DE102020100697A1

DE102020100697A1 - Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechende Kraftwagenfelge

Info

Publication number: DE102020100697A1
Application number: DE102020100697.7A
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 einen Innenhorn (7) begrenztes Felgenbett (2), eine Nabe (4) mit einer Mittenausnehmung (8) und einem Lochkreis (9) 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, wobei an zumindest einem der Hörner (6,7), also an dem Außenhorn (6) und/oder dem Innenhorn (7), durch das Druckgießen mindestens eine in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmung (12) derart ausgebildet wird, dass eine die Ausnehmung (12) begrenzende Felgenhornwand (13) unmittelbar nach dem Druckgießen eine reduzierte Wandstärke von höchstens 15 mm aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kraftwagenfelge (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 Kraftwagenfelge.
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 Al - 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 zeigt die Druckschrift WO 2017/190170 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Rads mit einem Felgenkörper, an den ein vorderer Hornbereich anschließt, der über ein Felgenbett mit einem gegenüberliegenden hinteren Hornbereich verbunden ist, der einen umlaufenden, gegenüber dem Felgenbett verdickten Bund aufweist, wobei mittels Gießen ein Vorformling gebildet wird, welcher zum fertigen Rad umgeformt wird, wobei für die Herstellung des Rads mit einer umlaufenden, sich rillenförmig im Bund, entlang einer hinteren Stirnfläche des Bundes erstreckenden und eine definierte Rillentiefe aufweisenden Materialaussparung, die Materialaussparung beim Gießen des Vorformlings zunächst mit einer ersten Tiefe von einem Referenzpunkt hergestellt wird und anschließend bis zur Ausbildung einer zweiten Tiefe umgeformt wird, welche größer als die erste Tiefe ist, wobei die Tiefe jeweils ausgehend von einer Referenzebene bestimmt wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten derartigen Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine besonders rasche und kostengünstige Herstellung der Kraftwagenfelge mit einer besonders filigranen Struktur 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, wobei an zumindest einem der Hörner, also an dem Außenhorn und/oder dem Innenhorn, durch das Druckgießen mindestens eine in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmung derart ausgebildet wird, dass eine die Ausnehmung begrenzende Felgenhornwand unmittelbar nach dem Druckgießen eine reduzierte Wandstärke von höchstens 15 mm aufweist.
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 - rein optional - 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 selbstverständlich die Felgenmitte mittig an dem Felgenbett und/oder der 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 außermittigen Angreifen der Felgenmitte an der Nabe der Fall, jedoch üblicherweise auch bei einem mittigen Angreifen.
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 vorzugsweise zumindest teilweise bei dem Druckgießen ausgebildet.
Das Druckgießen kann zum Beispiel bei Normaldruck oder bei Vorliegen eines Unterdrucks in Form von Vakuumdruckgießen vorgenommen 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 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 mittels des Druckgießens hergestellte Kraftwagenfelge zeichnet sich beispielsweise und rein optional durch eine besonders geringe Wandstärke und/oder eine Krümmung mit einem besonders geringen Krümmungsradius und/oder durch das Vorliegen einer Entformungsfläche aus, wobei letztere in axialer Richtung und in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung und in tangentialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse der Kraftwagenfelge verläuft und vollständig in einer gedachten Ebene liegt, wobei die Ebene mit der Längsmittelachse einen Winkel einschließt, der mehr als 0° und höchstens 4° beträgt. Unter der Wandstärke ist die Dicke der Wand der Kraftwagenfelge an wenigstens einer Stelle zu verstehen. Die geringe Wandstärke kann also zum Beispiel an dem Felgenbett, dem Außenhorn, dem Innenhorn, der Felgenmittel und/oder der Nabe vorliegen. Besonders bevorzugt liegt die geringe Wandstärke an der Felgenmitte vor. Ganz besonders bevorzugt stellt die geringe Wandstärke die größte Wandstärke dar, beispielsweise die größte Wandstärke des Außenhorns, die größte Wandstärke des Innenhorns, und/oder die größte Wandstärke der Felgenmitte. Selbstverständlich kann sie auch die größte Wandstärke des Felgenbetts und/oder der Nabe sein.
Die geringe Wandstärke beträgt beispielsweise höchstens 15 mm, höchstens 10 mm, höchstens 7,5 mm oder höchstens 5 mm, ist bevorzugt jedoch kleiner. Somit beträgt sie zum Beispiel 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.
