DE2557764A1

DE2557764A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer tiefbettfelge

Info

Publication number: DE2557764A1
Application number: DE19752557764
Authority: DE
Inventors: Vernon Fencl; Johann T Hess; Hans Luedi
Original assignee: Grotnes Machine Works Inc
Current assignee: Grotnes Machine Works Inc
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-20
Publication date: 1976-07-01
Also published as: GB1494016A; FR2295804A1; JPS5175665A; IT1049895B; US3907371A; DE2557764C3; FR2295804B1; DE2557764B2; JPS5524371B2

Description

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18. Dezember 1975

Grotnes^ Machine Works, Inc.
5454 North Wolcott Avenue
CHICAGO, 111. 60 640 / USA

Verfahren und Vorrichtung zur
Herstellung einer Tiefbettfelge

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Tiefbettfelge, insbesondere für Kraft- und
Lastwagen, wobei die Felge aus flachen Stahlbändern geformt wird.

Es ist bekannt, Tiefbettfelgen, beispielsweise für Lastkraftwagen dadurch durch Formung herzustellen, daß ein schon in das gewünschte Felgenprofil vorgeformter Materialstreifen vorgesehen
ist, der anschließend noch gewalzt und zur Bildung der Felge ver-

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schweißt wird. Diese vorgeformten Materialstreifen sind verwendet worden, da sich dadurch eine Möglichkeit bietet, das Endgewicht der Felge zu reduzieren und dennoch im Material dickere Felgenbereiche, bei denen sich größere Spannungsverstärkungen

/ ergeben, und dünnere Felgenbereiche vorzusehen,·bei denen üblicherweise die geringeren Spannungseinwirkungen auftreten, wenn die Felge verwendet v/ird. Diese Gewichtskontrolle der Felge, ohne daß deren Festigkeit aufs Spiel gesetzt wird, ist von wesentlicher Bedeutung, da eine Verringerung des Gewichts eines Lastkraf tv/agenbestandteils, beispielsweise hier also der Felge, die Aufnahme einer größeren bezahlten Ladung ermöglicht, die von dem Lastkraftwagen über Straßen befördert v/erden kann, die nur für bestimmte Gesamtgewichte zugelassen sind; auch gelingt es auf diese V/eise, steuerliche Belastungen klein zu halten. Da jedoch der Materialstreifen schon vor dem Schweißvorgang in eine bestimmte, komplizierte Felgenform vorgeformt ist, ist die Wegnahme des sich nach dem Schweißen aufbauenden Schweißgrads oder ein Glätten der Schweißnaht v/esentlich schwieriger als dies bei einem flachen Materialstreifen der Fall ist. Auch sind die Kosten für solche vorgeformten Ausgangsmaterialien ab Lager pro Gewichtseinheit größer als bei flachen Materialstreifen. Schließ lieh benötigt man zur Herstellung der vorgeformten Ausgangsmaterialien profilierte Walzen, daher kann man solche vorgeformten Ausgangsmaterialien nur von einigen wenigen Herstellern erhalten.

Es ist auch bekannt, Tiefbettfelgen für Lastkraftwagen aus flachen Materialstreifen herzustellen, wobei solche flachen Material streifen selbstverständlich schneller und einfacher und zu geringeren Kosten als vorgefertigte und vorgeformte Ausgangsmaterialien erhältlich sind, auch ist es bei diesen flachen Materialstreifen relativ einfach, von den Schweißvorgangen herrührende Unebenheiten, Nähte oder Grate zu entfernen, bevor schließlich dann die Profilgebung der Felge vorgenommen wird. Ist jedoch in ein solches flaches Bandmaterial das gewünschte Profil eingeformt

