DE1605554C - Scheibenrad, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheibenrad aus Blech mit in der Radscheibe radial verlaufenden, sektorenförmige Rippen und Rinnen ergebenden Falzen, deren axiale Höhe bzw. Tiefe nach der Felge hin bis auf Null abnimmt.

Bei einem bekannten Scheibenrad dieser Art haben die Rippen und Rinnen unter Bildung von drei Kanten einen V-förmigen Querschnitt, und sie sind aus der Radscheibe herausgepreßt. Es hat sich nun herausgestellt, daß Rippen bzw. Rinnen von V-förmigem Querschnitt der Radscheibe keine genügende Steifigkeit geben. Außerdem sind günstig über die Radscheibe verteilte Steifigkeits- und Festigkeitswerte dadurch nicht erzielbar, daß beim Herausdrükken der Rippen und Rinnen das Blechmaterial in verschiedenem Abstand von der Achse verschieden stark gestreckt wird.

Man könnte die Steifigkeit der Radscheibe natürlich durch Wahl einer größeren Blechstärke oder einer besseren Blechqualität vergrößern, doch würden sich dadurch die Herstellungskosten erhöhen und die Radscheibe würde gegebenenfalls auch ein größeres Gewicht haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Scheibenrad der genannten Art zu schaffen, das gleichzeitig starrer, widerstandsfähiger und leichter als die bekannten Scheibenräder aus gezogenem Blech ist und überdies noch wirtschaftlicher hergestellt werden kann. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Falzen ein zinnenförmiges Umfangsprofil haben, wobei die ausschließlich durch Faltung erzeugten Scheibenrippen und -rinnen von achsparallelen Seitenflächen, die etwa den Umriß langgestreckter, gerad- und/oder krummliniger Dreiecke mit der Nabe zugekehrter achsparalleler Seite haben sowie von etwa rechtwinklig zu diesen Seitenflächen verlaufenden Flächen ge-

bildet sind, die etwa den Umriß von Trapezen mit felgenseitiger großer Basis haben, daß in bekannter Weise ein felgenseitig angeordneter, kegeliger oder zylindrischer durchlaufender und falzenfreier Scheibenrand gänzlich nach derselben Seite wie die Scheibenflächen versetzt ist und achsseitig die Scheibenflächen in eine starre Nabe eingebettet sind.

Zweckmäßig hat das zinnenförmige Umfangsprofil der Scheibenrippen und -rinnen in jeder Entfernung von der Radachse dieselbe Abwicklungslänge, wobei die dieses Umfangsprofil bildenden Seitenabschnitte parallel bzw. rechtwinklig zur Radachse liegen. Ferner sind die Außen- und die Innensektoren der Radscheibe zweckmäßig Teile von nahezu abwickelbaren Flächen, während die Materialstärke der Radscheibe überall die gleiche ist.

Es ist vorteilhaft, den Scheibenrand mit der Scheibenfläche durch eine falzenfreie Rundung zu verbinden, wobei sich der Rand und die Scheibenfläche in axialer Richtung auf der einen bzw. auf der anderen Seite der Rundung befinden. Für das letztgenannte 'Λ Merkmal wird jedoch kein selbständiger Schutz beansprucht. Um die Radscheibe gegen Korrosion zu schützen, kann sie vorteilhaft aus rostfreiem Stahlblech gefertigt sein.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren, welches eine besondere wirtschaftliche Herstellung der Radscheibe gemäß der Erfindung ermöglicht. Dieses Verfahren besteht aus einer ersten Stufe, in welcher eine zylindrische Trommel gebildet wird, aus einer zweiten Stufe, in welcher eines der Enden der Trommel ausgeweitet wird, um so den zylindrischen oder kegeligen Scheibenrand und die den Rand mit der Scheibenfläche bildende Rundung zu bilden, und aus einer dritten Stufe zur Formgebung der Scheibenfläche, in welcher die nicht ausgeweitete Trommelwand in Richtung auf deren Achse umgebogen wird, bis die endgültige Form der Radscheibe vorliegt.