Zusätzlich oder alternativ zu der geringen Wandstärke kann die Krümmung mit dem geringen Krümmungsradius vorliegen. Die Krümmung ist eine Krümmung einer Außenfläche beziehungsweise einer Außenumfangsfläche der Kraftwagenfelge. Die Außenfläche begrenzt eine Wandung der Kraftfahrzeugfelge nach außen. Die Krümmung kann an einer beliebigen Stelle der Kraftwagenfelge vorliegen, beispielsweise an dem Felgenbett, dem Außenhorn, dem Innenhorn, der Felgenmitte und/oder der Nabe. Die Krümmung ist insbesondere eine Übergangskrümmung zwischen zwei Flächen, welche - im Schnitt gesehen - gegeneinander angewinkelt sind und beispielsweise als plane Flächen vorliegen.
Die Krümmung erstreckt sich vorzugsweise über einen Winkel von mindestens 30°, mindestens 45°, mindestens 60° oder mindestens 90°. Die Krümmung weist den geringen Krümmungsradius auf, welcher höchstens 4 mm beträgt, bevorzugt jedoch kleiner ist. Beispielsweise entspricht der geringe Krümmungsradius insoweit also beispielsweise einem Krümmungsradius von höchstens 3 mm. höchstens 2 mm, höchstens 1,5 mm oder höchstens 1 mm. Umgekehrt kann der Krümmungsradius zusätzlich mindestens 0,25 mm, mindestens 0,5 mm oder mindestens 0,75 mm betragen.
Zusätzlich oder alternativ zu der geringen Wandstärke und/oder der Krümmung mit dem geringen Krümmungsradius kann die Kraftwagenfelge die Entformungsfläche aufweisen. Unter der Entformungsfläche ist eine ebene Fläche zu verstehen, die bei dem Druckgießen unmittelbar an der Gießform anliegt und entlang welcher nach dem Druckgießen das Entformen der Kraftwagenfelge aus der Gießform erfolgt. Die Entformungsfläche weist eine Erstreckung zumindest in axialer Richtung und in radialer Richtung und/oder - zusätzlich oder alternativ - in axialer Richtung und in tangentialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse der Kraftwagenfelge auf. In jedem Fall weist die Entformungsfläche also eine Erstreckung in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen auf und liegt insoweit vollständig in der gedachten Ebene.
Das Entformen der Kraftwagenfelge erfolgt in derselben Richtung. Beispielsweise wird ein Teil der Gießform nach dem Druckgießen in Richtung der Längsmittelachse, also in axialer Richtung, zum Öffnen der Gießform und zum Entnehmen der Kraftwagenfelge aus der Gießform verlagert. Das bedeutet, dass eine während des Druckgießens an der Entformungsfläche anliegende und diese ausbildende Gießformfläche der Gießform nach dem Druckgießen entlang der Längsmittelachse verlagert wird. Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge muss ein Entformungswinkel, also ein zwischen der Entformungsfläche und der Längsmittelachse vorliegender Winkel, mindestens 5° betragen, um ein ordnungsgemäßes Entformen sicherzustellen.
Aufgrund des einstückigen und durchgehenden Ausbildens der Kraftwagenfelge durch Druckgießen aus Aluminium beziehungsweise der Aluminiumlegierung ist jedoch ein deutlich geringerer Winkel realisierbar. Der Winkel zwischen der Entformungsfläche beziehungsweise zwischen der die Entformungsfläche vollständig aufnehmenden Ebene und der Längsmittelachse beträgt insoweit infinitesimal mehr als 0° und 4°, diese Werte jeweils einschließend. Es kann also vorgesehen sein, dass die Entformungsfläche nahezu parallel zu der Längsmittelachse verläuft, sodass bei dem Entformen ein nahezu paralleles Verlagern der Gießformfläche und der Entformungsfläche auftritt. Unter dem Winkel von 0° ist zu verstehen, dass die Ebene und die Längsmittelachse ineinander liegen oder parallel zueinander verlaufen. Der Winkel beträgt beispielsweise mindestens 0,5°, mindestens 1° oder mindestens 1,5°. Höchstens ist jedoch ein Winkel von 4° vorgesehen. Beispielsweise beträgt der Winkel höchstens 3°, höchstens 2,0°, höchstens 1,5°, höchstens 1,0° oder höchstens 0,5°. Bevorzugt sind hierbei die kleineren Winkel von höchstens 2,0° und weniger.