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worden, dann verfügt die so hergestellte Felge über überschüssiges Metall in den nur geringen Spannungen ausgesetzten Bereichen, wo diese Metalldicke nicht tatsächlich benötigt wird; daher weist eine solche Felge auch ein unnötiges und überschüssiges Gewicht auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung von Tiefbettfelgen, insbesondere für Lastkraftwagen vorzusehen, wobei die Felgen ausgehend von flachen, nicht vorgeformten Bandmaterialien hergestellt werden und wobei dennoch, über das Felgenprofil gesehen,, eine variable Dicke erzielt werden kann, so daß die Felge keine überschüssigen Gewichtsbelastungen aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten Verfahren und besteht erfindungsgemäß darin, daß an der inneren Fläche des Zylinders eine Formmatrize mit einer über den Umfang laufenden Tiefbettausnehmung angrenzend zum Zentralbereich des Zylinders angeordnet wird, daß auf die äußere Oberfläche des Zylinders der Druck eines Druckmittels ausgeübt wird, während gleichzeitig auf die Endbereiche des Zylinder ein axialer Stauchdruck zur radial nach innen gerichteten Deformierun· des Zylinders ausgeübt wird, derart, daß dieser sich an die Außenform der Innenmatrize anschmiegt und im Zentralbereich des Zylinders ein Tiefbett ausgebildet wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht dann erfindungsgemäß darin, daß eine Formmatrize mit einer der Felgenquerschnittsform entsprechenden äußeren Form vorgesehen und den gebildeten Hohlraum abdichtend im Inneren eines Zylinders angeordnet ist und daß der Zylinder eine Zufuhröffnung für ein unter Druck stehendes und auf die Außenfläche der eingelegten Felge einwirkende^ Druckmittel aufweist.

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Der Erfindung gelingt es daher, ein Verfahren zu schaffen, welches unter Verwendung von flachen Ausgangsbandmaterialien zur Herstellung von Tiefbettfelgen solche Felgen mit einer gewünschten Dickenverteilung über das Felgenprofil herzustellen vermag.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß bei den erfindungsgemäßen Tiefbettfelgen während der Ausformung des Tiefbettes wenig oder keine Materialverdünnung auftritt, denn das Tiefbett ist der Bereich der Felge, der bei ihrer Verwendung den größten Spannungsbelastungen ausgesetzt ist.

Es -gelingt daher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren,Tiefbettfelgen herzustellen, bei denen sich Materialeinsparungen zwischen 10 bis zu 20% ergeben.

Von besonderem Vorteil ist noch, daß das erfindungsgemäße Verfahren sämtliche Vorteile bietet, die sich dadurch ergeben, daß von flachen Bandmaterialien ausgegangen wird, also die problemlose Wegnahme von Schweißnähten und überstehenden Schweißgraten, geringe Stückkosten und ein wesentlich schneller verfügbares Ausgangsmaterial. Dabei läßt sich eine solche Felge mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens schnell und wirksam bei hohen Produktionsraten herstellen.

Zusammengefaßt besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß ein flacher Ausgangs-Stahlstreifen in die Form eines glatten Zylinders gewalzt und die im Stoß aufeinander geführten axialen Randkanten miteinander verschweißt werden. Anschließend wird, bevor der so gebildete Zylinder noch in die gewünschte Felgenprofilform umgeformt wird, die Schweißnaht bearbeitet und gegebenenfalls vorhandene Ungenauigkeiten und Schweißnähte abgeschnitten und entfernt. Der Zylinder wird■anschließend mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung gleichzeitig "einer axialen Stauchein-

