder in etwa oder genau 1,5 mm. Sie kann jedoch auch mindestens 2 mm und höchstens 5 mm, mindestens 2 mm und höchstens 4 mm, mindestens 2 mm und höchstens 3 mm oder genau 2 mm betragen.
Alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend genannten absoluten Werten für die geringe Wandstärke kann unter der geringen Wandstärke zu verstehen sein, dass sie im Vergleich zu der Wandstärke eines zu dem Nachbearbeitungsbereich benachbarten Bereichs der Kraftwagenfelge kleiner ist. Beispielsweise ist der Nachbearbeitungsbereich von einem Bereich der Kraftwagenfelge vollständig eingefasst, in welchem eine Wandstärke vorliegt, die größer ist als die Wandstärke des Nachbearbeitungsbereichs. Beispielsweise beträgt also die Wandstärke in dem Nachbearbeitungsbereich höchstens 5 mm, wohingegen die Wandstärke in dem zu dem Nachbearbeitungsbereich benachbarten Bereich oder in dem den Nachbearbeitungsbereich einfassenden Bereich der Kraftwagenfelge größer als 5 mm ist. Beispielsweise beträgt die Wandstärke in diesem Bereich mindestens 7,5 mm oder mindestens 10 mm.
Nach dem Druckgießen wird der Nachbearbeitungsbereich trennend nachbearbeitet. Das bedeutet, dass das Nachbearbeiten des Nachbearbeitungsbereichs durch ein fertigungstechnisches Trennen erfolgt. Dieses Trennen kann beispielsweise ein Zerteilen, ein Spanen oder Abtragen sein. Besonders bevorzugt erfolgt das trennende Nachbearbeiten derart, dass der Nachbearbeitungsbereich zumindest bereichsweise entfernt wird, also eine Durchgangsöffnung in der Kraftwagenfelge beziehungsweise in dem Nachbearbeitungsbereich hergestellt wird. Der Nachbearbeitungsbereich liegt zumindest unmittelbar nach dem Druckgießen und/oder bis zum Nachbearbeiten vor. Er kann bei dem Nachbearbeiten vollständig oder nur lediglich teilweise entfernt werden. In letzteren Fall kann durch die Nachbearbeitung des Nachbearbeitungsbereichs ein spezifisches Design der Kraftwagenfelge erzielt werden.
Beispielsweise wird ausschließlich der Nachbearbeitungsbereich trennend nachbearbeitet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zunächst nur der Nachbearbeitungsbereich mit einem ersten Trennverfahren nachbearbeitet und anschließend die gesamte Kraftwagenfelge mit einem von dem ersten Trennverfahren verschiedenen zweiten Trennverfahren nachbehandelt wird. Das erste Trennverfahren ist hierbei beispielsweise das bereits erwähnte Zerteilen, das Spanen und/oder das Abtragen, wobei das Spanen insbesondere ein Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide, also beispielsweise Fräsen und/oder Bohren ist. Unter dem Abtragen ist insbesondere Brennschneiden, Schmelzschneiden, vorzugsweise Plasmaschmelzschneiden, oder Funkenerodieren, zu verstehen.
Als zweites Trennverfahren wird insbesondere ein Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide verwendet, beispielsweise Schleifen oder dergleichen. Selbstverständlich kann als zweites Trennverfahren jedoch auch ein Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide, beispielsweise Drehen, Fräsen oder Bohren sein. Von Bedeutung ist jedoch, dass das erste Trennverfahren lediglich in dem Nachbearbeitungsbereich Anwendung findet, wohingegen das zweite Trennverfahren außerhalb des Nachbearbeitungsbereichs, insbesondere nur außerhalb des Nachbearbeitungsbereichs oder auch außerhalb des Nachbearbeitungsbereichs, angewandt wird. Ganz besonders bevorzugt ist eine Vorgehensweise, bei welcher als erstes Trennverfahren das Zerteilen und als zweites Trennverfahren das Spanen, insbesondere das Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide, Verwendung findet.
Das trennende Nachbearbeiten des die geringe Wandstärke aufweisenden Nachbearbeitungsbereichs hat den Vorteil, dass äußerst rasch und mit hoher Flexibilität unterschiedliche Ausgestaltungen der Kraftwagenfelge realisiert werden können. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, mithilfe des beschriebenen Verfahrens mehrere Kraftwagenfelgen auszubilden, welche nach dem Druckgießen identisch oder zumindest nahezu identisch ausgebildet sind. Nach dem Druckgießen werden durch unterschiedliche Vorgehensweise unterschiedliche Kraftwagenfelgen, insbesondere Kraftwagenfelgen mit unterschiedlichen Designs, realisiert.
