DE2203421A1

DE2203421A1 - Verfahren zur Verbindung einer rinnenfoermigen Radfelge mit einer Randscheibe oder einem Speichenkranz und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2203421A1
Application number: DE19722203421
Authority: DE
Inventors: Ivo Bedendo
Original assignee: GIANETTI SpA
Current assignee: GIANETTI SpA
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1972-01-25
Publication date: 1972-08-03
Also published as: CH532484A; FR2123274A1; FR2123274B1; GB1344120A

Description

24. Januar 1972

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3 . D. \ . ^Telefon (°⁸¹¹)^a ^a ⁰⁷ ' ²² ^a °»

Telegramme: Inventius München Viale Certoaa 222, Kailand / Italien 2312-1-7583 Patentanmeldung

Verfahren zur Verbindung einer rinnenförmigen Radfelge mit einer Bandeoheibe oder einem Speichenkranz und Vorrichtung zur Durchfahrung des Verfahrens.

Sie vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Rädern, Trie z.B. Rädern für Motorfahrzeuge und dergleichen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Herstellung von Hadern mit einer rinnenförmigen Felge fSir schlauchlose Reifen, d.h. Reifen ohne innere Schläuche.

Insbesondere betrifft die Irfindung ein verbessertes Verfahren zur Verbindung einer rinnonfcimlgen Felge mit einer Rad- · scheibe eines 'massiven" Rades oder eines Speichenkranzes, d.h. eines Ringes, an dem die Speiehen eines, Speichenrades mit ihren äußeren Enden befestigt werden.

Eine solche Radbauart wird häufig für kommerzielle Motorfahrzeuge benutet, wobei durch eine geeignete Form der Radscheibe auf der Innenseite des Rades soviel wie möglich Platz gelassen wird, um die Bremsen unterzubringen. Der Innendurchmesser der felge hängt tatsUohllch von der Tiefe der Felgenrlnne ab, die ausreichend sein muß» um eine Entfernung des Reifens

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ohne dessen Beschädigung zu ermöglichen, sowie von der Dicke der Felge selbst, die ausreichend sein muß, um eine genügende Festigkeit zu gewährleisten.

Bei Felgen mit flachem Felgengrund und beweglichen Seitenringen ist es ziemlich leicht, eine Radscheibe an eine Kante des Felgengrundes zu schweißen, wodurch ein breiter Raum an der Innenseite des Rades erhalten wird. Bei Rüdern mit einer rlnnenförmigen Felge wurde die Radscheibe bisher unterhalb der Rinne in der Nähe der Felgeraiitte angeschweißt. Dadurch wurde der Durchmesser der Bremstrommel oder jeder Raum beschränkt» der anderenfalls für die Abführung der beim Bremsen entstehenden Wärme nützlich gewesen v/üre.

Andererseits ist es zur Sicherstellung einer v/irksamen Schweißverbindung zwischen einer Radscheibe oder einem Speichenkranz und der Radfelge erforderlich, sicherzustellen, daß die beiden Teile sich nicht unter einem zu kleinen V/inkel treffen, weil in diesem Fall das Eindringen des Schweißmaterials beschränkt wird und die Möglichkeit von Schweißfehlern zunimmt. Eine ausreichende Schweißung kann beispielsweise erreicht werden, wenn der ./inkel zv-'ischen den beiden Oberflächen, zwischen denen eine Sehveißraupe gelegt werden soll, in der Größenordnung von 90° liegt.

