DE20309308U1

DE20309308U1 - Radaufnahme

Info

Publication number: DE20309308U1
Application number: DE20309308U
Authority: DE
Original assignee: Makra Manfred Kratzmeier GmbH
Current assignee: Makra Manfred Kratzmeier GmbH
Priority date: 2003-06-15
Filing date: 2003-06-15
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2013-06-16

Abstract

Vorrichtung zur Bearbeitung von Rädern mit
einem Mittel zur Rad-Zentrierung und
einem Mittel zur Rad-Fixierung,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Mittel zur Rad-Zentrierung ein axial bei der Radmitte angeordnetes Auflager umfaßt, und
das Mittel zur Radfixierung mit einem dem Auflager
auf der anderen Radseite gegenüberliegendes Anpreßmittel gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und befaßt sich somit mit der Herstellung bzw. der Bearbeitung von Rädern.
Bei Fahrzeugen wie PKWs oder Motorrädern werden heute nicht nur Räder mit Stahlfelgen verwendet, sondern oftmals werden hochwertigere Felgen eingesetzt, die nicht nur ein ansprechenderes Design erlauben, sondern auch bessere Fahreigenschaften, eine erhöhte Haltbarkeit usw. gewährleisten. Bei der Herstellung solcher Felgen werden zunächst Rohlinge aus geeigneten Metallegierungen gefertigt, in der Regal im Druckgußverfahren. Dies geschieht in Formen mit mehreren Teilen, die zur Herstellung eines Rohlings zusammengeführt werden können und zur Entfernung des Rohlings auseinanderbewegt werden können. Es verbleiben dabei an den sog. Trennfugen am Rohling Grate, so daß als ein Schritt der Weiterverarbeitung eine Entgratung der Radrohlinge vorgenommen werden muß.
Diese Entgratung ist bislang eine mühsame, aufwendige und verletzungsträchtige Arbeit, weil die Grate vergleichsweise weit abstehen können, scharfkantig sein können und aufgrund ihrer Unregelmäßigkeit eine automatische Handhabung zumindest erschweren oder ganz zu verhindern. Hinzu kommt, daß nicht nur eine große Anzahl unterschiedlicher Größen erforderlich ist, sondern die Verbraucher heute auch -gerade im Radbereich- eine Vielfalt an individuell gestalteten Modellen nachfragen. Beides führt wiederum dazu, daß keine großen Serien gefertigt werden können, sondern bei der Fertigung und/oder Verarbeitung ein sehr häufiger Wechsel von einem Radmodell zu einem anderen Radmodell in einer Räder herstellenden oder verarbeitenden Fabrik erforderlich ist. Damit werden Umrüstzeiten von Werkzeugen eine kritische Größe.
Es ist wünschenswert, die Handhabung von Rädern wenigstens partiell zu vereinfachen und/oder kostengünstiger zu ermöglichen. Dabei ist einsichtig, daß die Erleichterung der Verarbeitung von Rädern in halbfertigem Zustand bereits eine Vereinfachung darstellt, daß aber auch oder zusätzlich eine Erleichterung der Be- oder Verarbeitung im vollständig fertiggestellten Zustand, insbesondere mit oder ohne aufgezogene Reifen als Vereinfachung angesehen werden kann. Als Be- oder Verarbeitung wird dabei jede Form des Behandelns von Rädern oder Radteilen wie Felgen verstanden, sei es eine Entgratung, eine Oberflächenbehandlung etwa durch Polieren, ein Auswuchten usw.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
Gemäß einem ersten wesentlichen Aspekt der Erfindung wird somit eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Rädern mit einem Mittel zur Rad-Zentrierung und einem Mittel zur Rad-Fixierung vorgeschlagen, bei welchem das Mittel zur Rad-Zentrierung ein axial bei der Radmitte angeordnetes Auflager umfaßt und das Mittel zur Radfixierung mit einem dem Auflager auf der anderen Radseite gegenüberliegenden Anpreßmittel gebildet ist.