Beispielsweise wird der Nachbearbeitungsbereich einer ersten der mehreren Kraftwagenfelgen trennend nachbearbeitet, wohingegen das trennende Nachbearbeiten des Nachbearbeitungsbereichs bei einer zweiten der mehreren Kraftwagenfelgen unterbleibt oder zumindest anders durchgeführt als bei der ersten Kraftwagenfelge. Hierdurch wird eine besonders hohe Taktung bei der Herstellung der Kraftwagenfelge realisiert, weil durch das Druckgießen schlussendlich zunächst identische Kraftwagenfelgen ausgebildet werden, welche jeweils einen Nachbearbeitungsbereich aufweisen, der anschließend unterschiedlich nachbearbeitet wird, um die unterschiedlichen Designs der Kraftwagenfelgen zu erzielen.
Der Nachbearbeitungsbereich liegt insbesondere auf einer Felgenaußenseite der Kraftwagenfelge vor, also auf einer nach der Montage der Kraftwagenfelge an dem Kraftfahrzeug dem Radträger abgewandten beziehungsweise der Außenumgebung zugewandten Seite der Kraftwagenfelge. Der Nachbearbeitungsbereich stellt insoweit einen Sichtbereich der Kraftwagenfelge dar, welcher nach der Montage der Kraftwagenfelge an dem Kraftfahrzeug bei einem normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ohne weiteres für einen Betrachter des Kraftfahrzeugs sichtbar ist.
Das beschriebene Vorgehen bei dem Herstellen der Kraftwagenfelge ermöglicht eine einfache, schnelle und kostengünstige Ausbildung der Kraftwagenfelge, welche gleichzeitig eine äußerst filigrane Struktur und hohe Eigenart aufweist. Die schnelle Herstellung wird insbesondere durch das Druckgießen erzielt, bei welchem eine deutlich schnellere Füllung der Gießform erfolgt als bei einem Kokillengießen oder Niederdruckgießen, welches normalerweise zum Herstellen von Kraftwagenfelgen verwendet wird. Insgesamt lässt sich durch das Druckgießen also die Taktung bei dem Herstellen der Kraftwagenfelge deutlich erhöhen, sodass in derselben Zeitspanne eine größere Anzahl an Kraftwagenfelgen herstellbar ist. Aufgrund des trennenden Nachbearbeitens des Nachbearbeitungsbereichs lassen sich trotz der raschen Taktung unterschiedliche Ausgestaltungen der Kraftwagenfelge auf besonders einfache Art und Weise realisieren.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Felgenmitte mit mehreren in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse der Kraftwagenfelge voneinander beabstandeten Speichen ausgebildet wird, wobei die geringe Wandstärke in einem in Umfangsrichtung zwischen zwei der Speichen liegenden Zwischenspeichenbereich verwendet wird, sodass die beiden Speichen über ein durch das Druckgießen hergestelltes, den Nachbearbeitungsbereich aufweisendes Zwischenspeichenelement miteinander verbunden werden, das zumindest bereichsweise, insbesondere durchgehend, die geringe Wandstärke aufweist. Die Ausgestaltung der Felgenmitte mit den mehreren Speichen wird insbesondere zur Gewichtsreduzierung der Kraftwagenfelge angewandt, jedoch auch zur Erzielung einer besseren Dämpfung.
Die Felgenmitte ist insoweit nicht massiv und in Umfangsrichtung durchgehend ausgestaltet, sondern setzt sich aus den mehreren Speichen zusammen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Vorzugsweise erstreckt sich jede der mehreren Speichen von der Nabe in radialer Richtung bis hin zu dem Felgenbett, verbindet also die Nabe und das Felgenbett miteinander. Beispielsweise sind wenigstens drei Speichen, wenigstens vier Speichen, wenigstens fünf Speichen oder wenigstens sechs Speichen vorgesehen. Beispielsweise sind mindestens 10, mindestens 14 oder mindestens 18 Speichen realisiert. Vorzugsweise liegen höchstens 30 Speichen oder höchstens 20 Speichen vor. Beispielsweise erstreckt sich jede der Speichen in Umfangsrichtung über höchstens 30° oder weniger, bevorzugt über höchstens 15° oder über höchstens 10°.
