DE1777109A1

DE1777109A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Radfelgen

Info

Publication number: DE1777109A1
Application number: DE19681777109
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1967-09-13
Filing date: 1968-09-07
Publication date: 1971-08-26
Also published as: ES357194A1; BE720412A; LU56839A1; FR1579350A; SE346919B; GB1202477A; US3509755A; IE32357L; NL6812807A; IE32357B1; AT283085B; DK138626C; DK138626B; CH497215A; NO128394B

Description

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The Forest on'3 iire & Rubber Company A;: con /.Oa:.-^ "J. 3,_Λ..

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Radfelgen

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung vop. Radfelgen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigformung auf kaltem Wege von vorgeformten, ringförmigen und bereits geschweissten metallenen Felgenrohlingen bei der Massenherstellung von Reifenfelgen hoher Qualität, guter Laufeigenschaften und genauer Abmessungen, die im Betriebe allen am Fahrzeug auftretenden Beanspruchungen in hohem Ma$ee gewachsen sind.

Bei der Herstellung von Metallfelgen für Fahrzeugreifen sind bisher die verschiedenartigsten Verfahren angewendet worden. Bei einem der am häufigsten benutzten Verfahren wird durch Walzen έ eines Stahlknüppels zunächst ein Metallstreifen geeigneter Länge erzeugt, der ungefähr das vorgeschriebene Querschnittsprofil hat und ringförmig zusammengebogen wird» Die Streifenenden werden miteinander verschweiss-t, so dass ein geschlossener Ring entsteht. Dieser Ring wird dann in einer Prasse aufgeweitet, so dass er etwa die endgültige Form und den endgültigen Durchmesser erhält« Bei einem weiteren Walzvorgang unter Verwendung profilierter Walzen werden das Profil und die Abmessungen den Endmassen der Felge noch weiter angenähert, Schliesslich wird der ringförmige Rohling durch mehrere Aufweitungs- und Schrumpfungsmassnahmen auf den vorgeschriebenen Durchmesser der fertigen Reifenfelge gebracht.

Ein derartiges Verfahren hr.t sich jedoch nicht völlig bewährt;

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denn die so hergestellten Felgen weiche« hinsichtlich ihrer Profilgestalt, ihrer Dicke und Konzentrizität in unerwünscht hohem Ma&ee voneinander ab, Ausserdem haben diese Felgen nicht die gewünschte Härte und Zugfestigkeit, wie sie eine Felge haben müsste, die lange Zeit hindurch ihre guten Betriebseigenschaften behalten soll. Die bei Anwendung des bisherigen Herstellungsverfahrens unvermeidlichen Schwankungen der Profilgestalt, der Dicke und der Konzentrisität der Felgen führen zu dem Nachteil, dass auch ihre Laufeigenschaften im Fahrzeug erheblich beeinträchtigt werden. Das Verfahren selbst erfordert bis zur endgültigen Fertigstellung einer Felge eine unverhaltnismassig grosse Anzahl von Verfahrensstufen und Einzelmassnahmen, was natürlich die Herstel-™ lungskosten beträchtlich in die Höhe treibt.

Diese Nachteile und Schwierigkeiten werden gemäss der Erfindung durch Anwendung eines verbesserten Verfahrens und einer dafür vorgesehenen Vorrichtung zur herstellung einer Radfelge überwunden, wobei ein Felgenrohling, der etwa die endgültige Profilgestalt und ungefähr den endgültigen Durchmesser hat, einem einzigen Prägevorgang unterworfen wird, der den Rohling kalt in die genaue endgültige Profilform überführt und ihn zugleich auf den richtigen Durchmesser bringt»

Die nach dem Verfahren und mit der Vorrichtung gemäss der Erfin-" dung erzeugten Reifenfelgen haben eine hohe Massgenauigkeit und Exzentrizität und eine grössere Zugfestigkeit und Härte als Felgen, die nach den bisher üblichen Verfahren gefertigt sind.

Bei Anwendung der Erfindung wird die Zahl der Arbeitsvorgänge, die notwendig sind, um eine Felge fertig herzustellen, erheblich verringert, was den gesamten Arbeitsablauf verküT2;t>;Uiid-'©ai:gP3?t-r ehend wirtschaftlicher gestaltet, - , _

Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens bzw. der Vorrichtung nach der Erfindung ist in dem Umstand zu sehen, dass in einem Arbeitsgang Druck auf alle Teile des Reifenrohlings gleichzeitig ausgeübt wird.

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Die gomäss der Erfindung hergestellton Felgen besitzen vorzügliche Laufeigenschaften und ihre Abmessungen liegen innerhalb enger Toleranzen.