Um eine besonders leichte Ausgestaltung der Kraftwagenfelge und zugleich eine optisch filigrane Anmutung zu erzielen, wird an dem zumindest einen der Hörner durch das Druckgießen die mindestens eine Ausnehmung hergestellt, nämlich durch das Druckgießen. Hierunter ist zu verstehen, dass die Ausnehmung mit ihren endgültigen Abmessungen oder zumindest nahezu ihren endgültigen Abmessungen durch das Druckgießen hergestellt wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Abmessungen der Ausnehmung in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung nach dem Druckgießen um höchstens 25 %, höchstens 20 %, höchstens 15 %, höchstens 10 %, höchstens 5 %, höchstens 2,5 %, höchstens 1 % oder weniger als 1 % verändert werden, beispielsweise durch spanabhebendes Bearbeiten, insbesondere durch Fräsen. Eine solche konturnahe Ausgestaltung der Ausnehmung ist mittels des Druckgießens ohne weiteres zu erzielen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die die Ausnehmung begrenzende Felgenhornwand nach dem Druckgießen lediglich geschliffen und/oder poliert wird, also insbesondere kein Fräsen oder dergleichen erfolgt.
Die Ausnehmung liegt an dem mindestens einen der Hörner vor. Beispielsweise ist sie also an dem Außenhorn oder an dem Innenhorn realisiert. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass an dem Außenhorn und dem Innenhorn jeweils eine entsprechende Ausnehmung ausgebildet ist. Die Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung sind in diesem Fall auf jede der Ausnehmungen unmittelbar übertragbar. Die Ausnehmung wird derart in dem Horn, also dem Außenhorn beziehungsweise dem Innenhorn, ausgebildet, dass die Felgenhornwand unmittelbar nach dem Druckgießen die reduzierte Wandstärke von höchstens 15 mm aufweist. Bevorzugt ist die Wandstärke der Felgenhornwand jedoch kleiner, beispielsweise beträgt sie höchstens 10 mm, höchstens 9 mm, höchstens 8 mm, höchstens 7 mm, höchstens 6 mm oder höchstens 5 mm. Beispielsweise entspricht die reduzierte Wandstärke der bereits erwähnten geringen Wandstärke, sie kann jedoch auch größer sein, beispielsweise um einen Faktor von mindestens 1,25, mindestens 1,5, mindestens 1,75 oder mindestens 2.
Von Bedeutung ist in jedem Fall, dass die Felgenhornwand die reduzierte Wandstärke unmittelbar nach dem Druckgießen aufweist, also ohne weitere Nachbearbeitung. Die Felgenhornwand begrenzt die Ausnehmung bevorzugt in axialer Richtung, beispielsweise liegt sie in axialer Richtung zwischen der Ausnehmung und dem Reifenaufnahmebereich der Kraftwagenfelge vor. Besonders bevorzugt weist die Ausnehmung in axialer Richtung eine Tiefe auf, welche unmittelbar nach dem Druckgießen mindestens 50 %, mindestens 60 %, mindestens 70 % oder mindestens 75 % der Wandstärke der Felgenhornwand entspricht. Mit einer derartigen Ausgestaltung der Kraftwagenfelge kann zum einen der bereits erwähnte filigrane optische Eindruck erzielt und zum anderen eine deutliche Gewichtsreduzierung der Kraftwagenfelge bewirkt werden.
Das beschriebene Vorgehen bei dem Herstellen der Kraftwagenfelge ermöglicht insoweit eine einfache, schnelle und kostengünstige Ausbildung der Kraftwagenfelge, welche gleichzeitig eine äußerst filigrane Struktur aufweist und gewichtsreduziert ist. Die schnelle Herstellung wird insbesondere durch das Druckgießen erzielt, bei welchem eine deutlich schnellere Füllung der Gießform erfolgt als bei einem Kokillengießen, 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.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Felgenhornwand in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse der Kraftwagenfelge einerseits die Ausnehmung und andererseits einen Reifenaufnahmebereich der Kraftwagenfelge begrenzend ausgebildet wird, wobei die Felgenhornwand über eine Biegung in einen Felgenhornfortsatz übergeht, der die Ausnehmung in radialer Richtung begrenzt, und die Biegung auf ihrer der Ausnehmung zugewandten Seite eine Krümmung mit einem Radius von höchstens 7,5 mm und auf ihrer der Ausnehmung abgewandten Seite eine Krümmung mit einem Radius von höchstens 10 mm aufweist. Die Felgenhornwand liegt also in axialer Richtung zwischen der Ausnehmung und dem Reifenaufnahmebereich vor. Beispielsweise stützt sich nach einer Montage des Reifens an der Kraftwagenfelge der Reifen in axialer Richtung an der Felgenhornwand ab oder liegt zumindest an dieser an.