Im Gegensatz zu der bekannten Radscheibe der genannten Art wird nach der Erfindung also nicht von einer ebenen oder gewölbten Blechscheibe, sondern von einem trommeiförmigen Gebilde ausge- j) gangen und die Rippen und Rinnen werden durch einen Biegevorgang hergestellt und nicht aus der Radscheibe herausgepreßt.

Schließlich betrifft die Erfindung noch eine Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Verfahrens. Diese Vorrichtung hat kranzförmig angeordnete, in Abstand voneinander auf einer Grundplatte angelenkte Stempel von keilförmigem sich in Richtung auf die Achse der Vorrichtung verjüngendem Querschnitt, und diese Stempel haben je eine Spitze und einen Unterteil, welcher auf die Außenwand der Trommel drückt, die in der ersten Verfahrensstufe gebildet wird. Weiterhin hat die Vorrichtung einen Kranz von in gleicher Weise geformten, zwischen den Stempeln an der Grundplatte angelenkten, in Richtung auf die Achse der Vorrichtung schwenkbaren Gegenstempeln mit einer Spitze und einem Unterteil, der auf die Innenwand der genannten Trommel drückt, und schließlich ist eine axial verschiebbare Druckplatte mit einer auf die Stempel einwirkenden Innenfläche vorhanden, die derart profiliert ist, daß sie eine auf die Stempel einwirkende und diese verschwenkende Gleitkurve bildet, während eine axial bewegliche Widerlagerplatte den Schwenkbewegungen der Gegenstempel entgegenwirkt.

Ausführungsbeispiele der Radscheibe und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Radscheibe gemäß der Erfindung,

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie H-H in Fig. 1, F i g. 3 und 4 Umfangsteilschnitte nach den Linien III-IIIbzw.IV-IVinFig. 1,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer anderen Radscheibe gemäß der Erfindung,

F i g. 6 den Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Umfangsteilschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 5 und

Fig. 8 und9 Darstellungen einer Einrichtung gemäß der Erfindung zur Durchführung des einen Teil der Erfindung bildenden Fabrikationsverfahrens, wobei F i g. 8 ein Längsschnitt und F i g. 9 ein Grundriß ist und die rechte Hälfte dieser Figuren den Beginn

zo und die linke Hälfte das Ende der Formgebung der Radscheibe zeigen.

Aus F i g. 1 bis 4 ist ersichtlich, daß die Radscheibe 10 nach der Erfindung einen umgebogenen zylindrischen Rand 11 hat, der über eine Rundung 12 mit der gewellten Scheibenfläche 13 in Verbindung steht, die mit ihrem inneren Rand in eine Nabe 14 eingebettet ist. Gemäß der Erfindung ist die Scheibenfläche 13 längs radialer Linien 15, die ein rinhenförmiges, insbesondere aus F i g. 3 ersichtliches Umfangsprofil abgrenzen, gefalzt. Dieses rinnenförmige Profil setzt sich aus radialen Seitenwänden 16, Innensektoren 17 und Außensektoren 18 zusammen. Die Innensektoren 17, welche mit der Luftzirkulation dienenden dreieckigen Ausschnitten 19 versehen sind, sind eben und erstrecken sich in rechtem Winkel zu der Radachse. Einige der Innensektoren 17 haben ein Loch 20, das der Befestigung des Rades auf dem mit dem Fahrzeug verbundenen Radtragflansch dient. Die Außensektoren 18 haben zwei Rippen 21, durch die die Seitenwände auf einem Teil ihrer axialen Ausdehnung verdoppelt sind. Die Boden dieser Außensektoren haben Kegelstumpf form. Die Nabe 14 hat eine innere Sitzfläche 23, die der Zentrierung des Rades dient. Der umgebogene Rand 11 trägt die Felge und ist mit dieser durch Nieten oder durch Punktschweißung verbunden.

