DE102020100704A1

DE102020100704A1 - Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs sowie Vorrichtung zum Herstellen einer Kraftwagenfelge

Info

Publication number: DE102020100704A1
Application number: DE102020100704.3A
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 (2) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftwagenfelge (2) ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn (7) und einem Innenhorn (8) begrenztes Felgenbett (3), eine Nabe (5) mit einer Mittenausnehmung (9) und einem Lochkreis (10) sowie eine das Felgenbett (3) und die Nabe (5) miteinander verbindende Felgenmitte (4) aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Kraftwagenfelge (2) einstückig und durchgehend in einer Gießform (13) durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt wird, wobei die Gießform (13) wenigstens eine erste Auslassöffnung (19) sowie wenigstens eine in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse (6) der Kraftwagenfelge (2) von der wenigstens einen ersten Auslassöffnung (19) beabstandet angeordnete zweite Auslassöffnung (20) aufweist, an welchen jeweils Gießmaterial aus der Gießform (13) austreten kann. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung (1) zum Herstellen einer Kraftwagenfelge (2).

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.
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 103 92 988 T5 eine Gussform, mit einer unteren Form, die mindestens einen Einlauf enthält; einer oberen Form, die zu der unteren Form passt, um einen Hohlraum zu bilden, und einer seitlichen Form, die zu der unteren und oberen Form passt, um den Hohlraum zu bilden, und die in mindestens zwei Formteile geteilt ist. Dabei ist vorgesehen, dass ein Überlauf zum Verbinden des Hohlraums mit dem Einlauf eine obere Fläche, die von einem flachen Abschnitt der seitlichen Form gebildet wird, und andere Flächen als die obere Fläche hat, die von einem konkaven Abschnitt der unteren Form gebildet werden, und so angeordnet ist, dass er eine Trennlinie zwischen mindestens zwei seitlichen Formteilen fernhält.
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 rasche und kostengünstige Herstellung der Kraftwagenfelge mit besonders filigranen Strukturen 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 die Gießform wenigstens eine erste Auslassöffnung sowie wenigstens eine in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse der Kraftwagenfelge von der wenigstens einen ersten Auslassöffnung beabstandet angeordnete zweite Auslassöffnung aufweist, an welchen jeweils Gießmaterial aus der Gießform austreten kann.
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 es vorgesehen sein, dass die Felgenmitte mittig an dem Felgenbett und/oder der Nabe angreift.
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 im Falle des außermittigen Angreifens 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 vorzugsweise zumindest teilweise bei dem Druckgießen ausgebildet.
Das Druckgießen kann beispielsweise bei Normaldruck oder als Vakuumdruckgießen 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 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 Gießform weist mehrere Auslassöffnungen auf, nämlich die wenigstens eine erste Auslassöffnung und die wenigstens eine zweite Auslassöffnung. Sofern im Rahmen dieser Beschreibung von der ersten Auslassöffnung oder der zweiten Auslassöffnung die Rede ist, so ist jeweils insbesondere die wenigstens eine erste Auslassöffnung beziehungsweise die wenigstens eine zweite Auslassöffnung gemeint. Die erste Auslassöffnung und die zweite Auslassöffnung sind im Längsschnitt bezüglich der Längsmittelachse gesehen mehrreihig angeordnet und liegen insoweit in axialer Richtung beabstandet voneinander vor. Beispielsweise ist die erste Auslassöffnung Teil mehrerer erster Auslassöffnungen und/oder die zweite Auslassöffnung Teil mehrerer zweiter Auslassöffnungen. Die Ausführungen für die erste Auslassöffnung sind vorzugsweise für mehrere der ersten Auslassöffnungen oder jede der ersten Auslassöffnungen heranzuziehen. Analog sind bevorzugt die Ausführungen für die zweite Auslassöffnung für mehrere der zweiten Auslassöffnungen oder jede der zweiten Auslassöffnungen heranzuziehen.
Insbesondere liegen die erste Auslassöffnung und die zweite Auslassöffnung auf gegenüberliegenden Seiten einer durch die Kraftwagenfelge verlaufenden gedachten Ebene vor, wobei die gedachte Ebene vorzugsweise senkrecht auf der Längsmittelachse der Kraftwagenfelge steht. Beispielsweise schneidet die gedachte Ebene die Kraftwagenfelge im Längsschnitt gesehen mittig, liegt also in Form einer Mittelpunktebene vor. Bevorzugt sind die Auslassöffnungen, also sowohl die erste Auslassöffnung als auch die zweite Auslassöffnung, in axialer Richtung von der gedachten Ebene jeweils beabstandet angeordnet.
Beispielsweise ist die erste Auslassöffnung im Längsschnitt gesehen bezogen auf eine axiale Erstreckung der Kraftwagenfelge höchstens 10 %, höchstens 15 %, höchstens 20 % oder höchstens 25 % von einer ersten Stirnseite der Kraftwagenfelge und die zweite Auslassöffnung höchstens 10 %, höchstens 15 %, höchstens 20 % oder höchstens 25 % von einer von der ersten Stirnseite verschiedenen zweiten Stirnseite der Kraftwagenfelge beabstandet angeordnet. Unter den Stirnseiten sind voneinander abgewandte Stirnseiten der Kraftwagenfelge zu verstehen. Beispielsweise liegt die erste Stirnseite auf einer dem Innenhorn abgewandten Seite des Außenhorns und die zweite Stirnseite auf einer dem Außenhorn abgewandten Seite des Innenhorns vor.
Besonders bevorzugt grenzt die erste Auslassöffnung an die erste Stirnseite und/oder die zweite Auslassöffnung an die zweite Stirnseite an oder liegt jeweils in dieser. Beispielsweise schließt sich die erste Auslassöffnung auf der dem Felgenbett abgewandten Seite des Außenhorns an dieses an. Zusätzlich oder alternativ schließt sich die zweite Auslassöffnung auf der dem Felgenbett abgewandten Seite des Innenhorns an dieses an. Unter den Auslassöffnungen sind Überlauföffnungen zu verstehen, durch welche während des Druckgießens ein Teil des in die Gießform eingebrachten Gießmaterials aus der Gießform austreten kann. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Gießmaterials in der Gießform erzielt.