Die Felgenhornwand ist Bestandteil des jeweiligen Horns. Dies gilt ebenso für den Felgenhornfortsatz und die Biegung, wobei die Felgenhornwand über die Biegung in den Felgenhornfortsatz übergeht. Der Felgenhornfortsatz begrenzt die Ausnehmung und radialer Richtung, insbesondere in radialer Richtung nach außen. Der Felgenhornfortsatz erstreckt sich in axialer Richtung von der Felgenhornwand fort und weist auf seiner der Felgenhornwand abgewandten Seite im Längsschnitt gesehen ein freies Ende auf. Ebenfalls im Längsschnitt gesehen weist die Biegung unterschiedliche Krümmungen auf, nämlich eine auf ihrer Innenseite, welche der Ausnehmung zugewandt ist, und eine auf ihrer Außenseite, welche der Ausnehmung abgewandt ist. Die Krümmung auf der Innenseite weist einen Radius von höchstens 7,5 mm auf, die Krümmung auf der Außenseite einen Radius von höchstens 10 mm. Die Biegung und mithin die Krümmungen werden mit den genannten Radien unmittelbar bei dem Druckgießen ausgebildet, also nicht im Rahmen einer Nachbearbeitung der Kraftwagenfelge. Hierdurch wird eine filigrane, gleichzeitig jedoch äußerst belastbare Kraftwagenfelge realisiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftwagenfelge durch das Druckgießen mit einer Materialstärke ausgebildet wird, die von dem Felgenbett bis zu einem dem Felgenbett abgewandten freien Ende des Außenhorns oder des Innenhorns höchstens der reduzierten Wandstärke entspricht oder um einen Faktor von höchstens 1,1, höchstens 1,15, höchstens 1,2 oder höchstens 1,25 größer ist als diese. Das Außenhorn beziehungsweise das Innenhorn erstreckt sich ausgehend von dem Felgenbett und weist auf seiner diesem abgewandten Seite das jeweilige freie Ende auf. Das jeweilige Horn, also das Außenhorn oder das Innenhorn, weist ausgehend von dem Felgenbett bis hin zu diesem freien Ende durchgehend eine Materialstärke auf, welche höchstens der reduzierten Wandstärke entspricht oder um den genannten Faktor größer ist. Das bedeutet nicht, dass die Materialstärke ausgehend von dem Felgenbett bis hin zu dem freien Ende durchgehend konstant sein muss, wenngleich dies selbstverständlich der Fall sein kann. Vielmehr ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die größte der Materialstärke des jeweiligen Horns zwischen dem Felgenbett und dem freien Ende nicht größer ist als die genannten Werte. Hierdurch wird ein besonders geringes Gewicht der Kraftwagenfelge erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung in radialer Richtung zwischen dem Felgenhornfortsatz und einem weiteren Felgenhornfortsatz angeordnet ist, die in die von dem jeweils anderen der Hörner abgewandte Richtung ragend ausgebildet werden. Der Felgenhornfortsatz begrenzt die Ausnehmung in radialer Richtung gesehen bevorzugt nach außen und der weitere Felgenhornfortsatz nach innen. Der Felgenhornfortsatz und der weitere Felgenhornfortsatz werden von der Felgenhornwand miteinander verbunden. Beispielsweise liegen der Felgenhornfortsatz und der weitere Felgenhornfortsatz an - im Längsschnitt gesehen - gegenüberliegenden Enden der Felgenhornwand vor beziehungsweise sind an gegenüberliegenden Enden der Felgenhornwand mit dieser verbunden.
Diese Verbindung ist im Falle des Felgenhornfortsatzes über die Biegung realisiert. Der weitere Felgenhornfortsatz kann unmittelbar von der Felgenhornwand ausgehen oder über eine weitere Biegung an diese angebunden sein. Für die weitere Biegung gilt besonders bevorzugt das für die Biegung Gesagte, insbesondere hinsichtlich des Radius der Krümmung auf der der Ausnehmung zugewandten Seite. Der Felgenhornfortsatz und der weitere Felgenhornfortsatz erstrecken sich in die von dem jeweils anderen der Hörner abgewandte Richtung. Sind sie also dem Innenhorn zugeordnet, erstrecken sie sich in die von dem Außenhorn abgewandte Richtung; sind sie dem Außenhorn zugeordnet, so erstrecken sie sich in die von dem Innenhorn abgewandte Richtung.