Mittels einer besonderen Vorrichtung, die aus segmentartig zusammengesetzten Matritzenteilen besteht, lässt sich der ringartig vorgeformte Stahlrohling aufweiten. Bei dieser Vorrichtung haben die zur Aufweitung dienenden segmentartigen Matritzenteile gerade oder nach Art einer Verzahnung ineinandergreifende seitliche Begrenzungswände.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung findet ein Prägeglied Anwendung, mit dem es möglich ist, erhebliche Drücke gleichzeitig auf alle Teile der Felge auszuüben, so dass es gelingt, ein Pertigerzeugnis herzustellen, bei dem mit hoher Präzision die vorgeschriebene Profilgestalt und die konstruktiv festgelegten Durchmesser eingehalten sind.

Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Vorrichtung weist Prägeglieder bzw. —stempel mit auswechselbaren Einsätzen und Abstandsstücken auf, so dass sie leicht für die Verarbeitung von Pelgenpöhlingen verschiedener Profile und Abmessungen hergerichtet werden können.

Bei der Herstellung einer Radfelge gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird also so vorgegangen, dass zunächst aus einem Metallstreifen ein ringförmiger Eohling erzeugt wird. Dieser Rohling wird dann gleichmässig in radialer Richtung aufgeweitet und seitlich an den Rändern abgeflacht, so dass ein vorgeformter Felgenrohling entsteht, der bereits annähernd die endgültig vorgeschriebenen Abmessungen besitzt. Schliesslieh wird dieser vorgeformte Rohling auf kaltem Wege und in einem einzigen Arbeitsvorgang in einer Prägevorrichtung genau auf die konstruktiv vorgeschriebenen Abmessungen und die fertige Profilform gebracht und zwar dadurch,■ dass auf alle Teile bzw. Flächen des Rohlings gleichzeitig Prägedrüeke ausgeübt werden.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens verwendete Prägevorrichtung weist mehrere radial verstellbare Matritzenteile auf, die zunächst

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in ihren radial äusseren 'Bereitschaftsstellungen liegen, in denen sie den zu formenden Felgenrohling umgeben und aus denen sie radial nach innen bewegbar sind, so dass sie sich von aussen gegen den Eohling legen. Anschliessend wird ein Verriegelungsring aussen und von oben her um die M_atritzenteile gelegt. Ist dies geschehen, •so wird der Verriegelungsring nach unten gedruckt, wobei er mit den Aussenflächen der Matritzenteile in enge Berührung kommt und diese '•'-'eile gegen die Aussenfläche des Rohlings führt. Dann wird ein Prägestempel in das Innere des Rohlings abgesenkt. Bei weiterer Abwärtsbewegung dew Verriegelungsringes üben die Matritzenteile und der Prägestempel in axialer und radialer Richtung Prägedrücke gleichzeitig auf alle Teile bzw. Flächen des FelgenrohliAgs aus, so dass dieser kalt geprägt, d.h.endgültig und in einem einzi-" gen Arbeitsgang in die fertige Profilform entsprechend den konstruktiv vorgeschriebenen Abmessungen gebracht wird.

Erfindungsgemäss ist auch die Vorformung bzw. Aufweitung eines auf einer derartigen Prägevorrichtung fertig zu formenden Stahlrohlings vorgesehen. Diese Vorformung geschieht auf einer Vorrichtung, die ' sich durch je eine von oben bzw. von unten j.n den ringförmigen Stahlrohling hineinragende, segmentartig aufgebaute ^Matritze kennzeichnet, die gemeinsam mittels eines kegeligen, in entsprechende Mittelöffnungen der beiden Matritzen eingeführten Preßstempels spreizbar sind,

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einer auf der Zeichnung schematisoh veranschaulichten Ausführung des neuen Verfahrens sowie verschiedener Ausführungsformen zur Durchführung dieses Verfahrens ver-• wendete» Vorrichtung hervor, .

Fig, 1 zeigt in den mit a biB i veranschaulichten Darstellungen schematisch die Aufeinanderfolge der bei der herstellung der Felge angewendeten Verfahrensschritte,

• Fig, 2 zeigt in senkrechtem Längsschnitt eine Hälfte der Einrichtung nach der Erfindung zum gleichförmigen Aufweiten und Abflachen eines zylindrischen Stahlrohlings. Die

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Prägeorgane liegen im Abstand voneinander in ihren unwirksamen Bereitschaftsstellttngen»

entspricht der Fig. 2, zeigt jedoch die Prägeorgane in ihren wirksamen Schliesstellungen.

Fig. 4 zeigt das untere Prägeorgan der Vorrichtung nach Pig. 2 sowie im Schnitt einen Felgenrohling. Die einzelnen Segmente des Prägeorgans befinden sich in ihren inneren Endstellungen, in denen sie im wesentlichen geschlossen zusammenliegen,

Fig. 5 zeigt die gleichen Teile wie Fig. 4, nur liegen hier die Segmente des unteren Prägeorgans radial aufgeweitet in ihren wirksamen Prägestellungen.