Vorstehend wurde bereits erläutert, dass die Auslassöffnungen mehrreihig angeordnet sind. Ist die erste Auslassöffnung Teil mehrerer erster Auslassöffnungen und die zweite Auslassöffnung Teil mehrerer zweiter Auslassöffnungen, so liegen jeweils alle der ersten Auslassöffnungen in der ersten Reihe und alle der zweiten Auslassöffnungen in einer zweiten Reihe. In anderen Worten liegen alle ersten Auslassöffnungen in einer gedachten ersten Ebene und alle zweiten Auslassöffnungen in einer gedachten zweiten Ebene, wobei die beiden Ebenen vorzugsweise jeweils senkrecht auf der Längsmittelachse der Kraftwagenfelge stehen.
Die mehrreihige Anordnung der Auslassöffnungen hat den Vorteil, dass die Fließgeschwindigkeit des Gießmaterials in der Gießform während des Druckgießens bereichsweise erhöht wird, sodass ein zuverlässiges und gleichmäßiges Füllen der Gießform mit dem Gießmaterial sichergestellt wird. Hierdurch kann der Ausschuss, also der Anteil an fehlerhaften Kraftwagenfelgen, deutlich reduziert 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.
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.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Gießform verwendet wird, bei welcher die erste Auslassöffnung und/oder die zweite Auslassöffnung in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet sind/ist. Die erste Auslassöffnung beziehungsweise die zweite Auslassöffnung ist insoweit ringförmig ausgestaltet und umgreift die Längsmittelachse der Kraftwagenfelge in Umfangsrichtung vollständig und durchgehend. Dies kann für die erste Auslassöffnung, die zweite Auslassöffnung oder beide der Fall sein. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige Verteilung des Gießmaterials in der Gießform erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Gießform verwendet wird, bei welcher die erste Auslassöffnung an dem Innenhorn und die zweite Auslassöffnung an dem Außenhorn vorliegt, sodass in axialer Richtung zwischen der ersten Auslassöffnung und der zweiten Auslassöffnung das Felgenbett angeordnet ist. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Das Felgenbett weist üblicherweise eine geringe Wandstärke auf, beispielsweise eine Wandstärke von höchstens 15 mm, höchstens 10 mm, höchstens 7,5 mm oder höchstens 5 mm. Das bedeutet, dass das während des Druckgie-ßens in die Gießform eingebrachte Gießmaterial den Bereich der Gießform, in welchem das Felgenbett ausgebildet wird, mit einem lediglich geringen Massenstrom des Gießmaterials durchströmt wird. Um dennoch die gleichmäßige Füllung der Gießform zu erzielen, ist die zweireihige Anordnung der Auslassöffnungen realisiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gießform während des Druckgießens an der ersten Auslassöffnung und/oder der zweiten Auslassöffnung mit Unterdruck beaufschlagt wird, insbesondere gleichzeitig oder zeitversetzt. Das bedeutet, dass die erste Auslassöffnung, die zweite Auslassöffnung oder beide an die Unterdruckquelle angeschlossen sind und während des Druckgießens beziehungsweise während des Einbringens des Gießmaterials in die Gießform eine Strömungsverbindung zwischen der Unterdruckquelle einerseits und der ersten Auslassöffnung, der zweiten Auslassöffnung oder beiden andererseits hergestellt wird. Es kann vorgesehen sein, dass das vor dem Einbringen des Gießmaterials in die Gießform erfolgte Evakuieren der Gießform ebenfalls über die erste Auslassöffnung und/oder die zweite Auslassöffnung erfolgt. Entsprechend sind keine weiteren Anschlüsse der Unterdruckquelle an die Gießform zusätzlich zu der ersten Auslassöffnung und der zweiten Auslassöffnung notwendig.
Das Beaufschlagen der ersten Auslassöffnung und der zweiten Auslassöffnung während des Druckgießens beziehungsweise während des Einbringens des Gießmaterials in die Gießform kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Beispielsweise werden die beiden Auslassöffnungen gleichzeitig mit dem Unterdruck beaufschlagt. Es kann jedoch auch ein zeitversetztes Beaufschlagen vorgesehen sein, bei welchem zum Beispiel zunächst die erste Auslassöffnung mit dem Unterdruck beaufschlagt wird, wohingegen die Strömungsverbindung zwischen der zweiten Auslassöffnung und der Unterdruckquelle unterbrochen ist. Nachfolgend wir die Strömungsverbindung zwischen der ersten Auslassöffnung und der Unterdruckquelle unterbrochen und stattdessen die Strömungsverbindung zwischen der zweiten Auslassöffnung und der Unterdruckquelle hergestellt, sodass nunmehr die zweite Auslassöffnung mit dem Unterdruck beaufschlagt wird.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, lediglich die erste Auslassöffnung mit Unterdruck zu beaufschlagen, bis das Gießmaterial die erste Auslassöffnung erreicht hat oder eine bestimmte Menge des Gießmaterials aus der ersten Auslassöffnung ausgetreten ist. Anschließend wird die Beaufschlagung der ersten Auslassöffnung mit Unterdruck eingestellt, insbesondere durch Unterbrechung der Strömungsverbindung zwischen der Unterdruckquelle und der ersten Auslassöffnung. Stattdessen wird nachfolgend die zweite Auslassöffnung mit dem Unterdruck beaufschlagt, nämlich vorzugsweise bis die Gießform vollständig mit dem Gießmaterial gefüllt ist, also das Gießmaterial die zweite Auslassöffnung erreicht hat oder eine bestimmte Menge des Gießmaterials durch die zweite Auslassöffnung aus der Gießform ausgetreten ist. Hierdurch wird wiederum eine besonders zuverlässige Füllung der Gießform mit dem Gießmaterial erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftwagenfelge wenigstens bereichsweise eine geringe Wandstärke von höchstens 15 mm, insbesondere höchstens 10 mm, höchstens 7,5 mm oder höchstens 5 mm, aufweist, und/oder eine Krümmung mit einem geringen Krümmungsradius von höchstens 4 mm aufweist, und/oder eine in axiale Richtung und in radiale Richtung und/oder in axialer Richtung und in tangentialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse der Kraftwagenfelge verlaufende Entformungsfläche aufweist, die vollständig in einer gedachten Ebene liegt, wobei die Ebene mit der Längsmittelachse einen Winkel einschließt, der mehr als 0° und höchstens 4° beträgt.