Es kann vorgesehen sein, dass die Speichen eine konstante Erstreckung in Umfangsrichtung aufweisen, also ausgehend von dem Felgenbett bis hin zu der Nabe. Es kann jedoch auch eine Verästelung wenigstens einer der Speichen oder mehrerer oder jeder der Speichen vorgesehen sein, sodass sich also die jeweilige Speiche in mehrere Teilspeichen aufteilt. Beispielsweise erstreckt sich die Speiche zunächst ausgehend von der Nabe in radialer Richtung nach außen und teilt sich an einer Teilungsstelle in mehrere Teilspeichen auf, welche voneinander fortlaufen, insbesondere in Umfangsrichtung. Nach der Teilungsstelle verlaufen die Teilspeichen also voneinander beabstandet bis hin zu dem Felgenbett und greifen beabstandet voneinander an diesem an. Es kann vorgesehen sein, dass eine Längsmittelachse zumindest einer der Speichen, insbesondere die Längsmittelachse mehrerer oder aller Speichen, die Längsmittelachse der Kraftwagenfelge schneiden oder sogar senkrecht auf ihr stehen. Hierdurch wird eine besonders optimale Krafteinleitung aus der Felgenmitte beziehungsweise von den Speichen in die Nabe erzielt.
Die geringe Wandstärke liegt in dem Zwischenspeichenbereich vor, welcher zwischen zwei der Speichen angeordnet ist. Der Zwischenspeichenbereich erstreckt sich in Umfangsrichtung zwischen den beiden Speichen und wird in radialer Richtung nach innen von der Nabe und in radialer Richtung nach außen von dem Felgenbett begrenzt. Insoweit liegt der Zwischenspeichenbereich randgeschlossen an der Kraftwagenfelge vor.
Der Zwischenspeichenbereich ist nun zumindest teilweise oder sogar vollständig mit dem Zwischenspeichenelement versehen, sodass der Bereich zwischen den beiden Speichen zumindest teilweise oder sogar vollständig mit dem Zwischenspeichenelement verschlossen ist, zumindest bis zu dem Nachbearbeiten. Dabei weist das Zwischenspeichenelement die geringe Wandstärke auf. Die beiden Speichen hingegen können eine größere Wandstärke als die geringe Wandstärke aufweisen, beispielsweise eine Wandstärke von mehr als 10 mm, insbesondere mindestens 15 mm oder mindestens 20 mm. Selbstverständlich kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die beiden Speichen mit der geringen Wandstärke ausgestaltet sind. In diesem Fall wird für das Zwischenspeichenelement ebenfalls die geringe Wandstärke verwendet, insbesondere durchgehend, oder eine Wandstärke, die kleiner ist als die geringe Wandstärke. Mithilfe des Zwischenspeichenelements werden für die Kraftwagenfelge hervorragende aerodynamische Eigenschaften erzielt.
Es kann vorgesehen sein, dass das Zwischenspeichenelement in radialer Richtung zumindest nach dem Druckgießen und vor dem Nachbearbeiten eine Tragfähigkeit aufweist, die mindestens 50 %, mindestens 60 %, mindestens 70 % oder mindestens 75 % der Tragfähigkeit einer der Speichen entspricht. Unter der Tragfähigkeit ist die Belastbarkeit in radialer Richtung zwischen der Nabe und dem Felgenbett zu verstehen. das Zwischenspeichenelement erstreckt sich insoweit in radialer Richtung ausgehend von der Nabe bis hin zu dem Felgenbett. Die Tragfähigkeit des Zwischenspeichenelements soll kleiner sein als die Tragfähigkeit einer der Speichen, insbesondere als jeder der beiden Speichen. Mindestens entspricht die Tragfähigkeit jedoch einem der genannten Werte. Zusätzlich oder alternativ weist das Zwischenspeichenelement zumindest nach dem Druckgießen und vor dem Nachbearbeiten eine Tragfähigkeit auf, die höchstens 50 %, höchstens 40 %, höchstens 30 % oder höchstens 25 % der Tragfähigkeit einer der Speichen entspricht. Auf die vorstehenden Ausführungen wird hierbei Bezug genommen.