Die in F i g. 5 bis 7 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der soeben beschriebenen in folgenden Punkten:

a) Die Radscheibe hat zehn Innensektoren 17 und zehn Außensektoren 18 an Stelle der jeweils sechs Sektoren der Ausführung nach F i g. 5.

b) Die Außensektoren 18 haben ein einfacheres .-, Profil ohne Überlagerung von Rinnen. Eine solche Ausführung wird durch die erhöhte Anzahl von Innen- und Außensektoren, die man F i g. 7 entnehmen kann, ermöglicht.

c) Die Außensektoren 18 haben, wie aus F i g. 6 ersichtlich, ein etwa parabolisch oder kreisförmig gekrümmtes Meridianprofil. Der Krümmungsbogen hat jedenfalls gegenüber der Bogensehne 25 eine geringe Pfeilhöhe S. Durch diese Ausbildung des Rades wird seine axiale Steifheit beträchtlich vergrößert.

d) Die Befestigung des Rades erfolgt mit Hilfe eines mittleren Verbindungsteiles. Die Nabe 14 hat zu diesem Zweck einerseits auf ihrer Innen-

5 6

seite 27 Mitnehmervorsprünge 26 und anderer- Achsen 40 in einer Ebene schwenkbar gelagert sind, seits eine durchgehende, zentrierte Bohrung, welche zu derjenigen, in der sich die Achsen 39 der durch welche die nicht dargestellte Achse hin- Stempel 31 befinden, parallel verläuft. Die Gegendurchtreten kann. Auf der Achse ist der eben- stempel 32 haben eine vorspringende Nase 41, die falls nicht dargestellte mittlere Verbindungsteil 5 ständig mit der außerhalb des Zylinders 33 befindliangeordnet, der an der Außenseite 28 der Nabe chen Seite des Kolbens 34 in Berührung steht,
anliegt. Zur Herstellung einer Radscheibe aus einer zylindrischen, vorher aufgeweiteten Trommel, die man in

Es ist natürlich möglich, an den dargestellten Rad- einer ersten und zweiten Stufe des Verfahrens gemäß scheiben Abänderungen vorzunehmen, ohne daß da- io der Erfindung erhält, wird diese Trommel 50 zwi-

mit der Rahmen der Erfindung verlassen wird. sehen die Stempel 31 und die Gegenstempel 32 in

So könnten insbesondere die Innen- und die der Stellung eingesetzt, die in der rechten Hälfte der

Außensektoren die gleiche Neigung zur Scheiben- F i g. 8 und 9 dargestellt ist, wobei der aufgeweitete

achse haben. Weiter können die Innen- und Außen- Teil dieser Trommel zwischen die Ebenen' der Sektoren um einen beliebigen konstanten oder verän- 15 Schwenkachsen 39 und 40 der Stempel bzw. der Ge-

derlichen Winkel zu den Seitenflächen geneigt sein. genstempel zu liegen kommt. Wenn der Kolben 34,

Auch kann man Räder mit zwei Scheiben verwen- der sich in seiner Ausgangsstellung befinden möge,

den. von dem Druckmedium beaufschlagt wird, das durch

Die dritte Stufe des Herstellungsverfahrens von die in dem Boden des Zylinders 33 befindliche Öff-Rädern gemäß der Erfindung ist in F i g. 8 und 9 zu- 20 nung 43 in den Zylinder 33 gelangt, so drückt der

sammen mit der notwendigen Herstellungseinrich- Kolben die Gegenstempel 32 gegen die Innenwand

tung dargestellt. Die Herstellungseinrichtung besteht des Reifens 50. In diesem Augenblick nähert sich die

im wesentlichen einerseits aus einer Grundplatte 30, Druckplatte 36 der Grundplatte 30. Während dieser

auf deren Umfang zehn Stempel 31 von im allgemei- Annäherungsbewegung verursacht die kreisbogenförnen dreieckiger Gestalt und zehn Gegenstempel 32 25 mige Leitkurve 37 der Platte 36 ein Verschwenken

von ebenfalls im allgemeinen keilförmigen Quer- der Stempel 31 in Richtung auf die Achse 35 der

schnitt schwenkbar gelagert sind. Während in der Vorrichtung. Bei dieser Schwenkbewegung nehmen