Der Felgenhornfortsatz und der weitere Felgenhornfortsatz verlaufen im Längsschnitt gesehen bevorzugt parallel zueinander. Die Felgenhornwand, der Felgenhornfortsatz und der weitere Felgenhornfortsatz sind beispielsweise C-förmig zueinander angeordnet und begrenzen die Ausnehmung gemeinsam. Sie sind dabei derart angeordnet, dass die Ausnehmung in die von dem jeweils anderen der Hörner abgewandte Richtung geöffnet ist. Die Ausbildung der beiden Felgenhornfortsätze erzielt ein besonders filigranes optisches Bild der Kraftwagenfelge.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung in Umfangsrichtung durchgehend oder mit mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Teilausnehmungen ausgebildet wird. Unter der in Umfangsrichtung durchgehenden Ausnehmung wird verstanden, dass die Ausnehmung in Umfangsrichtung eine durchgehend von null verschiedene Tiefe aufweist, insbesondere eine durchgehend konstante Tiefe. Alternativ setzt sich die Ausnehmung aus mehreren Teilausnehmungen zusammen, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet ausgebildet sind. Hierunter ist zu verstehen, dass die Ausnehmung zwischen den Teilausnehmungen eine Tiefe von null aufweist und lediglich in den Teilausnehmungen eine von null verschiedene Tiefe. Die Teilausnehmungen können grundsätzlich mit derselben Tiefe oder mit voneinander verschiedenen Tiefen ausgebildet sein. In jedem Fall wird mithilfe der Ausnehmung eine deutliche Gewichtsreduzierung der Kraftwagenfelge umgesetzt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung das eine Horn zu mindestens 25 %, mindestens 30 %, mindestens 40 % oder mindestens 50 % durchgreifend ausgebildet wird. Im Längsschnitt gesehen weist die Ausnehmung in wenigstens einer gedachten Ebene Abmessungen auf, welche mindestens einem der genannten Werte bezogen auf die Gesamterstreckung des jeweiligen Horns in dieser Ebene entsprechen. Hierdurch wird eine besonders deutliche Gewichtsreduzierung erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung mit im Längsschnitt bezüglich der Ausnehmung der Kraftwagenfelge gegenüberliegenden und symmetrisch ausgestalteten Krümmungen ausgebildet wird. Die Krümmungen liegen insbesondere an einer die Ausnehmung begrenzenden Wand vor. Beispielsweise ist eine der Krümmungen an dem Felgenhornfortsatz und eine andere der Krümmungen an dem weiteren Felgenhornfortsatz angeordnet. In jedem Fall liegen sich jedoch die Krümmungen bezüglich der Ausnehmung gegenüber und sind symmetrisch zueinander ausgestaltet. Insbesondere weisen die Krümmungen also denselben Radius auf. Die Ausnehmung kann lediglich ein derartiges Krümmungspaar aufweisen, welches aus zwei Krümmungen besteht, die gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgebildet sind. Die Ausnehmung kann jedoch auch mehrere Krümmungspaare aufweisen, wobei für jedes der Krümmungspaare das bereits Gesagte gilt. Mit der symmetrischen Ausgestaltung wird eine besonders hohe Belastbarkeit der Kraftwagenfelge erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der weitere Felgenhornfortsatz sich in Richtung des Felgenbetts über einen Absatz oder eine Krümmung verjüngend ausgebildet wird. An dem weiteren Felgenhornfortsatz liegt also der Absatz oder die Krümmung vor, nämlich derart, dass sich die Wandstärke des weiteren Felgenhornfortsatzes in Richtung des Felgenbetts verringert. Hierdurch kann einerseits der weitere Felgenhornfortsatz mit einer hinreichenden Belastbarkeit ausgestaltet sein, jedoch insgesamt für die gesamte Kraftwagenfelge ein geringes Gewicht erzielt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung durch das Druckgießen mit einer Bodenfläche ausgebildet wird, die parallel zu einer der Bodenfläche gegenüberliegenden und den Reifenaufnahmebereich der Kraftwagenfelge begrenzenden Innenfläche der Felgenhornwand angeordnet ist. Die Bodenfläche und die Innenfläche liegen beide an der Felgenhornwand vor, nämlich auf gegenüberliegenden Seiten derselben. Die Bodenfläche und die Innenfläche begrenzen also die Felgenhornwand im Längsschnitt gesehen in axialer Richtung in gegenüberliegende Richtungen. Die Bodenfläche und die Innenfläche sind im Längsschnitt gesehen bevorzugt durchgehend plan ausgebildet.