Dieser Ausbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch ein Anpressen an der Radmitte und ein Fixieren von der Gegenseite her schon durch Reibschluß am Rad eine so gute Fixierung erreicht werden kann, daß wesentliche Bearbeitungsschritte ausführbar sind. Dabei stellt die Auflagerung an der Radmitte zugleich sicher, daß ein völlig problemfreier Wechsel von Rad zu Rad möglich ist, da die Unterschiede von Radmodell zu Radmodell sich zwar in utnerschiedlichen Rad-Durchmessern, Felgenbreiten usw. niederschlagen, aber dennoch ein praktisch stets gleicher Eingriff von der Mitte her möglich ist.
Es ist insbesondere möglich, mit der Erfindung eine Felgenentgratungsvorrichtung zu realisieren, bei welcher Trennfugen an Felgen maschinell entfernt werden. Dazu kann das Rad durch die zentrale Auflagerung und das Anpreßmittel zentriert und fixiert und danach bearbeitet werden. Das Rad muß dazu nur allgemein ausgerichtet, d.h. ohne völlig exakte Positionierung über das Auflager verbracht und abgesetzt werden; dann wird fixiert. Da dabei der Eingriff mit dem Rad in stets gleicher Weise unabhängig vom aktuellen Modell erfolgen kann und lediglich Verfahrwege, etwa von Auflager und/oder Fixierungsmittel einzustellen sind, treten keine erwähnenswerten Umrüstzeiten auf, vor allem dann nicht, wenn Verfahrwegendpunkte sensorisch erfaßt werden, um ein Verfahren zu beenden.
Bevorzugt wird das Mittel zur Rad-Zentrierung von der bei der Radbenutzung zur Achse weisenden Seite her gegen den Radmittelpunkt beweglich ist. Dies ist vorteilhaft, weil typisch Trennfugen auf der bei Radmontage zum Fahrzeuginneren bzw. in den Radkasten weisenden Innenseite auftreten werden, also dort eine Bearbeitung nötig ist, die durch die zentrale Auflagerung aufgrund von deren geringer Größe praktisch nicht beeinträchtig wird. Zudem liegt damit der Masse-Schwerpunkt des Rades dann auch typisch beim oder unterhalb des Auflagers, so daß die Gesamtanordnung schon dadurch stabiler wird, was die Behandlung des Rades wenn nicht erst ermöglicht, so doch vereinfacht und/oder zu besseren Ergebnis führt.
Das Auflager wird in einer bevorzugten Variante eine von der Radmitte weggekrümmte Oberfläche aufweisen. Dies führt dazu, daß das Rad auf der Oberfläche an Stellen etwas weg von der Mitte aufliegt, wenn die Krümmung so ist, daß das Auflager in die gegebenenfalls noch nicht durchgebohrte, sondern nur eingetiefte Achsausnehmung eines Felgenrohlings gelangt. Dies erhöht die Stabilität gegen Verkippen und zugleich gegen Verdrehen in Umfangsrichtung des Rades unter den bei der Bearbeitung womöglich auftretenden Kräften; solche Kräfte treten insbesondere dann auf, wenn Trennfugengrate oder dergl. abgedreht werden, poliert wird usw. Das Auflager wird bevorzugt zum Rad hin allgemein halbkugelförmig gebildet sein, wobei der Halbkugeldurchmesser des eigentlichen Auflagerkontaktbereiches der Ausnehmung im Bereich der Rad-Achse entsprechen wird. So werden die vorgenannten Effekte besonders sicher erhalten.