Die mittels des Druckgießens hergestellte Kraftwagenfelge zeichnet sich durch eine besonders geringe Wandstärke und/oder eine Krümmung mit einem besonders geringen Krümmungsradius und/oder durch das Vorliegen der Entformungsfläche aus. 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 Felgenmitte 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. Beispielsweise liegt die geringe Wandstärke lediglich in dem Felgenbett und/oder der Felgenmitte vor, wohingegen die anderen Bereiche der Kraftwagenfelge Wandstärken aufweisen, die größer sind als die geringe Wandstärke, insbesondere durchgehend.
Die geringe Wandstärke beträgt höchstens 15 mm, höchstens 10 mm, höchstens 7,5 mm oder 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 mmoder genau 2 mm betragen.
Zusätzlich oder alternativ zu der geringen Wandstärke liegt die Krümmung mit dem geringen Krümmungsradius vor. 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. Bevorzugt sind Krümmungsradien von höchstens 2 mm oder weniger. 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, jeweils 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 zwischen 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 3,0°, höchstens 2,0°, höchstens 1,5°, höchstens 1,0° oder höchsten 0,5°. Bevorzugt sind hierbei die kleineren Winkel von höchstens 2,0° und weniger.
Das beschriebene Vorgehen bei dem Herstellen der Kraftwagenfelge ermöglicht eine einfache, schnelle und kostengünstige Ausbildung der Kraftwagenfelge, welche gleichzeitig eine äußerst filigrane Struktur aufweist. 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. Auch die Erstarrungszeit ist für das Druckgießen deutlich kürzer als für das Kokillengießen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gießmaterial durch wenigstens eine ringförmige Einspritzöffnung in die Gießform eingebracht wird. Die Einspritzöffnung ist also bevorzugt in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse der Kraftwagenfelge durchgehend ausgebildet und umgreift die Längsmittelachse vollständig und durchgehend. Die ringförmige Einspritzöffnung kann sich auch aus mehreren Ringsegmenten zusammensetzen, die in Umfangsrichtung beabstandet voneinander angeordnet sind und gemeinsam die Längsmittelachse der Kraftwagenfelge vollständig umgreifen. Besonders bevorzugt sind die Ringsegmente untereinander kongruent, weisen also dieselbe Erstreckung in Umfangsrichtung, dieselbe Form und denselben Flächeninhalt auf. Das Verwenden der ringförmigen Einspritzöffnung zum Einbringen des Gießmaterials hat wiederum den Vorteil einer äußerst gleichmäßigen Verteilung des Gießmaterials in der Gießform. Die Einspritzöffnung kann auch als Angussquerschnitt bezeichnet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Einspritzöffnung in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise durchgehend oder vollständig durchgehend ausgebildet ist, sodass das Gießmaterial in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise durchgehend ausgebracht wird. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Im Falle der lediglich bereichsweise durchgehenden Ausgestaltung der Einspritzöffnung setzt sich diese vorzugsweise aus den mehreren Ringsegmenten zusammen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Besonders bevorzugt umgreift die Einspritzöffnung die Längsmittelachse der Kraftwagenfelge jedoch in Umfangsrichtung durchgehend und vollständig. Entsprechend wird in diesem Fall auch das Gießmaterial in Umfangsrichtung durchgehend in die Gießform eingebracht. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige Füllung der Gießform erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Gießform verwendet wird, bei der die wenigstens eine Einspritzöffnung in axialer Richtung oder in radialer Richtung in die Gießform einmündet. In ersterem Fall erfolgt das Einbringen des Gießmaterials in die Gießform in axialer Richtung oder zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung. Letzteres bedeutet, dass eine axiale Komponente der Geschwindigkeit, mit welcher das Gießmaterial in die Gießform durch die Einspritzöffnung eingebracht wird, größer ist als eine radiale Komponente und eine tangentiale Komponente. Unter dem Einbringen in radialer Richtung ist hingegen ein Einbringen zu verstehen, bei welchem die radiale Komponente größer ist als die axiale Komponente und die tangentiale Komponente. Bevorzugt ist - in beiden Fällen - die jeweilige Komponente um einen Faktor von mindestens 5, mindestens 7,5 oder mindestens 10 größer als jede der beiden anderen Komponenten.