Fig. 6 zeigt im senkrechten Längsschnitt die eine Hälfte der Vorrichtung zur genauen Überführung eines jelgenrohlings auf das vorgeschriebene Profil und den vorgeschriebenen Durchmesser, Die Prägeorgane liegen in ihren unwirksamen Bereitschaftsstellungen«.

Fig. 7 zeigt die gleichen Teile wie Fig. 6. Die Prägeorgane liegen hier jedoch in ihren wirksamen Schließstellungen.

Fig. 8 entspricht etwa dsr Fig. 3, zeigt jedoch eine Abänderungsform.

Fig. 9 entspricht etwa der Fig. 7, zeigt jedoch eine Abänderungsform.

Fig.10 entspricht etwa den Fig. 7 und 9, veranschaulicht jedoch noch eine weitere Abänderung^form,

Fig.11 zeigt in Seitenansicht einen Teil der Prägesegmente der Vorrichtung nach den Fig. 2 bis 5, wobei die Seitenkanten dieser Segmente glatt ausgebildet sind,

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Pig. 12 entspricht etwa der P:.g. IT und zeigt eine Aus führung inform, bei welcher die Seitenkanten der Segmente- mit inojandergreifenden Verzahnungen versehen sind.

In der schematischen Darstellung nach Fig. 1 sind die einzelnen Verfahrensschritte veranschaulicht, die gemäss der Erfindung bei der H_erstellung einer Reifenfelge durchzuführen sind. Zunächst wird ein Metallstreifen, z.B. ein gewalzter .Stahlknüppel ungefähr auf das geforderte Querschnittprofil und die vorgeschriebene Länge gebracht. Dies ist in den Darstellungen a und b der Pig. 1 veranschaulicht. Dieser Vorformungsvorgang wird zweckmässig so durchgeführt, dass ein Stahlknüppel heiss gewalzt wird, bis er in einen Metallstreifen 11 verwandelt ist, der etwa den vorgeschriebenen Profilquerschnitt hat. Der Streifen 11 wird dann grob zu einem Ring gebogen (Darstellung c), worauf die Enden des Streifens in geeigneter Weise miteinander vereinigt, z.B. verschweisst (Schweissnaht 12) werden. (Darstellung d) Auf diese Weise entsteht ein geschlossener Ring 13, Überschüssiges Schweissmaterial wird entfernt, z.B. durch Abschleifen, Schliesslich kann die Schweisstelle noch bearbeitet, z.B. gehämmert werden (Darstellung e), um eine glatte, ebene Verbindungsstelle zu erzeugen.

Nachdem so der Metallstreifen zu einem Ring geschlossen worden ist, wird dieser in radialer Richtung aufgeweitet und an den Seiten, abgeflacht, wie dies in Cer Darstellung f der Pig. 1 veranschaulicht ist, so dass der Pelgenrohling annähernd das endgültige Profil und den vorgeschriebenen Durchmesser erhält. Diese radiale Aufweitung kann mittels einer beliebigen geeigneten Vorrichtung erfolgen. Eine Ausführungsform einer solchen Vorrichtung ist in den Pig. 2 bis 5 und 8 veranschaulicht und wird nachstehend naher erläutert. Bei dem in der Darstellung f veranschaulichten Verfahrensschritt wird der Pelgenrohling mit Hilfe der Vorrichtung aus der annähernd der vorgeschriebenen ^r^filform , dem vorgeschriebenen Durchmesser und der vorgeschriebenen Breite entsprechenden Gestalt in die nahezu endgültigeProfil- und Durchmesserform gebracht, . - ■ :" .".. - ; ■■ ■ · . ; . : 1

Der entscheidende ^verfahrensschritt nach"der Erfindung ist in der ■ ■■■■- 109835/0080 ; _ 7. - '^:

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Darstellung g der Pig. 1 veranscheulicht. Hier wird der soeben erwähnte nahezu fertige Rohling endgültig und mit hoher Genauigkeit auf die konstruktiv vorgeschriebene Profilgestalt, Stärke und Durchmessergrösse gebracht und zwar in einem einzigen Arbeits gang, indem auf sämtliche Teile bzw. Flächen des Rohlings gleichzeitig Prägedrücke ausgeübt werden.. Diese durch die Pfeile in der Darstellung g angedeutete endgültige und genaue Formgebung erfolgt mittels einer Prägevörrichtung wie sie beispielsweise in den Pig. 6 und 7, sowie 9 und 10 veranschaulicht und nachstehend näher beschrieben ist. Hervorzuheben ist, dass bei dieser endgültigen Formgebung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung Prägedrücke auf alle Teile bzw. Flächen des Felgenr-hlings gleichzeitig ausgeübt werden, wie dies durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet ist, d.h. sowohl auf die Aussen-, als auch auf die Innenflächen des Rohlings,