Beispielsweise steht eine die Bodenfläche aufnehmende gedachte Ebene senkrecht auf der Längsmittelachse. Dies kann auch für eine die Innenfläche aufnehmende gedachte Ebene gelten. In jedem Fall sind die gedachten Ebenen, welche die Bodenfläche und die Innenfläche vollständig aufnehmen, parallel zueinander angeordnet. Die Parallelität der Bodenfläche und der Innenfläche wird bereits bei dem Druckgießen hergestellt, liegt also unmittelbar nach dem Druckgießen vor. Besonders bevorzugte liegen die Bodenfläche und die Innenfläche im Längsschnitt gesehen in radialer Richtung in Überdeckung miteinander vor, befinden sich also jeweils zumindest bereichsweise an derselben radialen Position. Hierdurch wird eine gute Tragfähigkeit der Kraftwagenfelge sichergestellt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kraftwagenfelge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, insbesondere hergestellt gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Kraftwagenfelge ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Au-ßenhorn 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 Kraftwagenfelge einstückig und durchgehend in einer Gießform durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt ist, wobei an zumindest einem der Hörner, also an dem Außenhorn und/oder dem Innenhorn, durch das Druckgießen mindestens eine in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmung derart ausgebildet ist, dass eine die Ausnehmung begrenzende Felgenhornwand unmittelbar nach dem Druckgießen eine reduzierte Wandstärke von höchstens 15 mm oder weniger aufweist.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Kraftwagenfelge beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise bei ihrem Herstellen wurde vorstehend bereits hingewiesen. Sowohl die Kraftwagenfelge als auch das Verfahren zu ihrem Herstellen können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 eine schematische Längsschnittdarstellung durch eine Kraftwagenfelge entlang einer Längsmittelachse der Kraftwagenfelge, sowie
2 eine schematische Längsschnittdarstellung durch die Kraftwagenfelge im Bereich eines Innenhorns der Kraftwagenfelge.

Die 1 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung durch eine 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 im Längsschnitt bezüglich einer Längsmittelachse 5 der Kraftwagenfelge 1. Das Felgenbett 2 ist in axialer Richtung einerseits von einem Außenhorn 6 und andererseits von einem Innenhorn 7 begrenzt, die sich ausgehend von dem Felgenbett 2 in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 5 nach außen erstrecken. Ergänzend sei angemerkt, dass sich die axiale Erstreckung des Felgenbetts 2 bis zu einem jeweiligen außenseitigen Ende des Außenhorns 6 beziehungsweise des Innenhorns 7 erstreckt. Die axiale Erstreckung des Felgenbetts 2 schließt also die axialen Erstreckungen des Außenhorns 6 und des Innenhorns 7 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 an der Nabe 4 an und erstreckt sich ausgehend von der Nabe 4 bis hin zu dem Felgenbett 2. Die Nabe 4 weist eine Mittenausnehmung 8 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 9 mit mehreren Bohrungen 10 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 11 auf, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Jede der Speichen 11 erstreckt sich ausgehend von der Nabe 4 bis hin zu dem Felgenbett 2. In Umfangsrichtung zwischen den Speichen 11 liegt ein Zwischenspeichenbereich vor, welcher in Umfangsrichtung von den Speichen 11 in radialer Richtung nach innen von der Nabe 4 und in radialer Richtung nach außen von dem Felgenbett 2 begrenzt ist. In diesem Zwischenspeichenbereich kann ein optionales Zwischenspeichenelement ausgebildet sein, welches den Zwischenspeichenbereich beispielsweise vollständig ausfüllt. Das Zwischenspeichenelement weist beispielsweise eine geringe Wandstärke von höchstens 15 mm, höchstens 10 mm, höchstens 7,5 mm oder höchstens 5 mm auf. Insbesondere um diese zu realisieren, wird die Kraftwagenfelge 1 einstückig und durchgehend in eine Gießform durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt. Als Gießmaterial kommt Aluminium oder eine Aluminiumlegierung zum Einsatz.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist in dem Innenhorn 7 eine Ausnehmung 12 ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ kann eine derartige Ausnehmung 12 in dem Außenhorn 6 vorliegen. Die Ausnehmung 12 erstreckt sich in Umfangsrichtung, beispielsweise ist sie in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Ausnehmung 12 in Umfangsrichtung durchgehend dieselbe Tiefe aufweist. Die Ausnehmung 12 wird von einer Felgenhornwand 13 in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 5 begrenzt, wobei die Felgenhornwand 13 in axialer Richtung zwischen einem Reifenaufnahmebereich 14 der Kraftwagenfelge 1 und der Ausnehmung 12 angeordnet ist. In radialer Richtung nach außen ist die Ausnehmung 12 von einem Felgenhornfortsatz 15 und in radialer Richtung nach innen von einem Felgenhornfortsatz 16 begrenzt. Die Ausnehmung 12 ist derart in dem Innenhorn 7 ausgebildet, dass die Felgenhornwand 13 unmittelbar nach dem Druckgießen eine reduzierte Wandstärke aufweist, welche höchstens 15 mm beträgt.