Das Ausbringen des Gießmaterials in radialer Richtung erfolgt insbesondere in radialer Richtung nach außen. Besonders bevorzugt ist die Einspritzöffnung an der Nabe der herzustellenden Kraftwagenfelge angeordnet, sodass das Gießmaterial zunächst die Nabe der Kraftwagenfelge ausbildet und anschließend über die Felgenmitte in Richtung des Felgenbetts strömt. Dies ist vorteilhaft, weil an der Nabe üblicherweise die höchste Materialkonzentration der Kraftwagenfelge vorliegt, dort also die größte Materialmenge benötigt wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der wenigstens einen Einspritzöffnung über eine auf der Längsmittelachse liegende Anschlussöffnung Gießmaterial zugeführt wird, wobei die wenigstens eine Einspritzöffnung über eine Angussleitung strömungstechnisch an die Anschlussöffnung angeordnet ist. Die Anschlussöffnung liegt insoweit mittig bezüglich der Längsmittelachse der Kraftwagenfelge vor. Die Anschlussöffnung ist im Querschnitt gesehen beispielsweise rund. In jedem Fall ist sie nicht ringförmig, sondern sie beziehungsweise das in der Anschlussöffnung während des Druckgießens vorliegende Gießmaterial wird von der Längsmittelachse der Kraftwagenfelge durchgriffen. Das bedeutet, dass die Längsmittelachse in der Anschlussöffnung beziehungsweise in dem in ihr vorliegenden Gießmaterial angeordnet ist. Nach dem Zuführen des Gießmaterials durch die Anschlussöffnung wird dieses über die Angussleitung der Einspritzöffnung zugeführt und durch diese in die Gießform ausgebracht. Die zentrale Anordnung der Anschlussöffnung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung zum Herstellen der Kraftwagenfelge auf einfache Art und Weise in bestehende Gießeinrichtungen integrierbar ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Angussleitung entlang eines Kegelmantels von der Anschlussöffnung bis zu der Einspritzöffnung verläuft. Die Angussleitung weitet sich insoweit ausgehend von der Anschlussöffnung bis hin zu der Einspritzöffnung auf, bevorzugt verringert sich hierbei jedoch ihr Durchströmungsquerschnittsflächeninhalt gleich, sodass entlang der Angussleitung eine in Richtung der Einspritzöffnungzunehmende Strömungsgeschwindigkeit des Gießmaterials vorliegt. Die Angussleitung wird vorzugsweise in radialer Richtung nach innen von einem zentralen Element begrenzt, welcher kegelförmig ist und den Kegelmantel definiert, entlang welchem die Angussleitung verläuft. Die Verwendung einer derartig ausgestalteten Angussleitung hat den Vorteil, dass zum einen wiederum eine gleichmäßige Befüllung der Gießform mit dem Gießmaterial sichergestellt ist und zum anderen eine Kühlung der zum Herstellen der Kraftwagenfelge verwendeten Vorrichtung auf einfache Art und Weise möglich ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Angussleitung in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse nach innen von einem Kühlblock begrenzt wird, der zumindest zeitweise gekühlt wird. Auf die Möglichkeit der Kühlung wurde vorstehend bereits hingewiesen. Sie wird mithilfe des Kühlblocks realisiert, der die Angussleitung in radialer Richtung nach innen begrenzt und sich bevorzugt von der Anschlussöffnung bis hin zu der Einspritzöffnung erstreckt. der Kühlblock wird zumindest zeitweise gekühlt. Hierzu weist er beispielsweise wenigstens eine Kühlmittelleitung auf, welche zeitweise zum Kühlen des Kühlblocks mit einem Kühlmittel durchströmt wird. Hierdurch ist ein zuverlässiger Betrieb der Vorrichtung zum Herstellen der Kraftwagenfelge sichergestellt. Der Kühlblock kann auch als Angusszapfen bezeichnet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Felgenmitte mit mehreren in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse der Kraftwagenfelge voneinander beabstandeten Speichen ausgebildet wird. Eine solche Ausgestaltung der Felgenmitte 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 höchstens 15° oder 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 Längsmittelachsen 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.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftwagenfelge bereichsweise mit einer ersten Wandstärke von mehr als 15 mm, insbesondere mindestens 17,5 mm oder mindestens 20 mm, und bereichsweise mit einer der geringen Wandstärke entsprechenden zweiten Wandstärke hergestellt wird. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Kraftwagenfelge bereichsweise mit einer ersten Wandstärke von mehr als 5 mm, insbesondere mindestens 7,5 mm oder mindestens 10 mm, jedoch höchstens 20 mm, und bereichsweise mit einer der geringen Wandstärke entsprechenden zweiten Wandstärke hergestellt wird. Die zweite Wandstärke beträgt mindestens 1,5 mm oder mindestens 2 mm und höchstens 15 mm, höchstens 10 mm, höchstens 7,5 mm oder höchstens 5 mm, vorzugsweise höchstens 3 mm, höchstens 2,5 mm oder höchstens 2 mm. Die Kraftwagenfelge weist also nicht vollständig durchgehend die geringe Wandstärke auf, sondern setzt sich aus mehreren Teilen zusammen, von welchen einige die erste Wandstärke und andere die zweite Wandstärke aufweisen. Hierbei ist die erste Wandstärke ganz allgemein größer als die zweite Wandstärke, beispielsweise um einen Faktor von mindestens 1,5, mindestens 2,0 oder mindestens 2,5. Beispielsweise sind die erste Wandstärke und die zweite Wandstärke beide in der Felgenmitte umgesetzt. So kann insbesondere jede der Speichen - sofern vorhanden - teilweise die erste Wandstärke und teilweise die zweite Wandstärke aufweisen. Hierdurch wird eine besonders hohe Tragfähigkeit der Kraftwagenfelge bei gleichzeitig äußerst filigraner Gestaltung erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die geringe Wandstärke in einem in Umfangsrichtung zwischen zwei Speichen liegenden Bereich verwendet wird, sodass die beiden Speichen über ein bei dem Druckgießen hergestelltes Zwischenspeicherelement miteinander verbunden werden, dass zumindest bereichsweise, insbesondere durchgehend, die geringe Wandstärke aufweist. Der in Umfangsrichtung zwischen den zwei Speichen liegende Bereich kann auch als Zwischenspeichenbereich bezeichnet werden. 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. Dabei weist das Zwischenspeichenelement die geringe Wandstärke auf. Die beiden Speichen hingegen können eine größere Wandstärke als die geringe Wandstärke aufweisen, beispielsweise eine der ersten Wandstärke entsprechende Wandstärke. 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.