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wirkung und einer externen Druckmitteleinwirkung, die seitlich radial auf den Zylinder einwirkt, unterworfen, wodurch der Zylinder radial gegen eine innere Formmatrize gepreßt und dabei im Zentralteil des Zylinders das über den Umfang laufende Tiefbett geformt wird; gleichzeitig werden die Endbereiche des Zylinders winklig nach außen angestellt bzw. abgebogen . Anschließend werden die nur geringen Spannungseinwirkungen unterworfenen Bereiche des so hergestellten Felgenprofils, bei dem es sich um die sich an das Tiefbett anschließenden Endbereiche handelt, einer Scherformung unterworfen, um die Dicke des Stahlzylinde-rs in diesen Endbereichen zu reduzieren bei gleichzeitiger Beibehaltung der Originaldicke des flachen Streifens im Tiefbettbereich. Dabei verbreitert sich die Felge entsprechend der Materialverschiebung; anschließend wird dann das endgültige Felgenprofil durch einen Walzvorgang hergestellt und die Felge preßgeglättet. Weitere Vorteile sowie Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche bzw. können der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren, eine Vorrichtung zur Durchführung desselben und die erfindungsgemäße Felge anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert sind. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Teilschnittdarstellung einer

Arbeitsstation zur Durchführung eines anfänglichen Formvorgangs eines in die Form eines Zylinders gewalzten flachen Stahlbandes, welches anschließend an den aneinandergrenzenden Randkanten verschweißt worden ist; die Darstellung der Figur 1 stellt den Arbeitszustand vor Beginn des eigentlichen Formvorgangs dar,

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Figur 2 zeigt eine der Darstellung der Figur 1 entsprechende Ansicht, nach dem der gesamte Formvorgang abgeschlossen worden ist und

Figur 3 zeigt in Querschnittsansicht verschiedene Darstellungen von Felgenprofilen, v/ie sie sich im Verlauf des erfindungsgemäßen Formvorgangs nach jedem einzelnen Behandlungsschritt ergeben.

Bevor auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer eingegangen wird, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern in entsprechender Weise innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens üblichen Gleichwerte und äquivalente Lösungen umfaßt.

Wie sich der Figur 1 entnehmen läßt, geht das erfindungsgemäße Verfahren aus von einem flachen Stahlstreifen, der in die Form eines glatten, übergangsfreien Zylinders 10 gerollt oder gebogen ist und der entlang der aneinandercjxenzenden axialen Randkanten verschweißt ist. Bevor dann der Formvorgang des gewünschten Felgenprofils aus dem glatten Zylinder 10 durchgeführt wird, kann beispielsweise durch einen Schleif- oder Fräs'Vorgang nach dem Schweißvorgang der gebildete Schweißgrad beseitigt werden. Es wird dann die Schweißnaht längs der glatten Zylinderoberfläche entsprechend abgeschliffen; dieses Abschleifen läßt sich wesentlich einfacher durchführen und ist nicht mit den Schwierigkeiten verbunden, die bei einer Bearbeitung der Schweißnaht bei einem . Werkstück anfallen, welches von einem Materialvorrat hergestellt worden ist, der schon in die gewünschte Felgenprofilform vorgeformt wurde.

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Entsprechend einem Merkmal vorliegender Erfindung v/ird der Formvorgang des Felgenprofils dadurch eingeleitet, daß die Endteile des glatten geraden Zylinders radial nach außen erweitert bzw. abgebogen werden,und zwar mit Hilfe eines Paars innerer Formeinsätze, Preßstempel oder Matrizen. Daher v/ird bei dem Ausführung? beispiel der Figuren 1 und 2 der flache Zylinder 10 auf diesem Paar miteinander in Wirkverbindung stehender Preßstempel oder Matrizen 11 und 12 innerhalb-eines stationären Zylinder 13 gelagert. Der Preßstempel 12 ist dabei stationär ausgebildet und am Zylinder 13 festgemacht, während der Preßstempel 11 zur Durchführung einer Axialbewegung innerhalb des Zylinders 13 gelagert ist; die Axialbewegung erfolgt mit Hilfe eines hydraulischen Betätigungselementes , welches nicht dargestellt ist und welches auf eine an dem Preßstempel 11 befestigte Druckstange 14 einwirkt, um die einwandfreie Ausrichtung der beiden Preßstempel oder Matrizen 11 und 12 während des axialen Bewegungsablaufs des Preßstempels