Bs erscheint deshalb wünschenswert, die Felge mit der Radscheibe oder dem Speichenkranz im Bereich jenes Abschnittes der Felge zu verschweißen, der die Stützzone für den Reifenwulst darstellt. Es muB jedoch dabei berücksichtigt werden, daQ in dieser Zone die Fertigungstoleranz für den Durchmesser dieser Zone in der Größenordnung von + 0,4 mm liegt, und daß das Schweißen sehr leicht Formfehler verursachen kann, wie z.B. durch Schrumpfung, so daß die Felge nicht langer innerhalb der Pertigungstoleranzen liegt. Zusätzlich

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muß die Schweißverbindung zwischen der Radscheibe oder dem Speichenkranz und der Felge fest sein, v/eil sie beträchtlichen Dauerbeanspruehimgen beim Betrieb des Rades ausgesetzt ist, wobei diese Beanspruchungen kombiniert, veränderlich und wiederholt sind.

Die vorliegende Erfindung versucht deshalb ein Verfahren zur Herstellung von Pahrzeugrääem, insbesondere Rädern für schlauchlose Reifen zu schaffen^ bei dem eine Felge mit einer Radscheibe oder einem Speichenkranz durch eine wirksame Schweißung in dem Bereich der Felge verbunden wird, von dem der Reifenwulst getragen wird, wenn das Rad zusammengebaut ist, ohne daß die vorstehend beschriebenen Nachteile auftreten.

BrfindungsgemüQ wird ein Verfaiaren zur Verbindung einer Felge mit einer Radscheibe oder einem Speichenkranz vorgeschlagen, bei dem der radial auSenliegende Rand der Scheibe oder des Speichenkranzes gegen den inneren Rand der Felge gelegt und die Scheibe oder äer Speichenkranz mit der Felge verschweißt wird, wobei die Erfindung darin besteht, daß die Radscheibe oder der Speichenkranz gegen die Felge gepreßt wird und in der Auflagerzone, an der der "Julst eines Rades während der Benutzung des Rades anliegt, der Druck so bemessen wird, daß die Felge so stark verformt wird, daß die Spalte zwischen der Scheibe oder dem Speichenkranz und der Felge ausgefüllt werden.

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungabeispieles der Erfindung wird diese näher erläutert.

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Es zeigt:

Figur 1 eine Vorrichtung zur Verbindung einer liadfelge für schlauchlose Reifen mit einer Radscheibe durch das erfindungsgemüße Verfahren,

Figur 2 eine Radbauart mit rinnenförmigor Felge im Querschnitt und die

Figuren 3 und 4 Ewel andere liadbaui'ormen mit rinnonförmiger Felge im Querschnitt, verbunden mit einem Speichenkranz.

In Figur 1 ist ein routiorender Grundkörper 10 gezeigt, der eine Positionierplatte 12 trägt, die mit Schrauben H am Grundkörper 10 befestigt iat. Auf der Positionierplatte ist durch Schrauben 16 eine Abdeckung 18 befestigt. Die Abdeckung 18 bildet eine zylindrische Kammer 20, in der ein mit Dichtungsringen 24 versehener Kolben 22 verschiebbar ist. Am Kolben 22 iet eine Kolbenstange 26 durch eine Mutter 28 befestigt, die auf ein Gewintenäe 30 der Kolbenstange aufgeschraubt ist. Auf der Positionierplatte 12 ist durch Schrauben 32 ein auswechselbarer Hing 34 befestigt, der die Lage einer rinnenförmigen Felge 36 flir einen schlauchlosen Reifen festlegt. Die rinnenförmige Felge 36 besitzt eine Rinne 38, zweiAuflagebereiche 40 und 42, von denen der Wulst eines Reifens getragen wird und zwei seitliche Flansche 44 und 46. Eine öffnung 48 in der Rinne 38 dient zum Aufblasen des nicht gesseigten Reifens.

Auf der Außenfläche der Abdeckung 18 ist eine auswechselbare Positionierplatte 52 befestigt, die die Lage einer Radscheibe 54 bestimmt, die mit öffnungen 56 versehen 1st, die

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Über Positionieratifte 38 passen, die auf der Positionierplatte 52 vorgesehen sind, um die Radscheibe genau in ihrer Position festzulegen· Die Radscheibe 54 besitzt eine öffnung 60, die einen Zutritt zu der oben erwähnten Öffnung 48 in der Felge 36 erlaubt.