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenspeichenelement einen Bereich vollständig ausfüllend ausgebildet wird, der in Umfangsrichtung von den beiden Speichen, in radialer Richtung nach innen von der Nabe und in radialer Richtung nach außen von dem Felgenbett begrenzt ist. Auf eine derartige Ausgestaltung wurde vorstehend bereits hingewiesen. Das Zwischenspeichenelement füllt also den Zwischenspeichenbereich vollständig aus beziehungsweise verschließt ihn durchgehend. Hierdurch werden besonders gute aerodynamische Eigenschaften realisiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenspeichenelement in radialer Richtung mit einer Tragfähigkeit hergestellt wird, 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.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenspeichenelement in radialer Richtung mit einer Tragfähigkeit hergestellt wird, der höchstens 50 %, höchstens 40 %, höchstens 30 % oder höchstens 25 % der Tragfähigkeit einer der Speichen spricht. Auch hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Auf die entsprechenden Ausführungen wird Bezug genommen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Felgenbett bei dem Druckgießen mit der geringen Wandstärke und/oder auf seiner in radialer Richtung innenliegenden Seite mit der Entformungsfläche hergestellt wird. Aufgrund der besonders guten mittels des Druckgießens erzielbaren Materialeigenschaften kann das Felgenbett die geringe Wandstärke aufweisen, nämlich zumindest teilweise, also entweder nur teilweise oder durchgehend. Zusätzlich oder alternativ ist an dem Felgenbett die Entformungsfläche ausgebildet, nämlich auf der in radialer Richtung innenliegenden Seite des Felgenbetts. Auf dieser Seite greift die Felgenmitte an dem Felgenbett an beziehungsweise gehen die Speichen in das Felgenbett über. Die Entformungsfläche liegt also beispielsweise in Umfangsrichtung und/oder in axialer Richtung benachbart zu einer der Speichen vor, insbesondere in Umfangsrichtung zwischen zwei der Speichen. Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine besonders gewichtssparende und filigrane Kraftwagenfelge.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Felgenbett bei dem Druckgießen mit einer Wandstärke ausgebildet wird, die höchstens dreimal so groß ist wie seine endgültige Wandstärke. Insbesondere wird das Felgenbett bei dem Druckgießen mit seiner endgültigen Breite, also seiner endgültigen Erstreckung in axialer Richtung, hergestellt. Es erfolgt vorzugsweise kein Umformen, insbesondere kein Flow-Forming, des Felgenbetts nach dem Druckgießen. Es kann jedoch vorgesehen sein, dass das Felgenbett nach dem Druckgießen spanend bearbeitet wird, um eine für die Kraftwagenfelge notwendige Oberflächengüte des Felgenbetts sicherzustellen. Hierbei kann eine geringfügige Verringerung der Wandstärke auftreten.
Zumindest wird also das Felgenbett bei dem Druckgießen mit einer Wandstärke ausgebildet, die höchstens dreimal oder höchstens doppelt so groß ist wie die endgültige Wandstärke der Kraftwagenfelge. Beispielsweise erfolgt zum Erzielen der endgültigen Wandstärke ein einseitiges oder ein zweiseitiges spanabtragendes Bearbeiten. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die bei dem Vakuumdruckgießen realisierte Wandstärke höchstens 50 %, höchstens 25 %, höchstens 15% oderhöchstens 10 % größer ist als die endgültige Wandstärke der Kraftwagenfelge bei ihrem Einsatz als Bestandteil des Rads des Kraftfahrzeugs. Das Felgenbett wird bei dem Druckgießen somit mit wesentlich verringerter Nachbearbeitung oder sogar nachbearbeitungsfrei oder zumindest nahezu nachbearbeitungsfrei hergestellt. In jedem Fall entfällt das bislang notwendige Umformen des Felgenbetts, sodass eine äußerst kostengünstige Herstellung der Kraftwagenfelge realisiert wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei dem Druckgießen eine Ringnut in der Kraftwagenfelge und/oder ein Hump in dem Felgenbett ausgebildet wird. Unter der Ringnut ist eine eine ringförmige Gestalt aufweisende Ausnehmung zu verstehen, die in der Kraftwagenfelge nach dem Druckgießen vorliegt. Die Ringnut kann in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet sein oder sich aus mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Ringnutsegmenten zusammensetzen. Jedes der Ringnutsegmente kann hierbei grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen, solang die Ringnutsegmente insgesamt ringförmig beziehungsweise kreisförmig an der Kraftwagenfelge vorliegen.
Die Ringnut ist an der Kraftwagenfelge in radialer Richtung, beispielsweise in radialer Richtung nach außen oder nach innen, oder in axialer Richtung geöffnet. Eine in Umfangsrichtung durchgehende und in radialer Richtung nach außen geöffnete Ringnut dient beispielsweise der Aufnahme eines Reifenrands eines Reifens des Rads des Kraftfahrzeugs. In diesem Fall wird die Ringnut in axialer Richtung vorzugsweise von dem Hump begrenzt. Sowohl die Ringnut als auch der Hump werden bei dem Druckgießen hergestellt, also nicht nachträglich an beziehungsweise in dem Felgenbett ausgebildet. Insbesondere werden sie nicht durch zerspanendes Bearbeiten des Felgenbetts hergestellt.
Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Ringnut auf einer des Außenhorns abgewandten Seite des Innenhorns ausgebildet wird. In diesem Fall ist die Ringnut in axialer Richtung geöffnet, nämlich in die von dem Außenhorn abgewandte Richtung. Durch die Ringnut wird eine Verringerung der Wandstärke des Innenhorns erzielt, sodass das Innenhorn, insbesondere im Bereich der Ringnut, vorzugsweise die geringere Wandstärke aufweist. Die Ringnut dient in diesem Fall einer Materialeinsparung beziehungsweise einer Gewichtsreduzierung der Kraftwagenfelge. Die Ringnut kann in jedem Fall in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet sein. Alternativ ist jedoch - wie bereits erläutert - eine aus mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Ringnutsegmenten zusammengesetzte Ringnut realisierbar. Die Ringnutsegmente liegen hierbei in Form von grundsätzlich beliebig ausgestalteten Vertiefung vor.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftwagenfelge aus AISi10MnMgZn hergestellt wird. Diese Aluminiumlegierung dient insoweit als Gießmaterial. Die Aluminiumlegierung weist hervorragende Festigkeitseigenschaften für die Kraftwagenfelge auf. Beispielsweise kommt als Gießmaterial eine AISi-Legierung zum Einsatz, die folgende Bestandteile enthält: 6,5 Gew.-% bis 12,0 Gew.-% Si, maximal 0,8 Gew.-% Mn, 0,25 Gew.-% bis 0,6 Gew.-% Mg, 0,08 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% Zn, maximal 0,3 Gew.-% Zr, maximal 0,025 Gew.-% Sr, maximal 0,5 Gew.-% Verunreinigungen und als Rest AI. Die Legierung kann wenigstens einen der folgenden optionalen Regierungsbestandteile aufweisen: maximal 0,2 Gew.-% V, maximal 0,2 Gew.-% Mo, maximal 0,3 Gew.-% Sn, maximal 0,3 Gew.-% Co und maximal 0,2 Gew.-% Ti.