dabei 11 relativ zum Preßstempel 12 sicherzustellen;/ersteckt sich die Stange 14, auf welcher der bewegliche Preßstempel 11 gelagert ist, durch den Preßstempel 11 und in eine hiermit ausgerichtete Gegenbohrung 15 in dem stationären Preßstempel 12. Schiebt sich daher der Preßstempel 11 in Richtung auf den Preßstempel 12 vor, dann werden die Endbereiche des Zylinders 10 von den Oberflächen 25 und 26 der Preßstempel nach außen aufgeweitet, bis die Zylin-, derrandbereiche (der späteren Felgen) an einem Paar Anschläge 25a und 26a an gegenüberliegenden Endbereichen des von den Preßstempeln gebildeten Formhohlraums anschlagen.

Als weitere erfindungsgemäße Maßnahme setzt sich der Formvorgang des aufgeweiteten Zylinderstücks dadurch fort, daß auf die äußere Oberfläche des Zylinders der Druck eines beliebigen Druckmittels zur Einwirkung gebracht wird, um so den zentralen Zylinderbereich radial nach innen gegen die inneren Formbereiche einzudrücken und zu deformieren, wodurch im Zentralbereich des Zylinders eine um

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oder
den Umfang laufende Ausnehmung,/Eindrückung, nämlich das Tiefbett der Felge, geformt wird, und zv.^Tar unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung der kompressiven Axialbelastung des Zylinders. Es wird daher der Raum zwischen den Preßstempeln durch Auffüllen mit vorzugsweise einer Flüssigkeit durch einen Einlaßkanal 18 bei kontrolliertem Druck angefüllt, wobei sich der bewegliche Preßstempel 11 in seiner teilvorgeschobenen Position befindet, an v/elcher die Endrandbereiche des Zylinders 10 zuerst auf die Anschläge 25a und 26a auftreffen. Um die äußeren Oberflächen der Preßstempel 11 und 12 sind Abdichtringe 16 und 17 angeordnet, um ein Entweichen der Druckflüssigkeit zv/ischen den Grenzflächen der Preßstempel oder Matrizen und des Zylinders 13 zu verhindern; dabei "blockiert der Zylinder 10 einen Flüssigkeitsdurchfluß zwische diesem Zylinder und die Preßstempel 11 und 12. Daher kann die in dem Raum 18a an der Außenseite des Zylinders 10 enthaltende Flüssigkeit nicht entweichen und übt daher eine anwachsende, radial nach innen gerichtete Kraft auf den Zylinder 10 bei weiterem Vorschub des Preßstempels 11 aus. Irgendwelche in dem Raum 19 inner halb des Zylinders 10 befindliche Flüssigkeit kann durch eine öffnung 20 und einen Längsdurchlaß 21 in der Druckstange 14 entweichen, desgleichen ist ein Entweichen von Flüssigkeit aus der Bohrung 15 durch einen Durchlaß 22 und eine Queröffnung 23 möglich, die in der Lagerstange für den stationären Preßstempel 12 eingearbeitet sind.

Bewegt sich daher der bewegliche Preßstempel 11 aus seiner Zwischenposition, in welcher der Zylinder zunächst mit den Anschlägen 25a und 26a in Wirkverbindung getreten ist, in die in Figur 2 dargestellte vorgeschobene Endposition, dann preßt die in dem äußeren Raum 18 befindliche Flüssigkeit den Zylinder 10 in Anlage an das Profil der beiden zueinander passenden und auf-

sich einander ausgerichteten Preßstempel 11 und 12, so daß/der Zylinder in eine angepaßte Form bringen läßt, die dem Außenprofil der beiden zusammengeschobenen Preßstempel Il und 12 entspricht. Im