Bevorzugt wird das Auflager auf einem Dorn sitzend zum Rad axial verschieblich beweglich ist. Diese Montage auf einem Dorn bzw. eines ausfahrbaren Trägers erlaubt es, das Rad auf einem Maschinenteil abzusetzen, wobei es nur allgemein, also nicht mit großer Genauigkeit zentriert sein muß, und dann den Dorn gegen das Rad zu bewegen. Die anfängliche Genauigkeit beim Absetzen des Rades auf einem Maschinenteil ist dabei dann ausreichend, wenn das Auflager noch gegen die vorgeshen Stelle gelangen kann. Gerade bei gekrümmter Ausführung des Auflagers, etwa in Halbkugelform, ergibt sich dabei aber eine beachtliche Selbstzentrierung.
In einer bevorzugten Variante ist der Dorn aktorisch beweglich, etwa als zur Bewegung zum Rad hin und/oder von diesem weg verdrehbare Spindel; alternativ kann er hydraulisch betätigbar und/oder pneumatisch betätigbar, d.h. hin- und/oder her beweglich sein.
Es ist möglich und bevorzugt bei der Vorrichtung der Erfindung, daß der Dorn neben einem Bearbeitungswerkzeug bzw. zentral aus diesem ausfahrbar ist. So kann z.B. ein Drehwerkzeug zum Abdrehen der Trennfugengrate gebildet werden, wobei zentral aus diesem der Dorn ausfahrbar ist. Besonders bevorzugt ist demgemäß, wenn das Mittel zur Radzentrierung und zumin dest ein Bearbeitungswerkzeug relativ zueinander drehbar sind. Die Fixierung des Rades ist dabei durch Vorgabe eines hinreichend hohen Anpressdruckes von Anpressmittel in Richtung auf das Auflager drehfest allein durch Kraftschluß, ohne daß es eines gesonderten Formschlusses bedarf, der allerdings gleichfalls zusätzlich und/oder alternativ vorgesehen werden kann. Die Drehung kann durch Antrieb des Bearbeitungswerkzeuges, durch gemeinsamen Antrieb von Anpressmittel und Auflager und/oder durch gegen- oder gleichläufigen Antrieb von sowohl Bearbeitungswerkzeug als auch Anpressmittel /Auflager erfolgen.
Wenn das Mittel zur Radfixierung als nachgiebiges Anpreßmittel gebildet ist, kann der Anpressdruck leicht in gewünschten Grenzen eines Sollwertes gehalten werden, der weder eine zu schwache Fixierung noch eine Maschinen- oder Radüberbeanspruchung nach sich zieht. Dabei wird bevorzugt das Anpreßmittel elastisch nachgiebig gebildet sein; als federndes bzw. elastisches Mittel kann etwa ein Gummirand oder dergl. vorgesehen sein, mit dem gegen den Rohling oder das Rad gepresst wird; dies ist besonders vorteilhaft, wenn eine schon behandelte Oberfläche geschont werden soll, zumal durch geeignete Wahl des elastischen (Rand)materials die Haftreibung gegen das Rad vorteilhaft beeinflußt werden kann. Ein solcher Wulst rtägt auch dazu bei, daß eine gute Anpassung an unterschiedliche Felgenformen erfolgt. Alternativ und/oder zusätzlich können etwa Tellerfedern zwischen einem Druckstempel und dem radberührenden Element angeordnet werden, wobei die Steifigkeit und Anzahl der Tellerfedern dem gewünschten Elastizitätsverhalten angepaßt werden kann; daß alternativ schraubenförmige Federn usw. einsetzbar sind, ist einsichtig.
Es ist bevorzugt, wenn das Anpreßmittel an von der Radmitte entfernten Stellen am Rad aufliegt. Insbesondere wird das Anpreßmittel in einer bevorzugten Variante radial außerhalb jener Stellen auf dem Rad aufliegen, an denen von der Gegenseite her das Auflager mit dem Rad in Eingriff steht.