Der Nachbearbeitungsbereich liegt an dem Zwischenspeichenelement vor. Beispielsweise übergreift der Nachbearbeitungsbereich das Zwischenspeichenelement vollständig oder - alternativ - lediglich bereichsweise. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, das Zwischenspeichenelement nach seinem Ausbilden durch das Druckgießen bei dem trennenden Nachbearbeiten vollständig zu entfernen, sodass der Zwischenspeichenbereich vollständig materialfrei ist. Hierdurch werden ein besonders geringes Gewicht der Kraftwagenfelge sowie ein sportliches Design erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Nachbearbeitungsbereich lediglich bereichsweise trennend nachbearbeitet wird. Es kann insoweit vorgesehen sein, dass in dem Nachbearbeitungsbereich mehrere voneinander beabstandete Ausnehmungen ausgebildet werden. Die Ausnehmungen liegen beispielsweise als Vertiefungen oder als Durchbrüche vor, wobei erstere das Zwischenspeichenelement in axialer Richtung lediglich teilweise und letztere vollständig durchgreifen. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Teil der Ausnehmungen als Vertiefungen und ein Teil der Ausnehmungen als Durchbrüche ausgestaltet sind. Hierdurch wird eine besonders flexible Designgebung der Kraftwagenfelge umgesetzt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Nachbearbeitungsbereich durch das trennende Nachbearbeiten lediglich teilweise oder vollständig entfernt wird. Unter dem Entfernen ist das Herstellen eines Durchbruchs in dem Nachbearbeitungsbereich zu verstehen, welcher den Nachbearbeitungsbereich in axialer Richtung vollständig durchgreift. Durch das wahlweise lediglich teilweise oder vollständige Entfernen des Nachbearbeitungsbereichs kann das Design der Kraftwagenfelge in einem weiten Rahmen flexibel gewählt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in Umfangsrichtung gesehen an eine der Speichen einerseits der Zwischenspeichenbereich und andererseits ein weiterer Zwischenspeichenbereich angrenzt, wobei in dem Zwischenspeichenbereich ein Zwischenspeichenelement und der weitere Zwischenspeichenbereich materialfrei ausgebildet wird oder wobei in dem Zwischenspeichenbereich und dem weiteren Zwischenspeichenbereich jeweils ein Zwischenspeichenelement ausgebildet wird. In anderen Worten liegt die Speiche in Umfangsrichtung gesehen zwischen dem Zwischenspeichenbereich und dem weiteren Zwischenspeichenbereich vor und grenzt diese voneinander ab. Der Zwischenspeichenbereich und der weitere Zwischenspeichenbereich sind insoweit in Umfangsrichtung von der Speiche voneinander beabstandet.
Bevorzugt weist die Kraftwagenfelge mehrere Zwischenspeichenbereiche und mehrere weitere Zwischenspeichenbereiche auf, welche - in Umfangsrichtung gesehen - jeweils abwechselnd zwischen den Speichen ausgebildet sind. Das bedeutet, dass in Umfangsrichtung gesehen einerseits jeder der Speichen einer der mehreren Zwischenspeichenbereiche und andererseits einer der mehreren Zwischenspeichenbereiche angeordnet ist.
In dem Zwischenspeichenbereich liegt nun beispielsweise das Zwischenspeichenelement vor, wohingegen der weitere Zwischenspeichenbereich materialfrei ist. In dem weiteren Zwischenspeichenbereich liegt also gerade kein Zwischenspeichenelement vor. In dem vorstehend geschilderten Fall der mehreren Zwischenspeichenbereiche und der mehreren weiteren Zwischenspeichenbereiche ist vorzugsweise in jedem der Zwischenspeichenbereiche eines von mehreren Zwischenspeichenelemente ausgebildet, wohingegen jeder der weiteren Zwischenspeichenbereiche materialfrei ist. Vorzugsweise sind die Zwischenspeichenbereiche kongruent, also deckungsgleich, zueinander ausgebildet. Dies gilt vorzugsweise ebenfalls für die weiteren Zwischenspeichenbereiche. Weiterhin sind bevorzugt auch die mehreren Zwischenspeichenelement kongruent ausgestaltet.
Hieraus ergibt sich, dass die Zwischenspeichenelemente die Zwischenspeichenbereiche jeweils gleich ausfüllen. Es kann vorgesehen sein, dass der Zwischenspeichenbereich kongruent mit dem weiteren Zwischenspeichenbereich ausgestaltet ist. Sie können jedoch auch nicht kongruent sein, also beispielsweise unterschiedliche Flächeninhalte und/oder unterschiedliche Formen aufweisen. Hierdurch kann eine besonders prägnante Optik der Kraftwagenfelge erzielt werden.
Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass in dem Zwischenspeichenbereich und dem weiteren Zwischenspeichenbereich jeweils ein Zwischenspeichenelement vorliegt. Das bedeutet, dass die Speiche in Umfangsrichtung gesehen beidseitig von den Zwischenspeichenelementen eingefasst ist. Es kann nun vorgesehen sein, dass beide Zwischenspeichenbereiche jeweils trennend nachbearbeitet werden, insbesondere mit den gleichen oder unterschiedlichen Nachbearbeitungsparametern, oder dass das trennende Nachbearbeiten nur bei einem der beiden Zwischenspeichenelemente erfolgt, wohingegen es bei dem jeweils anderen unterbleibt. Auch hierdurch können zahlreiche unterschiedliche Designvarianten der Kraftwagenfelge realisiert sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Nachbearbeitungsbereich lediglich an einem der beiden Zwischenspeichenelemente vorliegt oder dass an einem ersten der Zwischenspeichenelemente ein erster Nachbearbeitungsbereich und an einem zweiten der Zwischenspeichenelemente ein zweiter Nachbearbeitungsbereich vorliegt, wobei der erste Nachbearbeitungsbereich und der zweite Nachbearbeitungsbereich unterschiedlich trennend nachbearbeitet werden. Diese Vorgehensweise bezieht sich auf die Ausgestaltung der Kraftwagenfelge, bei welcher sowohl in dem Zwischenspeichenbereich als auch dem weiteren Zwischenspeichenbereich jeweils ein Zwischenspeichenelement angeordnet ist. Auf die beiden Möglichkeiten wurde bereits eingegangen. Sie stellen eine große Anzahl an unterschiedlichen Designvarianten der Kraftwagenfelge bereit.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das trennende Nachbearbeiten durch Zerteilen, Spanen oder Abtragen erfolgt. Das trennende Nachbearbeiten ist vorzugsweise durch DIN 8580 definiert. Das Zerteilen erfolgt vorzugsweise nach DIN 8588, das Spanen nach DIN 8589 und das Abtragen nach DIN 8590. Das Zerteilen ist beispielsweise ein Schneiden, insbesondere Scherschneiden beziehungsweise Stanzen, oder ein Feinschneiden. Das Spanen kann beispielsweise ein Fräsen oder Bohren sein und insoweit als Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide vorliegen. Das Abtragen umfasst beispielsweise ein thermisches und/oder chemisches Entfernen von Material, insbesondere durch Brennschneiden, Schmelzschneiden oder Funkenerodieren. Beispielsweise kann das Abtragen als Brennschneiden, Schmelzschneiden oder Laserschneiden erfolgen. Auch Wasserstrahlschneiden kann verwendet werden. Grundsätzlich umfasst der Ausdruck „trennende Nachbearbeitung“ insoweit alle möglichen Trennverfahren. Die genannten Verfahren stellen ein rasches Herstellen der Kraftwagenfelge und einen optisch hervorragenden Eindruck sicher.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zerteilen durch Schneiden oder Feinschneiden erfolgt. Das Schneiden kann alternativ als Scherschneiden oder Scheren bezeichnet werden und ist vorzugsweise nach DIN 8588 definiert. Das Feinschneiden erfolgt im Unterschied zu dem normalen Schneiden mittels einer mehrfach wirkenden Presse, insbesondere einer dreifach wirkenden Presse, die eine besonders hohe Bearbeitungsgenauigkeit sicherstellt. Das Zerteilen durch Schneiden beziehungsweise Feinschneiden stellt eine besonders einfache und effiziente Herstellung der Kraftwagenfelge sicher.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen einer Kraftwagenfelge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Kraftwagenfelge ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn und einem Innenhorn begrenztes Felgenbett, eine Nabe mit einer Mittenausnehmung und einem Lochkreis sowie eine das Felgenbett und die Nabe miteinander verbindende, insbesondere im Längsschnitt außermittig an dem Felgenbett angreifende Felgenmitte aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu vorgesehen und ausgebildet ist, die Kraftwagenfelge einstückig und durchgehend in einer Gießform durch Druckgießen eines Gießmaterials herzustellen, wobei die Kraftwagenfelge wenigstens einen Nachbearbeitungsbereich mit einer geringen Wandstärke aufweist, der nach dem Druckgießen trennend nachbearbeitet wird.
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Vorrichtung wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Vorrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen von mehreren Kraftwagenfelgen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für Räder eines Kraftfahrzeugs, insbesondere unter Verwendung des im Rahmen dieser Beschreibung erläuterten Verfahrens, bevorzugt für zumindest einen Teil der Kraftwagenfelgen, jede der Kraftwagenfelgen oder lediglich einen Teil der Kraftwagenfelgen, wobei die Kraftwagenfelgen jeweils ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn und einem Innenhorn begrenztes Felgenbett, eine Nabe mit einer Mittenausnehmung und einem Lochkreis sowie eine das Felgenbett und die Nabe miteinander verbindende, insbesondere im Längsschnitt außermittig an dem Felgenbett angreifende Felgenmitte aufweist.
Dabei ist vorgesehen, dass die Kraftwagenfelgen jeweils einstückig und durchgehend in einer Gießform durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt werden und jeweils wenigstens einen Nachbearbeitungsbereich mit einer geringen Wandstärke aufweisen, wobei nach dem Druckgießen der Nachbearbeitungsbereich einer der Kraftwagenfelgen mit einem Nachbearbeitungsparameter trennend nachbearbeitet und der Nachbearbeitungsbereich einer anderen der Kraftwagenfelgen nicht oder mit einem von dem Nachbearbeitungsparameter verschiedenen anderen Nachbearbeitungsparameter trennend nachbearbeitet wird.