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Zentralbereich des Zylinders 10 bilden die beiden Preßstempel oder Matrizen eine über den Umfang laufende Ausnehmung oder ein Tiefbett 24, in welches der Zylinder 10 durch den Flüssigkeitsdruck hinein deformiert wird, während die kompressive axiale Belastung auf den Zylinder durch den Vorschub des Preßstempels 11 aufrecht erhalten wird. Auf diese Weise gelingt es, durch die kombinierte Wirkung der Axialbelastung, hervorgerufen durch die Axialverschiebung des Preßstempels 11 in Richtung auf den Preßstempel 12, und durch die radiale Belastung, hervorgerufen durch das begrenzte Volumen der nichtkompressiblen Flüssigkeit in dem Hohlraum 18a, den Zylinder 10 in das Tiefbett 24 kollabieren zu'lassen. Dabei wird die axiale Länge des Zylinders bei seiner Deformierung in das zentrale Tiefbett 24 reduziert, so daß die Radialdeformierung des Metalls nicht gleich zeitig auch dessen Dicke reduziert. nies ist wesentlich, da der Bereich größter Spannungen einer Felge, beispielsweise einer Lastkraftwagenfelge, sich in dem zentralen Tiefbett (central well), insbesondere in den Eckbereichen des Tiefbetts befindet. Wenn der bewegliche Preßstempel 11 nachfolgend zu der Einführung der unter Druck stehenden Flüssigkeit weiter vorgeschoben wird, dann entwickelt die auf die Endbereiche des Zylinders 10 von den Oberflächen 25 und 26 ausgeübte, nach außen gerichtete Radialbelastung die Tendenz, den Zylinder in der Längsrichtung zu biegen oder zu neigen, wodurch die nach innen gerichtete Deformation des Zentralbereichs des Zylinders in die über den Umfang laufende Ausnehmung 24 weiter erleichtert wird.

Der Darstellung der Figur 3 lassen sich in aufeinanderfolgenden Verarbeitungsstufen Querschnittsdarstellungen der Felge entnehmen, so wie diese durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird. So zeigt die Querschnittsdarstellung A den ursprünglichen glatten Zylinder 10 der Figur 1. Die Querschnittsdarstellung B zeigt im Querschnitt den Zylinder so, wie er in Figur 2 gezeigt ist, nachdem der Zylinder der kombinierten

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Wirkung der kompressiven Axialbelastung und der von außen herbeigeführten Druckmittelbelastung unterworfen worden ist, wie dies mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 soeben beschrieben wurde. In strichpunktierten Linien läßt sich dem Querschnitt B die Teilform entnehmen, die durch die anfängliche Axialbewegung des Preßoder Formstempels 11 allein erzielt wird, und zwar vor Einführung der unter Druck stehenden Flüssigkeit. Es läßt sich erkennen, daß die ausgeweiteten Endabschnitte 31 und 32 der Felge durch die Axialbewegung der Preßstempel hervorgerufen und geformt sind, während das zentrale Tiefbett 30 durch die kombinierte Wirkung der Axialbewegung der Preßstempel 11 und 12 und den Flüssigkeitsdruck in dem Hohlraum 18a ausgeformt ist. Der Endbereich 31 verfügt über Öffnungswinkel von 39 und 10 , während der Endbereich 32 über üffnungswinkel, also Winkel gegenüber dem urspünglich horizontalen Querschnittstreifen,von 39 und 19 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt; es versteht sich jedoch, daß diese Winkel nicht kritisch sind und sich durch die Verwendung unterschiedlicher Preßstempel jederzeit leicht ändern lassen.