Mitte der Grundplatte ein Zylinder 33 vorgesehen die Stempel die Trommel 50 mit und diese- verur-

ist, in welchem ein Kolben 34 gleitet, der auf einer sacht ihrerseits ein Verschwenken der Gegenstempel

seiner Seiten, von einem Druckmittel beaufschlagt 30 32, so daß der Kolben 34 in seinen Zylinder 33 zu-

werden kann. Dieser Kolben bildet ein bewegliches rückgedrückt wird, dessen Druckmittelinhalt aus dem

Widerlager, welches die Gegenstempel in ihrer Zylinder ausgetrieben wird. Am Ende des Kolbenwe-

Schwenkbewegung in Richtung auf die Achse 35 be- ges nehmen die Stempel und die Gegenstempel die in

grenzt. Außerdem ist eine Druckplatte 36 vorhanden, der linken Hälfte der F i g. 8 und 9 gezeigte Stellung

deren Innenfläche im Axialschnitt so gestaltet ist, 35 ein. Die Bewegung der Druckplatte 36 in Richtung

daß sie eine Leitkurve 37 bildet, die unmittelbar auf auf die Grundplatte 30 wird automatisch durch eine

die Stempel 31 einwirkt und ihre Schwenkbewegung nicht dargestellte Vorrichtung angehalten, sobald die

in Richtung auf die Achse 35 der Einrichtung veran- Wellungen oder Rinnen der Radscheibe durch das

laßt. Die Druckplatte 36 ist durch einen Schaft 42 mittels der Verschwenkung der Stempel 31 in Rich-

mit einer hydraulischen Presse verbunden. 40 tung auf die Achse 35 hervorgerufene Falzen in der

Die Stempel 31 sind in Abstand voneinander und ausreichenden Tiefe gebildet sind. Alsdann wird die

so auf dem Umfang der Grundplatte 30 angeordnet, Druckplatte 36 wieder von der Grundplatte 30 ent-

daß ihre gedacht verlängerten Schwenkachsen ein fernt und man kann daraufhin nach Rückstellung der

Zehneck bilden. Die Gegenstempel 32 befinden sich Stempel 31 in die in der rechten Hälfte der F i g. 8

in den Zwischenräumen zwischen den Stempeln 31 45 und 9 dargestellte Lage die Radscheibe der Vorrich-

und ihre gedacht verlängerten Schwenkachsen bilden tung entnehmen. Dann kann man eine neue zylin-

ein zweites in das erstere eingeschriebenes Zehneck. drische ausgeweitete Trommel 50 einlegen und durch

Jeder Stempel 31, der zwischen zwei auf der Einleitung eines Druckmittels in den Zylinder 33 den

Grundplatte 30 befestigten Lagerböcken 38 angeord- Kolben aus dem Zylinder herausbewegen, so daß er

net ist, kann um eine Achse 39 schwenken und so 50 die Gegenstempel 32 wieder gegen die Innenwand

von der etwa rechtwinklig zu der Grundplatte 30 ver- der Trommel anlegt.