Eine solche Legierung ist im besonderen Maße für die Herstellung der Kraftwagenfelge geeignet, weil sie die Realisierung besonders filigraner Strukturen ermöglicht. Vorzugsweise ist der Anteil von Mn größer als 0 Gew.-%, beispielsweise beträgt er 0,2 Gew.-% oder 0,3 Gew.-% einerseits bis 0,8 Gew.-% andererseits. Der Anteil an Mg ist beispielsweise höchstens 0,5 Gew.-%. Bevorzugt beträgt der Anteil an Zn höchstens 0,35 Gew.-%. Weiter bevorzugt ist der Anteil an Sr größer als 0 Gew.-%, insbesondere beträgt er 0,006 Gew.-% bis 0,025 Gew.-%. Besonders bevorzugt enthält die Aluminiumlegierung Cr, nämlich maximal 0,3 Gew.-%. Unter den Verunreinigungen ist wenigstens ein Element des Periodensystems zu verstehen, das sich ohne gezielte Zugabe in der Legierung befindet. Die Verunreinigungen können selbstverständlich auch mehrere dieser Elemente enthalten.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftwagenfelge nach dem Druckgießen wärmebehandelt wird. Das Wärmebehandeln ist beispielsweise ein Glühen der Kraftwagenfelge. Das Glühen umfasst zumindest ein Anwärmen der Kraftwagenfelge auf eine bestimmte Temperatur, welche auch als Halttemperatur bezeichnet werden kann, ein Halten der Kraftwagenfelge auf der Haltetemperatur und ein nachfolgendes Abkühlen von der Haltetemperatur, insbesondere bis auf eine Temperatur von höchstens 200°C oder bis auf eine Umgebungstemperatur.
Es kann vorgesehen sein, dass das Wärmebehandeln für die gesamte Kraftwagenfelge vorgenommen wird. Es kann jedoch auch lediglich lokal begrenzt durchgeführt werden, sodass lediglich lokalbegrenzt Wärme in die Kraftwagenfelge eingetragen wird und entsprechend an der wärmebehandelten Stelle eine höhere Temperatur auftritt als an anderen Stellen der Kraftwagenfelge, an welchen das Wärmebehandeln nicht erfolgt.
Zusätzlich oder alternativ kann das Wärmebehandeln lokal verschieden erfolgen. Hierunter ist zu verstehen, dass ein erster Bereich der Kraftwagenfelge einer ersten Wärmebehandlung und ein zweiter Bereich der Kraftwagenfelge mit einer von der ersten Wärmebehandlung verschiedenen zweiten Wärmebehandlung behandelt wird, wobei im Rahmen der ersten Wärmebehandlung beispielsweise eine erste Haltetemperatur und im Rahmen der zweiten Wärmebehandlung eine zweite Haltetemperatur verwendet wird, welche von der ersten Haltetemperatur verschieden ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmebehandeln bei einer globalen ersten Temperatur erfolgt und die Kraftwagenfelge nur bereichsweise mit einer höheren zweiten Temperatur beaufschlagt wird. In anderen Worten erfolgt das Wärmebehandeln lokal verschieden, nämlich grundsätzlich mit der ersten Temperatur und lediglich lokal begrenzt mit der zweiten Temperatur. Die zweite Temperatur wird hierbei beispielsweise für Bereiche der Kraftwagenfelge verwendet, in welchen sie eine Wandstärke aufweist, die größer ist als die geringe Wandstärke. Die erste Temperatur kann hingegen derart gewählt sein, dass ein optimales Aushärten derjenigen Bereiche erfolgt, in welchen die Kraftwagenfelge die geringe Wandstärke aufweist. Hierdurch werden besonders gute Materialeigenschaften der Kraftwagenfelge erzielt.
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 Gießform wenigstens eine erste Auslassöffnung sowie wenigstens eine in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse der Kraftwagenfelge von der wenigstens einen ersten Auslassöffnung beabstandet angeordnete zweite Auslassöffnung aufweist, an welchen jeweils Gießmaterial aus der Gießform austreten kann.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Vorrichtung zum Herstellen der Kraftwagenfelge beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise bei ihrem Herstellen wurde vorstehend bereits hingewiesen. Sowohl die Kraftwagenfelge als auch die Vorrichtung 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 die einzige

Figur eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen einer Kraftwagenfelge sowie der Kraftwagenfelge.

Die Figur zeigt eine äußerst schematische Längsschnittdarstellung durch eine Vorrichtung 1 zum Herstellen einer Kraftwagenfelge 2 für ein Kraftfahrzeug. Die Kraftwagenfelge 2 weist als wesentliche Bestandteile ein Felgenbett 3, eine Felgenmitte 4 sowie eine Nabe 5 auf. Gezeigt sind die Vorrichtung 1 sowie die Kraftwagenfelge 2 im Längsschnitt bezüglich einer Längsmittelachse 6 der Kraftwagenfelge 2. Das Felgenbett 2 ist in axialer Richtung einerseits von einem Außenhorn 7 und andererseits von einem Innenhorn 8 begrenzt, die sich ausgehend von dem Felgenbett 3 in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 6 nach außen erstrecken. Ergänzend sei angemerkt, dass sich die axiale Erstreckung des Felgenbetts 3 bis zu einem jeweiligen außenseitigen Ende des Außenhorns 7 beziehungsweise des Innenhorns 8 erstreckt. Die axiale Erstreckung des Felgenbetts 3 schließt also die axialen Erstreckungen des Außenhorns 7 und des Innenhorns 8 mit ein.