Die 2 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung durch die Kraftwagenfelge 1 im Bereich des Innenhorns 7. Deutlich zu erkennen ist ein Hump 17, welcher in Form einer Erhöhung von dem Felgenbett 2 ausgeht und sich in radialer Richtung nach außen erstreckt. Bevorzugt liegt der Reifenaufnahmebereich 14 in axialer Richtung gesehen zwischen dem Hump 17 und dem Innenhorn 7 vor. Das Innenhorn 7 weist - wie bereits erläutert - die Felgenhornwand 13, den Felgenhornfortsatz 15 und den weiteren Felgenhornfortsatz 16 auf. Der Felgenhornfortsatz 15 geht über eine Biegung 18 in die Felgenhornwand 13 über, wobei die Biegung 18 eine innenseitige Krümmung 19 und eine außenseitige Krümmung 20 aufweist. Die Krümmung 19 ist bevorzugt mit einem Radius von höchstens 7,5 mm und die außenseitige Krümmung 20 mit einem Radius von höchstens 10 mm ausgestaltet. In anderen Worten ist beispielsweise der Radius der Krümmung 20 größer als der Radius der Krümmung 19. Beispielsweise ist der Radius der Krümmung 20 um höchstens 25 %, höchstens 30 %, höchstens 33 %, höchstens 35 % oder höchstens 40 % größer als der Radius der Krümmung 19.
Der weitere Felgenhornfortsatz 16 geht vorzugsweise unmittelbar in die Felgenhornwand 13 über. Die Felgenhornwand 13, der Felgenhornfortsatz 15 und der Felgenhornfortsatz 16 sind zueinander U-förmig ausgebildet und begrenzen gemeinsam die Ausnehmung 12. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Felgenhornfortsätze 15 und 16 gleich weit in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 5 in die von dem Außenhorn 6 abgewandte Richtung. Ihr jeweiliges freies Ende liegt also an derselben Position in axialer Richtung und insoweit in einer gedachten Ebene, welche die Längsmittelachse 5 senkrecht schneidet.
Die Ausnehmung 12 weist eine Tiefe 21 auf; die Wandstärke der Felgenhornwand 13 ist mit dem Bezugszeichen 22 versehen. Die Wandstärke 22 liegt vorzugsweise zwischen einer Bodenfläche 23 und einer Innenfläche 24 vor, wobei die Bodenfläche 23 die Ausnehmung 12 in axialer Richtung in Richtung des Reifenaufnahmebereichs 14 und die Innenfläche 24 den Reifenaufnahmebereich 14 in Richtung der Ausnehmung 12 begrenzt. Die Bodenfläche 23 und die Innenfläche 24 liegen bevorzugt jeweils vollständig in einer gedachten Ebene, wobei die beiden Ebenen parallel zueinander angeordnet sind und beispielsweise senkrecht auf der Längsmittelachse 5 stehen. Es ist erkennbar, dass die Tiefe 21 mindestens 25 % der Abmessungen des Innenhorns 7 in axialer Richtung beträgt, die sich aus der Tiefe 21 und der Wandstärke 22 zusammensetzt. Anders ausgedrückt beträgt die Tiefe 21 mindestens 50 % der Wandstärke 22, bevorzugt jedoch mehr, also beispielsweise mindestens 60 %, mindestens 65 % oder mindestens 70 %.