Kurz gesagt kann die endgültige massgenaue Formgebung, wie sie in der Darstellung g der Fig. 1 veranschaulicht ist, dadurch bewirkt werden, dass der Felgenrohling mittels eines Prägestempels gleichzeitig aufgeweitet und in eine äussere feste profilierte Prägematritze, gepresst wird, die das massgenaue Profil besitzt. Bei Anwendung dieses Press— oder Prägevorganges gelingt es, Felgen zu erzeugen, deren Profil, Wandstärke und konzentrische Form den Konstruktionsvorschriften in höchstem Masse entsprechen, die gegen, Cl- ö-o-^ Ermüdungserscheinungen widerstandsfähiger sind und dennoch eine länjgere lebensdauer haben als "bisher, und die einen höheren Härtegrad .und eine grossere Zugfestigkeit besitzen, als nach den bisherigen Verfahren hergestellte Felgen. Die erzielten engeren Fertigtoleranzen in seitlicher und radialer Richtung verbessern die Laufeigenschaften der Felge iia Fahrbetrieb,

Die Anwendung erheblicher Prägedrücke, die auf alle T_eii_e bzw. Flächen des Felgenrohlings bei der endgültigen Formung ausgeübt werden, glättet bzw. poliert die Felgenflächen vollends, während gleichzeitig das Felgenmaterial kalt derart bearbeitet wird, dass die fertige Felge genau die konstruktiv vorgeschriebenen Profile und Abmessungen besitzt. Dieser einzige Fertigformungssehritt ist insofern besonders bedeutsam, als er die Zahl der bisher zur

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Herstellung einer Reifenfelge erforderlichen Arbeitsgänge erheblich verringert. Infolgedessen kann die gesamte Fertigungsanlage auch gedrungener ausgebildet und daher auch billiger sein, als bisher. Dies führt zu einer wesentlich erhöhten Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens«

Nachdem der Felgenrohling in tfer in der Darstellung g der Fig. 1 veranschaulichten Weise genau in die endgültige Form gebracht worden ist, wird er gebohrt und geschlitzt (Darstellung h) und schliesslich (Darstellung i) auf Mass kontrolliert und dann für die weitere Verwendung zugelassen,

" In den Fig, 2 bis 5 ist eine Vorrichtung veranschaulicht, die dazu dient, einen metallenen zylindrischen Felgonrohling 13 in der in der Darstellung f der Fig. 1 angedeuteten Weise radial aufzuweiten und an den Seitenrändern abzuflachen. Die in den Fig, 2 bis 5" veranschaulichte Prägevorrichtung 21 v/eist eine untere Prägematritze 22 auf, deren Form etwa dem Profil der zu erzeugenden Felge entspricht und die aus mehreren radial verstellbaren Segmenten 23 zusammengesetzt ist. Diese Segmente haben entweder gerade Seitenflächen 23a - wie in Fig. 11 veranschaulicht *-» oder ihre Seitenwände haben miteinander in Eingriff stehende Verzahnungen 23 b (Fig.12), Die Matritze 22 ruht auf einer Grundplatte 26 derart, dass auf ihr die einzelnen Segmente 23 radial verstellbar sind. Für ge-

) wohnlich liegen die M_atritzensegmente 23 in ihrer inneren geschlossenen Stellung und nehmen den Felgenrohlimg 13 auf, wie dies aus den Fig. 2 und 4 zu -rkennen ist. Die Segmente 23 können durch ein geeignetes Mittel, z.B. auf der Zeichnung nicht dargestellt^ sie untereinander verbindende Federn in ihren inneren geschlossenen Stellungen gehalten werden Mit ihren inneren Enden begrenzen die Segmente 23 gemeinsam eine Öffnung 24, in die ein Prägestempel 25 eindringen kann. Die Öffnung 24 erweitert sich von der Grundfläche zum oberen Rand der Matritze 22 kegelförmig, wie dies aus Fig. 2 zu erkennen ist. Aussen weist die Matritze einen Schulterrand 27 auf, auf dem sich der:untere Rand des Fclg^nrohlings 13 abstützt, . Die Oberseite 28 der ^atritze 22 ist eben ausgebildet und wirkt zusammen mit der Grundfläche 32 einer oberen ^Mctritze 31, wenn diese nach unten in ihre wirksame Arbeitsstellung gesenkt wird.^

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Der obere ^eil der PresseCZI^int mit einer senkrecht verstellbaren Platte 33 ausgestattet, die nahe ihrem äusseren Rand mehrere hülsenförmige Führungsglieder 34 trägt. Mittels einer hydraulischen Einrichtung oder in einer anderen geeigneten Weise lässt sich die Platte 33 senkrecht nach oben oder unten verstellen. In der Mitte der Platte 33 ist der Prägestempel 25 befestigt, der genau oberhalb der von den Segmenten 23 der unteren Matritze 22 begrenzten Öffnung 24 liegt/Der Prägestempel 25 hat'einen oberen, im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 29 und ein unteres, sich kegelförmig verjüngendes Ende 30 (Fig. 2).