Das Felgenbett 3 und die Nabe 5 sind über die Felgenmitte 4 miteinander verbunden. Die Felgenmitte 4 greift also sowohl an dem Felgenbett 3 als auch an der Nabe 5 an und erstreckt sich ausgehend von der Nabe 5 bis hin zu dem Felgenbett 3. Die Nabe 5 weist eine Mittenausnehmung 9 auf, die bezüglich der Längsmittelachse 6 zentral in der Nabe 5 vorliegt und diese in axialer Richtung vollständig durchgreift. Zusätzlich weist die Nabe 5 einen Lochkreis 10 mit mehreren Bohrungen 11 auf, welcher jeweils zur Aufnahme eines Befestigungsmittels dienen, mittels welchem die Kraftwagenfelge 2 an einer Radnabe des Kraftfahrzeugs befestigbar ist beziehungsweise befestigt wird.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Felgenmitte 3 mehrere Speichen 12 auf, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Jede der Speichen 12 erstreckt sich ausgehend von der Nabe 5 bis hin zu dem Felgenbett 3. In Umfangsrichtung zwischen den Speichen 12 liegt ein Zwischenspeichenbereich vor, welcher in Umfangsrichtung von den Speichen 12, in radialer Richtung nach innen von der Nabe 5 und in radialer Richtung nach außen von dem Felgenbett 3 begrenzt ist. In diesem Zwischenspeichenbereich kann ein hier nicht dargestelltes Zwischenspeichenelement ausgebildet sein, welches den Zwischenspeichenbereich beispielsweise vollständig ausfüllt. Das Zwischenspeichenelement kann beispielsweise eine geringe Wandstärke von höchstens 15 mm, höchstens 10 mm, höchstens 7,5 mm oder höchstens 5 mm aufweisen. Insbesondere um diese zu realisieren, wird die Kraftwagenfelge 2 einstückig und durchgehend durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt. Als Gießmaterial kommt Aluminium oder eine Aluminiumlegierung zum Einsatz.
Das Herstellen der Kraftwagenfelge 2 erfolgt mithilfe der Vorrichtung 1, welcher ein Gießwerkzeug darstellt. Die Vorrichtung 1 verfügt über eine Gießform 13, die beispielsweise auf gegenüberliegenden Seiten von einer ersten Platte 14 und einer zweiten Platte 15 begrenzt ist. In anderen Worten begrenzen die beiden Platten 14 und 15 die Gießform 13 in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 6 auf gegenüberliegenden Seiten. Zwischen den beiden Platten 14 und 15 ist ein Schieber 16 angeordnet, welcher die Gießform 13 in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 6 begrenzt. Vorzugsweise sind die Platten 14 und 15 jeweils in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 6 verlagerbar, wohingegen der Schieber 16 in radialer Richtung verlagerbar ist. Vorzugsweise setzt sich der Schieber 16 aus mehreren Teilschiebern 17 und 18 zusammen, welche unabhängig voneinander verlagerbar sind oder zumindest voneinander fort verlagerbar sind. Eine solche Ausgestaltung der Vorrichtung 1 ermöglicht ein einfaches Entformen der hergestellten Kraftwagenfelge 2.
Die Vorrichtung 1 weist in der hier dargestellten Ausführungsform wenigstens eine erste Auslassöffnung 19 und wenigstens eine zweite Auslassöffnung 20 auf. Vorzugsweise liegen mehrere erste Auslassöffnungen 19 und/oder mehrere zweite Auslassöffnungen 20 vor. Die ersten Auslassöffnungen 19 sind in Umfangsrichtung verteilt angeordnet, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet und insbesondere voneinander beabstandet. Dies gilt zusätzlich oder alternativ analog für die zweiten Auslassöffnungen 20, die also in Umfangsrichtung verteilt angeordnet, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet und insbesondere voneinander beabstandet sind. Insofern im Rahmen dieser Beschreibung lediglich auf die Auslassöffnung 19 oder die Auslassöffnung 20 Bezug genommen wird, so haben die Ausführungen stets auch für die mehreren Auslassöffnungen 19 beziehungsweise die mehreren Auslassöffnungen 20 Gültigkeit.
Die Auslassöffnungen 19 und 20 sind in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse 6 voneinander beabstandet angeordnet. Im Falle der mehreren Auslassöffnungen 19 und/oder der mehreren Auslassöffnungen 20 sind diese entlang eines Rings angeordnet, umgreifen also gemeinsam die Längsmittelachse 6 in Umfangsrichtung vollständig. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Auslassöffnung 19 und/oder die Auslassöffnung 20 die Längsmittelachse 6 jeweils durchgehend und vollständig umgreifen, sodass sie in Form von ringförmigen Auslassschlitzen vorliegen.
Die Auslassöffnungen 19 und 20 dienen jeweils als Überlauföffnung und insoweit zum Austreten von Gießmaterial aus der Gießform 13 während des Druckgießens. Die Auslassöffnungen 19 und 20 sind (optional) über Unterdruckleitungen 21 und 22 an eine hier nicht dargestellte Unterdruckquelle strömungstechnisch angeschlossen und mittels der Unterdruckquelle mit Unterdruck beaufschlagbar. Vorzugsweise ist es vorgesehen, während des Druckgießens zunächst die erste Auslassöffnung 19 mit Unterdruck zu beaufschlagen und anschließend die zweite Auslassöffnung 20, sodass also ein sequentielles Beaufschlagen der Auslassöffnungen 19, 20 mit Unterdruck erfolgt.