Erneut wird hinsichtlich der Vorteile und möglicher Weiterbildungen auf die Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung verwiesen. Für zumindest einen Teil der Kraftwagenfelgen, also zumindest die eine der Kraftwagenfelgen, kommt das bereits beschriebene Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge zum Einsatz. Für einen anderen Teil der Kraftwagenfelgen, also insbesondere zumindest die andere der Kraftwagenfelgen, entfällt hingegen das trennende Nachbearbeiten dieses erläuterten Verfahrens oder das Nachbearbeiten erfolgt mit einem anderen Nachbearbeitungsparameter.
Unter den Nachbearbeitungsparameter ist beispielsweise eine Form, ein Flächeninhalt oder dergleichen zu verstehen, die der trennend nachbearbeitete Nachbearbeitungsbereich aufweist. Das trennende Nachbearbeiten erfolgt also lediglich innerhalb des durch den Nachbearbeitungsparameter definierten Flächeninhalts und/oder der geometrischen Form. Hierdurch ergeben sich für die eine der Kraftwagenfelge andere optische Eigenschaften als für die andere der Kraftwagenfelgen, wenngleich sie nach dem Druckgießen und vor dem Nachbearbeiten identisch oder zumindest nahezu identisch sind, weil sie mit demselben Druckgießprozess ausgebildet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige

Figur eine schematische Darstellung einer Kraftwagenfelge.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftwagenfelge 1 für ein Rad eines Kraftfahrzeugs. Die Kraftwagenfelge 1 weist als wesentliche Bestandteile ein Felgenbett 2, eine Felgenmitte 3 und eine Nabe 4 auf. Gezeigt ist die Kraftwagenfelge 1 in Draufsicht in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse 5 der Kraftwagenfelge 1. Das Felgenbett 2 ist in axialer Richtung einerseits von einem Außenhorn 6 und andererseits von einem hier nicht erkennbaren Innenhorn begrenzt, die sich ausgehend von dem Felgenbett 2 in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 5 nach au-ßen erstrecken. Ergänzend sei angemerkt, dass sich die axiale Erstreckung des Felgenbetts 2 bis zu einem jeweiligen außenseitigen Ende des Außenhorns 6 beziehungsweise des Innenhorns erstreckt. Die axiale Erstreckung des Felgenbetts 2 schließt also die axialen Erstreckungen des Außenhorns 6 und des Innenhorns mit ein.
Das Felgenbett 2 und die Nabe 4 sind über die Felgenmitte 3 miteinander verbunden. Die Felgenmitte 3 greift also sowohl an dem Felgenbett 2 als auch der Nabe 4 an und erstreckt sich ausgehend von der Nabe 4 bis hin zu dem Felgenbett 2. Die Nabe 4 weist eine Mittenausnehmung 7 auf, die bezüglich der Längsmittelachse 5 zentral in der Nabe 4 vorliegt und diese in axialer Richtung vollständig durchgreift. Zusätzlich weist die Nabe 4 einen Lochkreis 8 mit mehreren Bohrungen 9 auf, welche jeweils zur Aufnahme eines Befestigungsmittels dienen, mittels welchem die Kraftwagenfelge 1 an einer Radnabe des Kraftfahrzeugs befestigbar ist beziehungsweise befestigt wird.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Felgenmitte 3 mehrere Speichen 10 auf, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Jede der Speichen 10 erstreckt sich ausgehend von der Nabe 4 bis hin zu dem Felgenbett 2. In Umfangsrichtung zwischen den Speichen 10 liegen Zwischenspeichenbereiche 11 und 12 vor. Die Zwischenspeichenbereich 11 und 12 sind lediglich teilweise und beispielhaft gekennzeichnet.
Die Speichen 10 teilen sich jeweils an einer Teilungsstelle 13 in mehrere Teilspeichen 14 und 15 auf. Die Teilungsstelle 13 liegt in radialer Richtung gesehen zwischen der Nabe 4 und dem Felgenbett 2, beispielsweise ist die Teilungsstelle 13 mindestens 10 % und höchstens 90 %, insbesondere mindestens 20 % und höchstens 80 % oder mindestens 30 % und höchstens 70 %, bezogen auf den Abstand zwischen dem Felgenbett 2 und der Nabe 4 in radialer Richtung von dem Felgenbett 2 beabstandet angeordnet.
An der Teilungsstelle 13 teilt sich die Speiche 10 in die Teilspeichen 14 und 15 auf, welche in Umfangsrichtung voneinander fortlaufen und sich ausgehend von der Teilungsstelle 13 in Richtung des Felgenbetts 2 erstrecken. Beispielsweise weisen die Teilspeichen 14 und 15 hierbei jeweils einen geraden Verlauf auf und sind bezüglich einer Längsmittelachse der jeweiligen Speiche 10 symmetrisch angeordnet.