Entsprechend einem weiteren Merkmal vorliegender Erfindung v/ird anschließend die teilweise durch den kompressiven Axialdruck und den äußeren Druckmitteldruck geformte Felge einer Scherverformuno oder Schubverformung zur Reduzierung der Dicke und zur Ersteckunq oder Vergrößerung der axialen Länge unterworfen; diese Scherverformung v/ird auf die Bereiche des Felgenprofils zur Einwirkung gebracht, die nur geringen Spannungen unterworfen sind. Bei diesen Bereichen mit geringeren Spannungen handelt es sich um die Endteile 31 und 32 der Felge an gegenüberliegenden Seiten des zentralen, umfangsmäßigen Tiefbetts 30. Zusätzlich zu der Verformung und Ausdünnung des Metalls härtet die Kaltverarbeitunf. die durch das Scherformen hervorgerufen wird, das Metall in den Endbereichen 31 und 32 der Felge. Dieser Scherformungsschritt kann in üblicher Weise und mit Hilfe bekannter Scherformungs-

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ausrüstungen ausgeübt werden, die hier nicht im einzelnen erläutert zu werden brauchen.

Die Querschnittdarstellung C der Figur 3 zeigt die Konfiguration und Form der Felge, nachdem sie dem Scherformungsschritt unterworfen worden ist. Es läßt sich feststellen, daß die Scherformung nicht nur die Dicke der Endbereiche 31 und 32 der Felge (um etwa 19% bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel) reduziert, sondern gleichzeitig auch die axiale Längserstreckung dieser Endbereiche vergrößert. Eine Folge dieser Scherverformung ist eine Reduzierung der von den Endbereichen der Felgen gebildeten Öffnungswinkel (flare angles); diese Reduzierung muß bei der Entwurfsformung der Preßstempel 11 und 12 in Rechnung gezogen werden. So werden beispielsweise bei den dargestellten Ausfürungsbeispielen der Figur 3 die Öffnungswinkel des Teilbereichs 31 von 39° und 19° auf 30° und 15° durch die Scherverformung reduziert; in gleicher Weise erfolgt eine Reduzierung der Öffnungswinkel des anderen Endbereichs 32 von 39 und 10 auf 30° und.9°.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die Scherverformung keinen irgendwie gearteten Einfluß auf das über den Umfang laufende Tiefbett 30 im mittleren Felgenbereich ausübt, bei dem es sich um den sehr hohen Spannungen unterworfenen Bereic' handelt, für den die maximale Metalldicke erwünscht ist.

Zur Vervollständigung der Felge wird diese dann noch einem Walzformvorgang unterworfen, um das in der Querschnittdarstellung D gezeigte Endprofil herzustellen. Die Hauptaufgabe dieses Walzformschritts ist darin zu sehen, die Randkanten 33 und 34 der Felge zu krümmen bzw. zu ringeln, um zu der üblichen Standardumfangsform von Kraftfahrzeugfelgen zu gelangen. Darüberhinaus glättet dieser Walzformgang den inneren Teilbereich des sich,

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wie weiter vorn erläutert, nach außen öffnenden oder erweiterten Endbereichs 32; diese Einglüttung bzw. dieses Flachlegen unter Bildung eines Übergangsxvinkels in das Res.tteilstück 32 ist mit dem Bezugszeichen 35 in der Querschnittdarstellung D der Figur 3 bezeichnet. Wie auch beim Scherformungsvorgang kann dieser Walzvorgang mittels üblicher und bekannter Vorrichtungen und Einrichtungen durchgeführt werden, die hier nicht im einzelnen erläutert zu v/erden brauchen.

Schließlich kann nach dem endgültigen Walzformvorgang die Felge mit Hilfe üblicher Techniken poliert bzw. preßgeglättet werden, hierzu gehört in üblicher Weise auch ein nachfolgender, auf die Felge ausgeübter Auftreibvorgang oder SchrumpfVorgang. Selbstverständlich kann die Felge auch jedem anderen gewünschten Endbehandlungsschritt unterworfen werden.