Eine scheibenförmige Klemmplatte 62 ist an einem Ende der Kolbenstange 26 so befestigt, daü sie gegen die Radscheibe 54 drllokt, wenn sich der Kolben 22 in Figur 1 nach rechte bewegt, wobei die Kraft durch die Kolbenstange 26 auf einen Klemmflansch 64 übertragen wird, der auf der Klemmplatte 62 aufliegt und an dieser durch eine Schraube 66 befestigt ist. Der Kolben wird durch unter Druck stehende Strömungsmittel gesteuert, beispielsweise durch Luft, die durch nicht gezeigte Mittel über eine axiale Röhrleitung 70 in den Grundkörper 10 und dann über eine Verbindung 72 einem Rohr 74 zugeführt wird, das zu einem Verteilerventil 76 führt. Der Verteiler 76 ist so angeordnet, daß er das Rohr 74 wahlleise mit einer Rohrleitung 78 verbindet, die über eine Öffnung 80 am Rand der Abdeckung 18 zu einer Stirnseite 21 des Kolbens 22 fuhrt, oder alternativ mit einer Rohrleitung 82, die durch eine öffnung 84 in der Positionierplatte 12 zur gegenüberliegenden Stirafläohe 23 des Kolbens 22 führt. In federn Pail mündet dos Verteilerventil in die Atmosphäre» unabhängig davon, welche der Rohrleitungen 78 oder 82 nicht mit dem Rohr 74 verbunden ist.

In Betrieb wird ein Ring 34» dessen Profil mit dem inneren Profil der mit einer Radscheibe 54 zu verbindenden Felge 36 übereinstimmt, auf der Positionlerplatte 12 angeordnet. Die Felge 36 wird dann gegen den Ring 34 gelegt und die Radscheibe 54 mittels der Poaitionierstlfte 58 gegen die Positionierplatte 52. Die Positionierplatte 52 ist natürlich

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derart ausgewählt, daß sie «it der ausgewählten Radeoheibe Übereinstimmt. Ale nächstes wird die Klemmplatte 62 Über der Erweiterung 27 der Kolbenstange 26 in ihre Lage gebracht und der Klemmflanaoh 64 wird um die in die Klemmplatte eingesetzte Sohraube 66 Yeraohveitkt, wobei der Klemmflansch 64 ein O-fOraiges Bnde bealtst, das aioh ob den Kopf 27 der Kolbenstange 26 derart legt, daß die Kraft der Kolbenstange auf die Klemmplatte 62 übertragen werden kann.

Duroh geeignete Betätigung des Yerteilerventile 76 wird dann die Stirnfläche 21 des Kolbens 22 sit Druck beaufschlagt, in eine Zugkraft über dl· Stange 26 auf den flansch 64 und damit avf die Klemmplatte 62 und die Radscheibe 54 su Übertragen, Diese Kraft drückt die äußere umfangskante 55 der Radscheibe 54 gegen die Innenfläche des Lagerbereiohs 40 der Felge 36 in der Iahe des seitlichen Flansche» 44·

Die äußeren Abmessungen der tadscheibe sind eo gewählt» daß die gewUnsohte Bewegung der Befestigungsplatte den gewünschten Druck auf die Kante 55 der ladecheibe erseugt» Der erforderliche genau« Druck ist τοη eines fall «um anderen unterschiedlich, entsprechend den Veränderungen in den Abmessungen und der Vom der Felge 36 innerhalb der fertigungetoleransen. Di· auswechselbare Platte 52 wird relatlT sur Felge 36 so positioniert, daß dann, wenn die Klemmplatte 62 voll nach innen gedrückt wird, die Scheibe 54 sich in ihrer gewOnschten Lage befindet, in der jegliohea Spiel «Mischen der Radscheibe und der Felge verschwunden ist, wenn die Radscheibe 54 an der Platte anliegt, derart, dafi am Umfang der Felge Veränderungen verursaoht werden, die eine genaue Anpassung der Felge an die TJmgrensungellnle der Radscheibe oder des Speichenkranzes ergeben·