Die Zwischenspeichenbereiche 11 liegen zwischen benachbarten Speichen 10 und somit zwischen der Teilspeiche 14 einer ersten der Speichen 10 und der Teilspeiche 15 einer anderen der Speichen 10 vor. Die Zwischenspeichenbereiche 12 liegen hingegen zwischen den Teilspeichen 14 und 15 derselben Speiche 10 vor, wird also von diesen in Umfangsrichtung begrenzt. Es ist deutlich erkennbar, dass aufgrund der Aufteilung der Speichen 10 in die Teilspeichen 14 und 15 die Zwischenspeichenbereiche 11 in radialer Richtung eine größere Erstreckung aufweisen als die Zwischenspeichenbereiche 12.
Es ist erkennbar, dass in den Zwischenspeichenbereichen 12 Zwischenspeichenelemente 16 vorliegen, die bei einem Druckgießen der Kraftwagenfelge 1 ausgebildet werden. Die Zwischenspeichenelemente 16 weisen durchgehend eine geringe Wandstärke auf, beispielsweise eine Wandstärke von höchstens 5 mm. Die Zwischenspeichenelemente 16 füllen den jeweiligen Zwischenspeichenbereich 12 vollständig aus. Die Zwischenspeichenbereiche 11 sind hingegen materialfrei ausgestaltet, in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 5 also offen. Vorzugsweise sind Außenflächen 17 der Zwischenspeichenelemente 16 jeweils vollständig plan und schließen bündig mit den sie einschließenden Speichen 10 beziehungsweise Teilspeichen 14 und 15 ab, nämlich insbesondere auf einer Außenseite der Kraftwagenfelge 1.
Es ist weiter erkennbar, dass die Kraftwagenfelge 1 auf einer ersten Seite einer gedachten Trennebene 18, welche die Längsmittelachse 5 in sich aufnimmt, die Kraftwagenfelge 1 ein erstes Design und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite ein zweites Design aufweist. In dem ersten Design liegen in den Zwischenspeichenbereichen 12 die Zwischenspeichenelemente 16 vor. Gemäß dem zweiten Design fehlen die Zwischenspeichenelemente 16. Hierzu werden sie nach dem Druckgießen der Kraftwagenfelge 1, bei welchem die Zwischenspeichenelemente 16 des ersten Designs ausgebildet werden, während einer trennenden Nachbearbeitung eines Nachbearbeitungsbereichs 19 entfernt.
Das bedeutet, dass das zweite Design aus dem ersten Design hervorgeht, nämlich durch das zusätzliche trennende Nachbearbeiten. Bei dem Herstellen der Kraftwagenfelge 1 werden zunächst die Zwischenspeichenelemente 16 durch das Druckgießen ausgebildet, sodass die Kraftwagenfelge 1 in dem ersten Design vorliegt. An dem Zwischenspeichenelement 16 liegt hierbei der Nachbearbeitungsbereich 19 vor, insbesondere umfasst der Nachbearbeitungsbereich 19 das gesamte Zwischenspeichenelement 16. Wahlweise kann nun aus der Kraftwagenfelge 1 in dem ersten Design die Kraftwagenfelge 1 in dem zweiten Design hergestellt werden, nämlich durch das trennende Nachbearbeiten des Nachbearbeitungsbereichs 19. Beispielsweise werden hierbei die Zwischenspeichenelemente 16 vollständig aus der Kraftwagenfelge 1 herausgetrennt, beispielsweise durch Stanzen. Es kann vorgesehen sein, dass jedes der Zwischenspeichenelemente 16 herausgetrennt wird. Alternativ wird nur ein Teil der Zwischenspeichenelemente 16 herausgetrennt, zum Beispiel jedes zweite, dritte oder vierte der Zwischenspeichenelemente 16.
Die beschriebene Ausgestaltung der Kraftwagenfelge 1 realisiert eine äußerst filigrane und flexible Optik und stellt gleichzeitig aufgrund des Herstellens der Kraftwagenfelge 1 durch das Druckgießen eine kostengünstige und schnelle Herstellung der Kraftwagenfelge 1 sicher. Zudem werden mittels des Druckgießens des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung hervorragende Festigkeitswerte erzielt.