Das Einbringen des Gießmaterials in die Gießform 13 erfolgt über eine ringförmige Einspritzöffnung 23. Diese ist in Umfangsrichtung bevorzugt durchgehend und die Längsmittelachse 6 vollständig umgreifend ausgebildet. Die Einspritzöffnung 23 ist über eine Angussleitung 24 mit einer auf der Längsmittelachse 6 liegenden Anschlussöffnung 25 strömungstechnisch verbunden. Über die Anschlussöffnung 25 der Vorrichtung 1 zugeführtes Gießmaterial strömt insoweit über die Angussleitung 24 in Richtung der Einspritzöffnung 23 und tritt durch diese in die Gießform 13 ein. Die Angussleitung 24 wird in radialer Richtung nach innen von einem Kühlblock 26 begrenzt, welcher kühlbar ist beziehungsweise zumindest zeitweise gekühlt wird. Der Kühlblock 26 verfügt hierzu über wenigstens eine nicht gezeigte Kühlmittelleitung. Diese Kühlmittelleitung wird zum Kühlen des Kühlblocks 26 zumindest zeitweise mit einem Kühlmittel durchströmt. Die Durchströmung der Gießform 13 mit dem Gießmaterial während des Druckgießens ist durch die Pfeile 27 angedeutet, welche lediglich teilweise gekennzeichnet sind.
Die beschriebene Ausgestaltung der Vorrichtung 1 ermöglicht ein besonders rasches und zuverlässiges Füllen der Gießform 13 mit dem Gießmaterial. Zudem kann die Kraftwagenfelge 2 bei der Verwendung des Druckgießens mit einer äußerst filigranen Optik und gleichzeitig kostengünstig und schnell hergestellt werden. Zudem werden mittels des Druckgießens des Aluminiums oder Aluminiumlegierung hervorragende Festigkeitswerte erzielt.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Kraftwagenfelge
3: Felgenbett
4: Felgenmitte
5: Nabe
6: Längsmittelachse
7: Außenhorn
8: Innenhorn
9: Mittenausnehmung
10: Lochkreis
11: Bohrung
12: Speiche
13: Gießform
14: 1. Platte
15: 2. Platte
16: Schieber
17: Teilschieber
18: Teilschieber
19: 1. Auslassöffnung
20: 2. Auslassöffnung
21: Unterdruckleitung
22: Unterdruckleitung
23: Einspritzöffnung
24: Angussleitung
25: Anschlussöffnung
26: Kühlblock
27: Pfeil

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 10392988 T5 [0003]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Kraftwagenfelge (2) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftwagenfelge (2) ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn (7) und einem Innenhorn (8) begrenztes Felgenbett (3), eine Nabe (5) mit einer Mittenausnehmung (9) und einem Lochkreis (10) sowie eine das Felgenbett (3) und die Nabe (5) miteinander verbindende Felgenmitte (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwagenfelge (2) einstückig und durchgehend in einer Gießform (13) durch Druckgießen eines Gießmaterials hergestellt wird, wobei die Gießform (13) wenigstens eine erste Auslassöffnung (19) sowie wenigstens eine in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse (6) der Kraftwagenfelge (2) von der wenigstens einen ersten Auslassöffnung (19) beabstandet angeordnete zweite Auslassöffnung (20) aufweist, an welchen jeweils Gießmaterial aus der Gießform (13) austreten kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (13) während des Druckgießens an der ersten Auslassöffnung (19) und/oder der zweiten Auslassöffnung (20) mit Unterdruck beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwagenfelge (2) - wenigstens bereichsweise eine geringe Wandstärke von höchstens 15 mm aufweist, und/oder - eine Krümmung mit einem geringen Krümmungsradius von höchstens 4 mm aufweist, und/oder - eine in axialer Richtung und in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung und in tangentialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse (6) der Kraftwagenfelge (2) verlaufende Entformungsfläche aufweist, die vollständig in einer gedachten Ebene liegt, wobei die Ebene mit der Längsmittelachse (6) einen Winkel einschließt, der mehr als 0° und höchstens 4° beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießmaterial durch wenigstens eine ringförmige Einspritzöffnung (23) in die Gießform (13) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzöffnung (23) in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise durchgehend oder vollständig durchgehend ausgebildet ist, sodass das Gießmaterial in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise durchgehend ausgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gießform (13) verwendet wird, bei der die wenigstens eine Einspritzöffnung (23) in axialer Richtung oder in radialer Richtung in die Gießform (13) einmündet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Einspritzöffnung (23) über eine auf der Längsmittelachse (6) liegende Anschlussöffnung (25) Gießmaterial zugeführt wird, wobei die wenigstens eine Einspritzöffnung (23) über eine Angussleitung (24) strömungstechnisch an die Anschlussöffnung (25) angeschlossen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Angussleitung (24) entlang eines Kegelmantels von der Anschlussöffnung (25) bis zu der Einspritzöffnung (23) verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Angussleitung (24) in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse (6) nach innen von einem Kühlblock (26) begrenzt wird, der zumindest zeitweise gekühlt wird.
Vorrichtung (1) zum Herstellen einer Kraftwagenfelge (2) 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 (2) ein auf gegenüberliegenden Seiten von einem Außenhorn (7) und einem Innenhorn (8) begrenztes Felgenbett (3), eine Nabe (5) mit einer Mittenausnehmung (9) und einem Lochkreis (10) sowie eine das Felgenbett (3) und die Nabe (5) miteinander verbindende Felgenmitte (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) dazu vorgesehen und ausgebildet ist, die Kraftwagenfelge (2) einstückig und durchgehend in einer Gießform (13) durch Druckgießen eines Gießmaterials herzustellen, wobei die Gießform (13) wenigstens eine erste Auslassöffnung (19) sowie wenigstens eine in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse (6) der Kraftwagenfelge (2) von der wenigstens einen ersten Auslassöffnung (19) beabstandet angeordnete zweite Auslassöffnung (20) aufweist, an welchen jeweils Gießmaterial aus der Gießform (13) austreten kann.