laufenden Stellung, die er zu Beginn des Herstel- Es ist natürlich möglich, den Kolben 34 durch eine lungsverfahrens einnimmt und die auf der rechten Schraubenfeder zu ersetzen, eine Anzahl von Stein-Hälfte der F i g. 8 und 9 dargestellt ist, in die schräg pein und Gegenstempeln zu verwenden, die von 10 zu der Grundplatte verlaufende Stellung bewegt wer- 55 verschieden ist und diesen Stempeln bzw. Gegenden, welche aus der linken Hälfte der F i g. 8 und 9 stempeln ein anderes Profil zu geben, um auf diese ersichtlich ist. Diese Schwenkbewegung in Richtung Weise Wellungen oder Rinnen von bestimmter Form auf die Achse 35 der Vorrichtung kann auch von den zu erzeugen, beispielsweise solche, wie sie in den Gegenstempeln 32 ausgeführt werden, welche auf F i g. 3 und 4 dargestellt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Scheibenrad aus Blech mit in der Radscheibe radial verlaufenden, sektorenförmige Rippen und Rinnen ergebenden Falzen, deren axiale Höhe bzw. Tiefe nach der Felge hin bis auf Null abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzen ein zinnenförmiges Umfangsprofil (III-III, IV-IV, VII-VII) haben, wobei die ausschließlich durch Faltung erzeugten Scheibenrippen und -rinnen von achsparallelen Seitenflächen (16), die etwa den Umriß langgestreckter, gerad- und/oder krummliniger Dreiecke mit der Nabe zugekehrter achsparalleler Seite haben sowie von etwa rechtwinklig zu diesen Seitenflächen (16) verlaufenden Flächen (17, 18) gebildet sind, die etwa den Umriß von Trapezen mit felgenseitiger großer Basis haben, daß in bekannter Weise ein felgenseitig angeordneter, kegeliger oder zylindrischer durchlaufender und falzenfreier Scheibenrand (11) gänzlich nach derselben Seite wie die Scheibenflächen (17, 18) versetzt ist und achsseitig die Scheibenflächen (16, 17, 18) in eine starre Nabe (14) eingebettet sind.

2. Scheibenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zinnenförmige Umfangsprofil (III-III, IV-IV, VII-VII) der Scheibenrippen und -rinnen in jeder Entfernung von der Radachse dieselbe Abwicklungslänge hat und die dieses Umfangsprofil bildenden Seitenabschnitte (F i g. 3 und 7) parallel bzw. rechtwinklig zur Radachse liegen.

3. Scheibenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- (18) und die Innensektoren (17) der Radscheibe Teile von nahezu abwickelbaren Flächen sind und die Materialstärke der Radscheibe überall die gleiche ist.

4. Scheibenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenrand (11) mit der Scheibenfläche durch eine falzenfreie Rundung (12) verbunden ist und daß der Rand und die Scheibenfläche sich in axialer Richtung auf der einen bzw. der anderen Seite der Rundung (12) befinden.

5. Scheibenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe aus rostfreiem Stahlblech besteht.

6. Verfahren zur Formgebung von Radscheiben, bestehend aus einer ersten Stufe, in welcher eine zylindrische Trommel (50) gebildet wird, aus einer zweiten Stufe, in welcher eines der Enden der Trommel ausgeweitet wird, um so den zylindrischen oder kegeligen Scheibenrand und die den Rand mit der Scheibenfläche verbindende Rundung zu bilden, und aus einer dritten Stufe zur Formgebung der Scheibenfläche, in welcher die nicht ausgeweitete Trommelwand in Richtung auf deren Achse (35) umgebogen wird, bis die endgültige Form der Radscheibe vorliegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel bei ihrer Verformung einer geringen Streckung unterworfen wird, um so eine einheitliche Oberfläche zu erhalten oder bestimmte Scheibenteile zu wölben.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 6 oder 7 und zur Herstellung von Radscheiben nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch:

a) kranzförmig angeordnete in Abstand voneinander auf einer Grundplatte (30) angelenkte Stempel (31) von keilförmigem, sich in Richtung auf die Achse der Vorrichtung verjüngendem Querschnitt, die je eine Spitze und einen Unterteil haben, welcher auf die Außenwand der Trommel (50) drückt,

b) einen Kranz von in gleicher Weise geformten zwischen den Stempeln (31) an der Grundplatte angelenkten in Richtung auf die Achse der Vorrichtung schwenkbaren ■Gegenstempeln (32) mit einer Spitze und einem Unterteil, der auf die Innenwand der Trommel (50) drückt,

c) eine axial verschiebbare Druckplatte (36), deren Innenfläche im Axialschnitt derart profiliert ist, daß sie eine auf die Stempel (31) einwirkende und diese verschwenkende Leitkurve (37) bildet und

d) eine axial bewegliche Widerlagerplatte, welche den Schwenkbewegungen der Gegenstempel (32) entgegenwirkt.