Die Ausnehmung 12 wird in radialer Richtung nach außen und nach innen von Krümmungen 25 und 26 begrenzt, die einander gegenüberliegen und symmetrisch ausgestaltet sind. Das bedeutet insbesondere, dass die Krümmungen 25 und 26 denselben Radius aufweisen. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der weitere Felgenhornfortsatz 16 über einen Absatz 27 verfügt, der eine Verjüngung des Felgenhornfortsatzes 16 in Richtung des Felgenbetts 2 beziehungsweise des Reifenaufnahmebereichs 14 bewirkt.
Die beschriebene Ausgestaltung der Kraftwagenfelge 1 realisiert eine äußerst filigrane 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: Innenhorn
8: Mittenausnehmung
9: Lochkreis
10: Bohrung
11: Speiche
12: Ausnehmung
13: Felgenhornwand
14: Reifenaufnahmebereich
15: Felgenhornfortsatz
16: Felgenhornfortsatz
17: Hump
18: Biegung
19: Krümmung
20: Krümmung
21: Tiefe
22: Wandstärke
23: Bodenfläche
24: Innenfläche
25: Krümmung
26: Krümmung
27: Absatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0301472 B1 [0002]
WO 2017/190170 A1 [0003]

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 einen Innenhorn (7) begrenztes Felgenbett (2), eine Nabe (4) mit einer Mittenausnehmung (8) und einem Lochkreis (9) 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, wobei an zumindest einem der Hörner (6,7), also an dem Außenhorn (6) und/oder dem Innenhorn (7), durch das Druckgießen mindestens eine in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmung (12) derart ausgebildet wird, dass eine die Ausnehmung (12) begrenzende Felgenhornwand (13) unmittelbar nach dem Druckgießen eine reduzierte Wandstärke von höchstens 15 mm aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgenhornwand (13) in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse (5) der Kraftwagenfelge (1) einerseits die Ausnehmung (12) und andererseits einen Reifenaufnahmebereich (14) der Kraftwagenfelge (1) begrenzend ausgebildet wird, wobei die Felgenhornwand (13) über eine Biegung (18) in einen Felgenhornfortsatz (15) übergeht, der die Ausnehmung (12) in radialer Richtung begrenzt, und die Biegung (18) auf ihrer der Ausnehmung (12) zugewandten Seite eine Krümmung (19) mit einem Radius von höchstens 7,5 mm und auf ihrer der Ausnehmung (12) abgewandten Seite eine Krümmung (20) mit einem Radius von höchstens 10 mm aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwagenfelge (1) durch das Druckgießen mit einer Materialstärke ausgebildet wird, die von dem Felgenbett (2) bis zu einem dem Felgenbett (2) abgewandten freien Ende des Außenhorns (6) oder des Innenhorns (7) höchstens der reduzierten Wandstärke entspricht oder um einen Faktor von höchstens 1,1, höchstens 1,15, höchstens 1,2 oder höchstens 1,25 größer ist als diese.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) in radialer Richtung zwischen dem Felgenhornfortsatz (15) und einem weiteren Felgenhornfortsatz (16) angeordnet ist, die in die von dem jeweils anderen der Hörner (6,7) abgewandte Richtung ragend ausgebildet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) in Umfangsrichtung durchgehend oder mit mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Teilausnehmungen ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung das eine Horn (6,7) zu mindestens 25 %, mindestens 30 %, mindestens 40 % oder mindestens 50 % durchgreifend ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) mit im Längsschnitt bezüglich der Ausnehmung (12) gegenüberliegenden und symmetrisch ausgestalteten Krümmungen (19,20) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Felgenhornfortsatz (16) sich in Richtung des Felgenbetts (2) über einen Absatz (27) oder eine Krümmung verjüngend ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) durch das Druckgießen mit einer Bodenfläche (23) ausgebildet wird, die parallel zu einer der Bodenfläche (23) gegenüberliegenden und den Reifenaufnahmebereich (14) der Kraftwagenfelge (1) begrenzenden Innenfläche (24) der Felgenhornwand (13) angeordnet ist.
Kraftwagenfelge (1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, insbesondere hergestellt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftwagenfelge (1) ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn (6) und einem Innenhorn (7) begrenztes Felgenbett (2) eine Nabe (4) mit einer Mittenausnehmung (8) und einem Lochkreis (9) 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 ist, wobei an zumindest einem der Hörner (6,7), also an dem Außenhorn (6) und/oder dem Innenhorn (7) durch das Druckgießen mindestens eine in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmung (12) derart ausgebildet ist, dass eine die Ausnehmung (12) begrenzende Felgenhornwand (13) unmittelbar nach dem Druckgießen eine reduzierte Wandstärke von höchstens 15 mm aufweist.