Die obere Matritze 31 ist in eine kreisförmige Platte 35 eingehängt, die ihrerseits in geeigneter (auf der Zeichnung nicht veranschaulichter )Weise mit der Platte 33 der Presse verbunden und daher senkrecht bewegbar ist. In ihrer Mitte hat die Platte 35 eine zylindrische Öffnung 36, durch die der Prägestempel 25 hindurchragt. Die Platte 35 und die obere Matritze 31 sind so aufgehängt, dass sie sich gegenüber der Platte 33 und dem Prägestempel 25 in senkrechter Richtung verstellen können, sobald sich die.oberen Teile so weit nach unten bewegt haben, dass die obere Matritze 31 die untere Matritze 22 berührt.

Die obere Matritze 31 liegt genau oberhalb der unteren Matritze 22 und besteht aus mehreren radial verstellbaren Segmenten 37*

wie, die Segmente 23 der unteren Matritze können auch die Segmente 37 glatte oder verzahnte Seitenwände haben, wie die? an denl Fig, 11 und 12 dargestellt ist. Die Segmente 37 werdW fürgewöhnlich in geeigneter, auf der Zeichnung nicht voranöüiööüiiöhter Weise in. ihrö innere Endstellung (Fig, 2) gedrückt * Die Platte 35 weist an ihrer Unterseite längliehe Schlitze odgl. s'atif >■'" in denen die Segmente 37 so gelagert sind, dass sie sich, gegenüber der Platte 35 in radialer Richtung verstellen können.

Die inneren Enden der Segmente 37 der oberen Matritze 31 begrenzen eine mittlere kegelförmige öffnung 38, in der der Prägestempel 25 liegt. Wie Fig. 2 zeigt, erweitert eicH'die Öffnung»38 konisch nach aussen vom unteren Ende der Matritze 31 her in Richtung auf ihre Oberfläche, Aussen ist die Matritze 31 mit einem Schulter-

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rand 39 versehen, der mit dem oberen Rand der Felge 31 zusammenwirkt, wenn^die Matritze 31 nach unten in ihre wirksame Endstellung bewegt wird.

Auf der Grundplatte 26 der Presse 21 sind am Rande mehrere nach oben gerichtete Führungsstäbe 41 U¹Ig. 2) angeordnet, die in den an der Matritzenplatte 33 vorgesehenen, nach unten gerichteten Hülsen 34 verschiebbar sind, wenn die obere Matritze gesenkt wird. Die ^atritzen 22 und 31 sind zweckmässig leicht auswechselbar angeordnet, so dass sie den jeweils zu formenden Felgenrohlingen unterschiedlicher Profilgestalt unschwer angepasst werden können.

Zur Bearbeitung eines ringförmig geschlossenen Felgenrohlings 13 wird dieser auf die untere ^atritze 22 aufgesetzt, Anschliessend werden die obere Pressenplatte 33, der Prägestempel 25 sowie die Matritze 31 mit den Führungshülsen 34 zur Einleitung des Formungsvorganges nach unten bewegt. Sobald sich der ganze Oberteil der Presse nach unten zu bewegen beginnt, kommt sohliesslich die Unterseite 32 der oberen Matritze 31 mit der Oberfläche 28 der unteren Matritze 22 und der Schulterrand 39 der oberen Matritze 31 mit dem oben liegenden Rand der Felge 13 in Berührung· Bei weiterer Abwärtsbewegung der oberen Pressenplatte 33 dringt der Stempel 25 in die Öffnung 24 der unteren Matritze 22 und drückt keilartig die Segmente 23 radial nach aussen. Bei Fortsetzung; seiner | Abwärtsbewegung drückt der Stempel 25 auch die Segmente 37 der oberen Matritze 31 radial nach aussen gegen die'.Felge 13. Die obere Pressenplatte 33 setzt ihre Abwärtsbewegung solange'fort, .* bis sie auf die Oberseite der Platte 35 trifft,- !Ton diesem Au- ;j, genblick an wird ein erheblicher Druck in radialer sowie nach unten in axialer Richtung auf den Felgenrohling 13 ausgeübt, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Bewegt sich die Pressenplatte 33 nach unten, so dringen die Stäbe 41 in die Hülsen 34 ein und führen so den oberen Teil der Presse 21 während seines Abwärtshubes. Ist die Aufweitung und Abflachung des Rohlings erfolgt, so wird der obere Teil der Presse wieder angehoben und der vorgeformte Felgenrohling 13 entfernt. Der Prägestempel 25 ist in der Pressenplatte 33 mit Hilfe des Gewindes 42 in senkrechter Richtung verstellbar ge-

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lagert, so dass sich das Ausmass der Aufweitung des Reifenrohlings innerhalb enger Toleranzen verändern lässt.