Dieser Erläuterung läßt sich entnehmen, daß die Erfindung ein neues und verbessertes Verfahren zur Formung einer Tiefbettfelge, insbesondere für Automobile und Lastkraftwagen zur Verfügung stellt, wobei der Formvorgang ausgeht von einem flachen Material-Stück, welches nicht vorgeformt ist und wobei es dennoch gelingt, über das Felgenprofil gesehen eine veränderbare Materialdicke zu erzielen, so daß die Felge kein überschüssiges Gewicht aufweist. Die fertige Felge behält die ursprüngliche Dicke des flachen Materialstücks im Bereich größter Spannungsbeanspruchung bei, bei dem es sich um das zentrale Tiefbett handelt; die Dicke in den Bereichen, die geringeren Spannurigseinflüssen unterworfen sind, wird jedoch reduziert, hierbei handelt es sich um die Teilstücke, die zwischen den Felgenendbereichen und dem Tiefbett liegen. Durch ein solches Verfahren lassen sich Materialeinsparungen in der Größenordnung zwischen IO bis 20 % erzielen. Darüberhinaus bietet dieses Verfahren noch den Vorteil eines reduzierten Felgengewichtes, verglichen mit den Felgen, die man früher durch Verwendung vorgeformter Materialstücke herstellen

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konnte. Zu gleicher Zeit gewinnt man sämtliche Vorteile, die
darin liegen, daß man ausgangsmäßig mit einem flachen ebenen
Ilateriiilstück beginnen kann; hierbei sei insbesondere genannt
die Leichtigkeit, mit welcher Schweißnähte bearbeitet und Grate entfernt werden können, man erzielt wesentlich geringere Stückkosten und kann Ausgangsmaterialien verwenden, die ohne größere Schwierigkeiten zur Verfügung stehen. Darüberhinaus läßt sich, wie der Darstellung der Figuren 1 und 2 entnommen v/erden kann,
der Formvorgang in allen seinen Stufen schnell und mit hoher
Wirksamkeit ausführen, so daß man zu hohen Produktionsraten gelangt".

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Claims

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Patentansprüche

1. ) Verfahren zur Formung einer Tiefbettfelge, insbesondere für

Lastwagen und Kraftfahrzeuge, wobei ein flacher Stahlstreifen in die Form eines glatten Zylinders gebogen und die axialen Stoßkanten miteinander verschweißt werden, dad-urch gekennzeichnet , daß an der inneren Fläche des Zylinders eine Formmatrize mit einer über den Umfang laufenden Tiefbettausnehmung angrenzend zum Zentralbereich des Zylinders angeordnet wird, daß auf die äußere Oberfläche des Zylinders der Druck eines Druckmittels ausgeübt wird, v/ährend gleichzeitig auf die Endbereiche des Zylinders ein axialer Stauchdruck zur radial nach innen gerichteten Deformierung des Zylinders ausgeübt wird, derart, daß dieser sich an die Außenform der Innenmatrize anschmiegt und im Zentralbereich des Zylinders ein Tiefbett ausgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (31,32) des Zylinders (10) während der von einem Druckmittel, bevorzugt einer Flüssigkeit, herrührenden Druckeinwirkung und v/ährend des axialen Stauchdrucks zur Erleichterung der nach innen gerichteten Deformation des zentralen Zylinderbereiches radial nach außen abgebogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach außen gerichtete Abbiegung der Zylinderendbereiche (31,32) vor der mit Hilfe eines Druckmittels ausgeübten Druckeinwirkung·erfolgt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,

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dadurch gekennzeichnet, daß von dem zu einem Zylinder gewalzten oder gewickelten und verschweißten Flachgradstreifen überstehende Schv/eißnähte entfernt werden, bevor der glattwandige Zylinder in das gewünschte Felgenbettprofil umgeformt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nur geringen Spannungen ausgesetzten Felgenbereiche zur Reduzierung der Dicke des Stahlzylinders in diesen Bereichen einer Scherformung unterworfen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der von außen auf die glatte Zylinderwand (10) einwirkende Fluidumsdruck bei gleichzeitiger Stauchdruckeinwirkung auf die Zylinderendbereiche ausgeübt wird, derart, daß der Zylinder radial nach innen gegen die innere Formmatrize zur Einformung des Tiefbetts (30) im ZylinderZentralbereich gepreßt wird, daß