Bezugszeichenliste

1: Kraftwagenfelge
2: Felgenbett
3: Felgenmitte
4: Nabe
5: Längsmittelachse
6: Außenhorn
7: Mittenausnehmung
8: Lochkreis
9: Bohrung
10: Speiche
11: Zwischenspeichenbereich
12: Zwischenspeichenbereich
13: Teilungsstelle
14: Teilspeiche
15: Teilspeiche
16: Zwischenspeichenelement
17: Außenfläche
18: Trennebene
19: Nachbearbeitungsbereich

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

EP 0301472 B1 [0002]
DE 19715072 C2 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 8580 [0044]
DIN 8588 [0044]
DIN 8589 [0044]
DIN 8590 [0044]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge (1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftwagenfelge (1) ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn (6) und einem Innenhorn begrenztes Felgenbett (2), eine Nabe (4) mit einer Mittenausnehmung (7) und einem Lochkreis (8) sowie eine das Felgenbett (2) und die Nabe (4) miteinander verbindende Felgenmitte (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwagenfelge (1) einstückig und durchgehend in einer Gießform durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt wird und wenigstens einen Nachbearbeitungsbereich (19) mit einer geringen Wandstärke aufweist, wobei nach dem Druckgießen der Nachbearbeitungsbereich (19) trennend nachbearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgenmitte (3) mit mehreren in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse (5) der Kraftwagenfelge (1) von einander beabstandeten Speichen (10) ausgebildet wird, wobei die geringe Wandstärke in einem in Umfangsrichtung zwischen zwei der Speichen (10) liegenden Zwischenspeichenbereich (12) verwendet wird, sodass die beiden Speichen (10) über ein durch das Druckgießen hergestelltes, den Nachbearbeitungsbereich (19) aufweisendes Zwischenspeichenelement (16) miteinander verbunden werden, das zumindest bereichsweise die geringe Wandstärke aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachbearbeitungsbereich (19) lediglich bereichsweise trennend nachbearbeitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachbearbeitungsbereich (19) durch das trennende Nachbearbeiten lediglich teilweise oder vollständig entfernt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung gesehen an eine der Speichen (10) einerseits der Zwischenspeichenbereich (12) und andererseits ein weiterer Zwischenspeichenbereich (11) angrenzt, wobei in dem Zwischenspeichenbereich (12) ein Zwischenspeichenelement (16) und der weitere Zwischenspeichenbereich (11) materialfrei ausgebildet wird, oder wobei in dem Zwischenspeichenbereich (12) und dem weiteren Zwischenspeichenbereich (11) jeweils ein Zwischenspeichenelement (16) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachbearbeitungsbereich (19) lediglich an einem der beiden Zwischenspeichenelemente (16) vorliegt oder dass an einem ersten der Zwischenspeichenelemente (16) ein erster Nachbearbeitungsbereich (19) und an einem zweiten der Zwischenspeichenelemente (16) ein zweiter Nachbearbeitungsbereich (19) vorliegt, wobei der erste Nachbearbeitungsbereich (19) und der zweite Nachbearbeitungsbereich (19) unterschiedlich trennend nachbearbeitet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das trennende Nachbearbeiten durch Zerteilen, Spanen oder Abtragen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerteilen durch Schneiden oder Feinschneiden erfolgt.
Vorrichtung zum Herstellen einer Kraftwagenfelge (1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftwagenfelge (1) ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn (6) und einem Innenhorn begrenztes Felgenbett (2), eine Nabe (4) mit einer Mittenausnehmung (7) und einem Lochkreis (8) sowie eine das Felgenbett (2) und die Nabe (4) miteinander verbindende Felgenmitte (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu vorgesehen und ausgebildet ist, die Kraftwagenfelge (1) einstückig und durchgehend in einer Gießform durch Druckgießen eines Gießmaterials herzustellen, wobei die Kraftwagenfelge (1) wenigstens einen Nachbearbeitungsbereich (19) mit einer geringen Wandstärke aufweist, der nach dem Druckgießen trennend nachbearbeitet wird.
Verfahren zum Herstellen von Kraftwagenfelgen (1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für Räder eines Kraftfahrzeugs, insbesondere unter Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kraftwagenfelgen (1) jeweils ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn (6) und einem Innenhorn begrenztes Felgenbett (2), eine Nabe (4) mit einer Mittenausnehmung (7) und einem Lochkreis (8) sowie eine das Felgenbett (2) und die Nabe (4) miteinander verbindende Felgenmitte (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwagenfelgen (1) jeweils einstückig und durchgehend in einer Gießform durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt werden und jeweils wenigstens einen Nachbearbeitungsbereich (19) mit einer geringen Wandstärke aufweisen, wobei nach dem Druckgießen der Nachbearbeitungsbereich (19) einer der Kraftwagenfelgen (1) mit einem Nachbearbeitungsparameter trennend nachbearbeitet und der Nachbearbeitungsbereich (19) einer anderen der Kraftwagenfelgen (1) nicht oder mit einem von dem Nachbearbeitungsparameter verschiedenen anderen Nachbearbeitungsparameter trennend nachbearbeitet wird.