In den Fig. 6 und 7 ist eine Vorrichtung bzw. Presse 51 veranschaulicht, die dazu dient, die in dc-r Darstellung g der Fig. 1 angedeutete Fertigformung der Felge auf die endgültigen Masse zu bewirken. Die Presse 51 hat eine Grundplatte 52 mit zentraler Öffnung 55, in die ein geeignetes Druck- bzw. Antriebsorgan, Z₁B. ein Druckluftzylindtr oder ein hydraulischer Zylinder 54, eingebaut ist. Mit der Kolbenstange 55 des Zylinders 54 ist eine axial verstellbare Platte 56 fest verbunden, die eine nachgiebig gelagerte Tragplatte 68 halt. Diese Tragplatte dient zur Aufnahme eines vorgeformten xFsXganrohlings 13, der auf der Tragplatte in der Bearbeitungsstellung gesichert ist.

Mehrere radial verstellbare Metritzenteile 57 liegen für gewöhnlich in radial auseinandergespreizten Stellungen und zwar im Abstand von der Platte 56 (Fig. 6). Jeder der Matritzenteile 57 ist kreissegmentförmig gestaltet, so dass alle Matritzensegmente zusammen den Felgenrohling .13 umschliessen, wenn sie in ihre in Fig. 7 veranschaulichten Arbeitsstellungen überführt sind- Z.B. hydraulisch betätigte Zylinder 58 sind auf der Grundplatte 52 angeordnet und dienen da'zu, die Matritzensegmente 57 in radialer Richtung einwärts oder nach aussen zu bewegen.

Jedes Matritzensegment 57 besteht aus einem Aussenteil 59 und einem auswechselbaren inneren Teil 60. Der Innenteil 60 hat an seiner Innenfläche ein Profil, das genau dem fertigen Aussenprofil des zu bearbeitenden Felgenrohlings 13 entspricht. Die Innenteile 60 der Matritzensegmente können leicht entfernt und gegen andere Innenteile ausgetauscht werden, die anderen Profilen und Abmessungen von Reifenfelgen entsprechen. Die Aussenflache der äusseren Segmentteile 59 der Matritze 57 verjüngt sich kegelförmig nach oben hin.

Die Presse hat ferner eine-senkrecht bewegbare obere Matritzen— platte 62, die oberhalb dur unteren Matritzensegmente 57 liegt. Diese Platte 62 ist in gcc-ignc-ter Weise, z.B. durch eine von

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einem Druckmittel betätigte Antriebsvorrichtung in senkrechter Richtung auf- und abwärts bewegbar. In der Mitte der oberen Matritzenplatte 62 ist oberhalb des Reifenrohlings 13 und der Platte 56 ein Prägestempel 63 befestigt, dessen Aussenumfang genau die der inneren Profilform der fertigen '.Felgenfelge entsprechende Gestalt hat. Der Prägestempel 63 is"b auswechselbar, so dasn er zur Fertigung von Feigen verschiedener Profilform ausgetauscht werden kann.

Ein Matritzenverriegelungsring 64 liegt anfänglich oberhalb der unteren Matritzensegmente 57 und.der Platte 56. In Öffnungen der

»' Matritzenplatte 62 sind Haltestangen 65 verschiebbar gelagert, die am äusseren Rand des Ringes 64 angreifen, der sich daher in senkrechter Richtung gegenüber der Platte 62 verstellen kann. Der Ring 64 ist z.B. mittels einer'druckmittelgesteuerten Antriebsvorrichtung nach oben oder nach unten verstellbar. Die Innenfläche 66 des Ringes 64 verjüngt sich konisch in Richtung auf die Matritzenplatte 62 zu und wirkt keilartig mit den schrägen Aussenflächen der Aussenteile 59 der Matritzensegmente 57 zusammen. An der Innenfläche 66 des Ringes 64 ist ein Druckring 67 vorgesehen, der auf die Aussenflächen der Matritzensegmente 57 einwirkt.