Es sei im übrigen erwähnt, daß dann, wenn vorliegend von einem Auflager die Rede ist, keinesfalls nur ein Fall gemeint sein soll, bei welchem das Rad auf diesem aufliegt, obgleich solch ein Fall als bevorzugt und von der Erfindung umfaßt anzusehen ist. Es ist aber für Zwecke der Erfindung durchaus möglich, wenn die Auflagerung horizontal am Rad anliegt, also die Radachse allgemein horizontal liegt.
Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, worin gezeigt ist durch:
1 eine Prinzipskizze der vorliegenden Erfindung
2 Details eines ersten Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
3 Details eines weiteren Teils einer erfindungsgemäßen Nach 1 umfaßt eine allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung 1 zur Bearbeitung von Rädern 2, 2' ein Mittel zur Rad-Zentrierung 3 und ein Mittel zur Rad-Fixierung 4 auf dem Mittel 3 zur Rad-Zentrierung, wobei das Mittel zur Rad-Zentrierung 3 ein axial bei der Radmitte angeordnetes Auflager 3a umfaßt und das Mittel zur Radfixierung 4 mit einem dem Auflager auf der anderen Radseite gegenüberliegendes Anpreßmittel 4a gebildet ist.
Die Vorrichtung 1 ist im vorliegenden Fall als Vorrichtung zum Entfernen von Trennfugen von Felgenrohlingen gebildet, die im Sinne der vorliegenden Erfindung als zu bearbeitende Räder aufgefaßt werden. Das zum Abdrehen der Trennfugen in Richtung des Pfeiles 1a rotierende Werkzeug ist in 1 mit 1b bezeichnet. Wie ersichtlich, ist dieses Werkzeug allgemein geneigt zur Radachse angeordnet, wobei eine allgemeine Kegelstumpfform vorgesehen ist und am Kegelstumpf das Auflager 3 angeordnet ist.
Die Felgen 2 können unterschiedliche Größen auifweosen,. Wie durch zwei übereinander gezeichnete Beispiele 2,2' angedeutet. Daß im praktischen Betrieb immer nur ein einziges Rad aufliegen wird, also entweder ein Rad 2 oder 2', ist einsichtig. Erkennbar ist aber durch die Fig., daß durch die Zentrierung des jeweilgien Rades und die Kegelstumpfform bzw. Anordnung des Werkzeuges eine problemfreie Berarbeitung unterschiedlicher Felgenrohlinge bzw. Räder 2, 2' möglich ist.
Das Mittel zur Rad-Zentrierung 3 ist detaillierter in 2 gezeigt. Neben weiteren Details, die die Zeichnung in aus sich heraus verständlicher Weise dem Fachmann offenbart, ist insbesondere zu erkennen, daß das Mittel zur Rad-Zentrierung 3 eine halbkugelförmige Spitze 3a aufweist, die eine solche Krümmung aufweist, daß sie (s. 1) in einer Ausnehmung 2a des Rades zu liegen kommen kann und an geneigten Seitenflächen der Ausnhmung 2a anliegt. Die Spitze ist auswechselbar an einem Dorn 3b befestigt, der vorliegend als aus dem Werkzeug herausfahrbare und in dieses zurück beweglicher Kolben gebildet ist, der hydraulisch betätigbatr ist durch Zufuhr von Hydraulikfluid unter Druck durch Leitungen 3c, die mit einer Hydraulikfluidquelle unter Druck kommunizieren. Der Hub des Dorns ist so groß, daß das Auflager aus dem Werkzeug für jedes gewünschte Rad in die Zentrierposition gefahren werden kann, sobald dieses auf dem dann noch ruhenden Werkzeug aufgelegt wird.