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Der Kolben 22 ist so ausgelegt, daß er eine Kraft liefern kann, die der größten vorhersehbaren erforderlichen Kraft entspricht. Falls während des Betriebes die für eine bestimmte Kombination aus Radscheibe und Felge erforderliche Kraft geringer als die maximale Kolbenkraft ist, wird die überschüssige Druckkraft von der Scheibe 54 auf die Platte 52 übertragen.

Während die Radscheibe mit der Felge in Eingriff gedrückt wird, wird die Xlmfangsschweißung ausgeführt, beispielsweise durch ein automatisches Schutzgas-Idchtbogen-Schweißgerät (nicht dargestellt) oder durch irgendein anderes geeignetes Verfahren.

Wenn die Schweißung vollendet 1st, wird das Verteilerventil 76 so betätigt, daß die Stirnfläche 21 des Kolbens vom Druck entlastet wird und der Druck auf die Stirnfläche 23 geleitet wird, um die Kolbenstange 26 in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, so daß das fertiggestellte Rad aus der Vorrichtung entnommen werden kann«

Falls die Radscheibe eine solche Form besitzt, daß sie gegenüber der Klemmkraft, wie sie für den erforderlichen Druck gegen die Felge notwendig ist, keinen ausreichenden Wideretand entgegensetzen kann, kann die Abmessung der Klemmplatte 56 erhöht werden, so daß sie. am äußeren Hand der Radscheibe anliegt und in enger Nachbarschaft der Kante 55 gegen die Radscheibe drückt, so daß dadurch :eine Beschädigung unter dem Einfluß der Druckkraft vermieden './erden kann.

Der Schrumpfwirkung der Schweißnaht während der Abkühlzeit wird wirksam dadurch begegnet, daß an den verbundenen Teilen eine vorgegebene, örtliche, nach außen gerichtete Kraft

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vorhanden 1st, so daß keine zu beachtende Durchmesserverringerung der Lagerzone der Felge entsteht, die dadurch innerhalb der Fertigungstoleranzen bleibt, für die sie ursprünglich konstruiert wurde.

Die Sohvreißung wird in einer Zone der Felge ausgeführt, die beim Betrieb des Rades Druckkräften ausgesetzt ist, wie sie sich sowohl aus der radialen Belastung als auch aufgrund des Seitenschubs des Reifens ergeben.

Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil es bekannt ist, daß Risse und Brüche in der Schweißnaht normalen/eise in Bereichen auftreten, die Zugkräften ausgesetzt sind. Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Verbindung einer Radscheibe mit einer Felge besitzt au3erde»=4en Vorteil, daß eine ausgezeichnete Konzentrizitüt der Felge gegenüber der Radrotationsachse sichergestellt wird und da3 jede Neigung zu einer Ellipsenform der Felge reduziert wird. Tatsächlich wird durch den während des Verfahrene ausgeübten Druck die Felge so belastet, daS sie sich selbst vollständig den äußeren Profil der Radscheibe anpaßt, das konzentrisch zu den Öffnungen 56 hergestellt ist, die zusätzlich zur Positionierung der Radscheibe auf der Platte 52 dazu dienen, das Rad auf der Achse eines Fahrzeuges zu befestigen.

Ein weiterer und beträchtlicher Vorteil dieses Herstellungsverfahrens ist, daß es, falls erwünscht, möglich ist, nur einen Schlei3Vorgang durchzuführen, während bei allen bisher bekannten Herstellungsverfahren immer zwei getrennte Schweißnähte erzeugt wurden, die erforderlich sind, jeder möglichen kleinen, unter Druck auftretenden Verformung zu begegnen, die sich während des Schweißvorganges ergeben kann, weil keine Vorspannung der Teile gegeben 1st.