Zu Beginn des Arbeitsvorganges der Presse 51 werden die Platte 56 und die auf ihr befindliche Trag- bzw. Zentrierplatte 68 in die in f Fig. 6 dargestellte obere Bereitschaftsstellung angehoben, so dasr ein bereits in der Presse nach den Fig. 2 bis 5 vorgeformter Felgenrohling 13 eingesetzt werden kann. Mittels des Zylinders 54 wird die Platte 56 dann in ihre Arbeitsstellung abgesenkt, so dass der Felgenrohling 13 in den von den Matritzensegmenten 57 begrenzten Raum gelangt. Anschliessend werden die Segmente mit Hilfe der Druckzylinder 58 radial nach innen in die in Fig. 7 veranschaulichten Stellungen bewegt, so dass sie den Felgenrohling berühren und vollständig einschliessen. Die obere, den Prägestempel 63 tragende Matritzenplatte 62 und der Verriegelungsring 64 werden nunmehr nach unten bewegt. Die Innenfläche des am Verriegelungsring . 64 vorgesehenen Druckringes 67 tritt mit den Aussenflächen dor äusseren Teile 59 der Matritzensegmente 57 kcilartig in Berühnir.·:; und verriegelt so dic-st. Segmente g^gon eine Rad ialver st ellung

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aussen, noch bevor der Prägestempel 63 auf die Innenfläche des Felgenrohlings zur Einwirkung kommt.

Der Prägestempel 63 setzt nun seine Abwärtsbewegung f'^rt, bis er pressend mit der Innenfläche des Rohlings 13 in Berührung kommt, wie dies in. Fig. 7 veranschaulicht ist. Bei der Abwärtsbewegung des Prägestempels 63 kommt sein unteres Ende schliesslich mit • der Zentrierplatte 68 in Berührung und drückt diese entgegen der Wirkung von Federn in eine Ausnehmung der Platte 56, bevor er das untere Ende seines Abwärtshubes erreicht hat.

Zunächst aber bewegen sich die obere Matritzenplatte 62 (und der Prägestempel 63) noch weiter nach unten, wobei sie die Matritzen- g segmente 57 und eine Halteplatte 69 nach unten gegen Stifte odgl. drücken, die ihrerseits auf eine nachgiebige Lagerplatte 71 einwirken, welche von einem Widerlager, z.B. einem hydraulischen Zylinder 72, getragen wird. Ist der Spalt 73 (Fig. 6) zwischen der Halteplatte 69 und auf der Grundplatte 52 vorgesehenen Abstandklötzen geschlossen und werden danach die obere ^ivlatritzenplatte 62 nebst Prägestempel 63, Verriegelungsring 64, sowie die Matritzensegmente 57 noch weiter abgesenkt, so wird der untere Rand des Felgenrohlings 13 entsprechend dem mit dem Stempel 63 ausgeübten Druck mittels des oberen Randes der Platte 56 seitlich abgeflacht.

Ist der Prägestempel 63 vollständig in den Felgenrohling 13 eingedrungen, so wird bei weiterer Aufrechterhaltung des Pressdruckes " dieser Druck gleichzeitig radial nach innen, und aussen, sowie auch in axialer Richtung auf alle Teile bzw Flächen des Rohlings 13 gleichzeitig ausgeübt, wie dies die Pfeile in Darstellung g der Fig, 1 andeuten«. Durch die Ausübung des hohen Press- bzw. Prägedruokes auf alle Teile und Flächen des Felgenrohlings 13 wird dieser sehr genau fertiggeformt, so dass er die konstruktiv vorgeschriebenen Abmessungen, Profilformen und Dickemaße erhält.

In Fig. 8 ist eine Abänderungsform 21 a der in den Fig. 2 und 3 •"veranschaulichten Presse... 2_ydargestellt, bei welcher die obere und die untere Mntritze 22 a und 31 a mit in entgegengesetzten Richtungen sich konisch erweiternden- Öffnungen 24 a bzw. 38 a

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versehen sind. Mit diesen Öffnungen 24a und 38a wirken entgegengesetzt kegelförmig ausgebildete Stempel 25a bzw. 25b zusammen, die axial zueinander ausgerichtet sind und dazu dienen, die Matritzen 22a bzw. 31a radial zu spreizen. Beide Stempel 25a und 25b sind in axialer Richtung einstellbrr, so dass die' Spreizung der Matritzen 22a und 31a geregelt und die Felge entsprechend den vorgeschriebenen Toleranzen geformt werden kann.

In Pig. 9 ist eine Presse 51a dargestellt, die ähnlich der Presse 51 zur Fertigformung der Felge 13 dient. Ein Matritzenverriegelungsring 64a ist im. unteren Teil der Presse 51a vorgesehen; er bleibt mit dem Aussenumfang der unteren Matritzensegmente 57a "in ständigem Eingriff. Die Segmente 57a werden mit Hilfe von Zylindern 58a gespreizt und zusammengezogen, die den Ring 64a heben oder senken, so dass er nockenartig mit seinen schrägen Steuerflächen 80 zur Wirkung gebracht wird. An der Oberseite des Verriegelungsringes 64 a ist eine Zentrierplatte 82 vorgesehen', die d en Prägestempel 63a während des Arbeitshubes genau führt. Ein ringförmiger Abstreifer 84 dient dazu, die Felge 13 vom Prägestempel 63a zu entfernen, falls die Felge an ihm haften bleiben sollte.