Das Mittel zur Radfixierung 4 durch Anpressen ist näher in 3 dargestellt. Wie ersichtlich, umfaßt es wie bevorzugt möglich, einen Kontaktkopf 4a, der eine zentrale Ausnehmung 4b aufweist, welche ausreicht, um in dieser (s. 1 ) zentrale hervorstehende Bereiche 2c einer noch unbearbeiteten Felge aufzunehmen. Der Kontaktkopf 4a weist einen Rand 4a1 auf, der nachgiebig ist und gegen das Rad eine hohe Haftreibung vorsieht; die Verwendbarkeit von Gummi und dergl. sei hierfür erwähnt. Der Kontaktkopf liegt radial außerhalb jener Stellen am Rad auf, an denen von der anderen Seite her das Auflager das Rad zentriert, vgl. 1.
Der Kontaktkopf 4a ist an einem gegen das Werkzeug 1a absenkbaren Stempel 4c angebracht, wobei eine Entkopplung von Stempel 4c und Kontaktkopf 4a durch eine Tellerfederanordnung mit Tellerfedern 4d vorgesehn ist, die so ausgebildet sind, daß der Anpressdruck bei gegebener Elastizität in gewünschten Grenzen gehalten wird.
Der Stempel 4c ist vom Auflager so weit entfernbar, daß Räder bequem auf dem Werkzeug abgesetzt und von diesem entfernt werden können. Dies kann maschinell oder manuell geschehen. Die Absenkung bzw. das Anheben des Stempels 4c ist in 1 durch Pfeil 4d symbolisiert.
Die Anordnung wird verwendet wie folgt:
Zunächst wird bei zurückgezogenem Dorn 3b und angehobenme Stempel 4c ein Felgenrohling auf das Werkzeug etwa zentral aufgesetzt. Die Kegelstumpfform desselben erleichtert dabei das aufsetzen mit der ohnehin nur geringen erforderlichen Zentriergenauigkeit weiter.
Nun wird der Dorn ausgefahren, bis die Halbkugelspitze 3a in die Ausnehmung 2a des Rohlings gelangt ist. Dies zentriert das Rad.
Nun wird der Stempel 4c abgesenkt, bis der Kopf 4a auf dem Rad aufliegt. Dabei wird das Rad zugleich ausgerichtet, soweit es noch eine taumelartige Schräglage haben sollte.
Die Tellerfederentkopplung stellt dabei sicher, daß der gewünschte Fixierungsdruck zwischen Auflager und Fixierung herrscht, also die vorgesehenen Kräfte aufgenommen werden können.
Nachdem eine Bearbeitung durch Drehen des Werkzeuges 1a beendet ist, wird der Stempel 4c angehoben, der Dorn mit der Zentrierenden Halbkugelspitze abgesenkt und das Rad bearbeitet entnommen, worauf die Maschine mit einem auch unterschiedlichen Rad ohne Werkzeugwechsel im nächsten Arbeitszyklus bestückt werden kann.

Claims

Vorrichtung zur Bearbeitung von Rädern mit einem Mittel zur Rad-Zentrierung und einem Mittel zur Rad-Fixierung, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Rad-Zentrierung ein axial bei der Radmitte angeordnetes Auflager umfaßt, und das Mittel zur Radfixierung mit einem dem Auflager auf der anderen Radseite gegenüberliegendes Anpreßmittel gebildet ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Felgenentgratungsvorrichtung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Rad-Zentrierung von der bei der Radbenutzung zur Achse weisenden Seite gegen den Radmittelpunkt beweglich ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager eine von der Radmitte weggekrümmte Oberfläche aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager zum Rad hin halbkugelförmig gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager auf einem Dorn sitzend zum Rad axial verschieblich beweglich ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn als zur Bewegung zum Rad hin und/oder von diesem weg verdrehbare Spindel, hydraulisch betätigbar und/oder pneumatisch betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn neben einem Bearbeitungswerkzeug bzw. zentral aus diesem ausfahrbar ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Radzentrierung und Bearbeitungswerkzeug relativ zueinander drehbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Radfixierung als nachgiebiges Anpreßmittel gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßmittel elastisch nachgiebig gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßmittel an von der Radmitte entfernten Stellen am Rad aufliegt.