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Figur 2 zeigt eine Verbindung zwischen einer Felge 36 und einer Radscheibe 54 mit leicht geänderter Form gegenüber jener der Figur 1. In diesem Fall verläuft der Rand 155 der Radscheibe nahezu geradlinig im Vergleich zu dem zügekrümmten Flansch 55, der in Figur 1 gezeigten Radscheibe. Alle oben angestellten Überlegungen sind auch für diese Ausführungsforra zutreffend·

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch geeignet zur Verbindung von rinnenförmigen feigen mit Speichenkränzen, wie in Figur 3 gezeigt ist. In diesem Fall besitzt ein Speichenkranz 100 an seinem inneren Ende ein Profil» das dem Profil am Ende jeder Speiche entspricht. Um einen Umfangssehlupf unter Druck zu verhindern, sind kleine Klötzchen Ί02 vorgesehen, die als Anschläge an den Seiten der Speichen an« liegen» Auch in diesem Fall ist es möglich, das erfindungegemäße Verfahren anzuwenden, wobei eine leicht veränderte Klemmvorrichtung benutzt wird. Inabesondere erforfieru die Positionierplatte 52 und die Klemmplatte 62 Abwandlungen, um es zu ermöglichen, die Kante 155 dee Ringes 100 -gegen den Bereich 40 der rinnenförmigen Felge 36 zu drücken*

In diesem Fall wird die Schweißverbindung in einem Atedinitfe des Bereiches 40 ausgeführt, der näher an der Eimae 33 als am Flansch 44 liegt. Die vorstehend in Verbindung ait den anderen Rinnenquer schnitt en und Radscheiben ©der Speichenkränzen angestellten Überlegungen treffen, in gleicher './eise auch auf die Ausführungsform naete FIgEr 4 au.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche

.J Verfahren zur Verbindung einer Felge mit einer Radscheibe oder einem Speichenkranz, bei dem der radial außenliegende R;md der Scheibe oder des Speichenkranzes gegen den inneren Rand der Felge gelegt und die Scheibe oder der Speichenkranz mit der Felge verschweißt wird, dadurch gekennzeichne t_r daß die Radscheibe (54) oder der Speichenkranz (100) gegen die Felge (36) gepreßt v/ird und in der Auflageusone (40), an der der Vulst eines Reifens während der Benutzung des Rades anliegt, der Druck so bemessen wird, daß die Felge so stark Terformt wird, daß der Spalt zwischen der Scheibe oder dem Speichenkranz und der Felge ausgefüllt \/ird,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Radscheibe (54) oder der Speichenkranz (100) gegen den Bereich der Auflagerzone (40) gedrückt wird» der dem entsprechenden seitlichen Flansch (44) der Felge (3^!>) benachbart ist«
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daS die PeIge(36)und die Radscheibe (54) odor der Speichenkranz (100) sich an der Stelle, an der die Sanweisung ausgeführt werden soll, unter einem Wink-i von etwa 90° treffen.
4. Vorrichtung zur Durchführung dee Verfahrens zur Verbindung einer rinnenförmigen Felge mit einer Radscheibe oder einem Speichenkranz nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daα sie Mittel (34) zur Positionierung einer Felge (36), Hittel (52) zur Positionierung einer Radscheibe (54) oder eines Speichenkranzes (100)

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und Mittel (22, 26, 62) aufweist, um die Mittel zur Positionierung der Felge und die Mittel zur Positionierung der Radscheibe oder dea Speichenkranzes gegeneinander zu ziehen, um die Uiafangekante der Radscheibe oder des Speichenkranzes gegen die Innenfläche der Lagerzone (40) der Felge zu drücken, an der während des Betriebes des Rades ein iulst eines Reifens anliegt.

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