In Fig. 10 ist eine weitere Presse 51b zur Fertigf'rmung einer Felge 13 veranschaulicht Diese Ausführungsf rm ist ähnlich ausgebildet wie die Pressen 51 und 51a, In diesem Falle finden keilförmige Platten 86 Anwendung, um die unteren Matritzensegmente 57b radial zu verstellen. An den Platten 86 angreifende Steuerzylinder 88 verstellen die Platten nach oben und nach unten und bewirken so eine horizontale Verstellung der Matritzensegmente 57b, Die oberen Matritzenteile 90 werden mittels eines konischen Prägestempels 63b gespreizt bzw. zusammengezogen, der mittels Gewinde 92 verstellbar am Stempelhalter 94 befestigt ist. , -

Aus vorstehender Beschreibung geht herv r, dass die Presse 51 tizw. 51a dazu dient und geeignet ist, einen annähernd vorgeformten Felgenrohling in einem einzigen Kaltarbeitsgang einer Matritzenpresse fertig zu formen, ^.h. ihm genau die konstruktiv geforderten Formen und Abmessungen zu verleihen. Die mit der neuen Presse geformten Felgen haben eine wesentlich bessere bzw. genauere Pro-

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filform, Wandstärke und Κοηζν,-ntrizität als alle mit den bisher bekannten Pressen erzeugten Folgen. Die neue Presse ist in der Lage, in einem einzigen Arbeitsgang alle Formungsarbeiten durchzuführen, die bisher mehrere Verfc.hrensschritte erforderten.

Patentansprüche:

109835/0080

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Claims

Patentansprüche :

1» Verfahren zur Herstellung einer Radfelge aus einem durch radiale Aufweitung profilartig vorgeformten ringförmigen • ■ Stahlrohling, dadurch gekennzeichnet, dass auf alle Teile

bzw. Flächen die sefsjhalbfert igen Rohlinge in einem einzigen anschliessenden Kaltarbeitsgang Prägedrücke gleichzeitig · . w ausgeübt werden, die den Rohling in die endgültige, konstruktiv vorgeschriebene Profilform überführen,'
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der . ringförmige Rohling gleichzeitig in einander entgegengesetzten radialen und axialen Richtungen, den zur Fertigfirmung und Glättung erforderlichen Prägedrücken ausgesetzt wird,
3. Prägevorrichtung zur Duchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch mehrere.den Felgenrohling (13) umschliessende radial verstellbar^_s.ä,ussere Ma-

' ' tritzenteile (51), die mittels eines gemeinsamen Verriegelungsringes (64) einwärts gegen den Rohling pressbar sind, während zugleich ein in das Innere ö©a~Rohlings hinein bewegbarer Matritzenstempel (63) das zur Aufnahme der Prägedrücke dienende Widerlager bildet, . '
4. Prägevorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine innerhalb des von den äusseren Matritzenteilen (57) umschlossenen Raumes axial verstellbare Tragplatte (56, 58) für den Felgenrohling, die aus einer oberen Bereitschaftsstellung zur Aufnahme des Rohlings in eine Arbeitsstellung (und umgekehrt) überführbar ist, in "de-rder Rohling innerhalb der Matritzenteile für den Prägevorgang ausgerichtet ist.

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5, Prägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die segmentartig ausgebildeten ausseren Matritzenteile (57) auswechselbare, d.h. der jeweils zu prägenden Profilform der Felge anpassbare Prägestücke (60) tragen,

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6. Prägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der das Widerlager für die in radialer Richtung ausgeübten Prägedrücke bildende Matritzenstempel (63) beim Arbeitshub zugleich in axialer Richtung Prägedrücke auf die etwa radial gerichteten flächenabschnitte des Felgenrohlings ausübt.
7. Prägevorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ausseren Mateitzenteile (57) und der mit ihnen zusammenwirkende Verriegelungsring (64) sich in Richtung des Arbeitshubes dieses Ringes kegelförmig erweiternde Berührungsflächen (66, 67) haben, die keilartig zusammenwirken,
8. Prägevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsring (64) an seiner mit den Matritzensegmenten (57) zusammenwirkenden Arbeitsfläche eine zweckmässig auswechselbar angeordnete, auf die Segmente einwirkende ringförmige Druckplatte (67) trägt.
9. Prägevorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daäs die beweglichen Prägeorgane hydraulisch steuerbar und antreibbar sind.

10, Vorrichtung ssur Vorformung bzw. Aufweitung eines auf einer Prägevorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9 fertig zu formenden Stahlrohlings, gekennzeichnet durch je eine, von oben bzw. von unten in den ringförmigen Stahlrohling hineinragende segmentartig aufgebaute Matritze (22, 31), die gemeinsam mittels eines kegeligen, in entsprechende Mittolöffnungen (24, 38) 4er Matritzen einführbaren Preßstempols (25) spreizbar sind«

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