b) die geringen Spannungen ausgesetzten Teilbereiche des gewünschten Kurvenprofils zur Reduzierung der Materialdicke in diesen Bereichen einer Scherformung ausgesetzt werden und daß,

c) die anderen Bereiche des gewünschten Felgenprofils einer Walzformung unterworfen werden, um in diesen Bereichen die ursprüngliche Materialdicke beizubehalten.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Felgenendbereiche (31,32) als

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niedrig belastete Teilbereiche der Scherformung unterworfen
werden, derart, daß in dem umlaufenden Tiefbett im zentralen
Bereich der Felge die ursprüngliche Dicke des ausgangsmäßig verwendeten Materialstreifens aufrecht erhalten bleibt.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig geformte Felge preßgeglättet wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der ursprüngliche gewalzte, flache
Stahlstreifen über seine gesamte Länge eine gleichförmige Dicke aufweist.

10. Vorrichtung zur Herstellung einer Tiefbettfelge, insbesondere für Lastwagen und Kraftwagen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formmatrize (11,12) mit einer der Felgenquerschnittsform entsprechenden äußeren Form vorgesehen und den gebildeten Hohlraum (18a) abdichtend im Inneren eines Zylinders

(13) angeordnet ist und daß der Zylinder eine Zufuhröffnung (18) für ein unter Druck stehendes und auf die Außenfläche der eingelegten Felge einwirkende Druckmittel aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize aus zwei Teilmatrizen (11,12) besteht, wobei die eine Matrize (12) ortsfest im umgebenden Zylinder (13) gelagert und die andere Teilmatrize (11) in diesem Zylinder mittels einer
Druckstange (14) kolbenähnlich verschiebbar angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teilmatrizen (11,12) an ihrem Außenumfang die Formhöhle (18) bildende, schräge Führungsflächen (25,26) aufweisen

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mit einer mittleren Ausnelimung (24) für die Tiefbettform und daß die schrägen Führungsflächen (25,26) in Anschläge (25a,26a) auslaufen, in die sich die Felgenrandbereiche nach einer anfänglichen Schließbewegung der Teilmatrizen (11,12) einlegen.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei in den Anschlägen (26a,25a) zur Anlage gekommenen Felgenrandbereichen und damit erzielter Abdichtung des Formhohlraums bei gleichzeitigem weiterem Zusammenführen der Teilmatrizen (11,12) Druckmittel über den Einlaß (18) in den Formhohlraum (18a) einführbar ist zur Endformung des Felgenprofils.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die bewegliche Teilmatrize (11) lagernde Druckstange (14) in einer ausgerichteten Bohrung (15) der stationären Teilmatrize (12) geführt ist.

15. Nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 hergestellte Tiefbettfelge, insbesondere für Kraft- und Lastwagen, dadurch gekennzeichnet, daß ein flacher Stahlstreifen in die Form eines glatten Zylinders gewalzt und die Stoßkanten miteinander verschweißt sind, daß überstehende Schweißnähte von dem

Zylinder entfernt und auf diesen der Druck eines äußeren Druckmittels zur Einwirkung gebracht wird bei gleichzeitiger Stauchdruckeinwirkung auf die Zylinderrandkanten derart, daß der Zylinder radial gegen eine innere Matrizenform (11,12) zur Ausformung des Tiefbetts (30) im Zylinderzentralbereich gepreft wird, daß zur Reduzierung der Materialdicke die Bereiche des gewünschten Felgenprofils, die geringeren Spannungsbelastungen ausgesetzt sind, einer Scherformung unterworfen sind, und daß die restlichen Felgenprofilbereiche zur Beibehaltung der ursprünglichen Materialdicke einem Walzformgang unterworfen sind, ,

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