DE2630040A1

DE2630040A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer flachbettfelge

Info

Publication number: DE2630040A1
Application number: DE19762630040
Authority: DE
Inventors: Hans R Luedi
Original assignee: Grotnes Machine Works Inc
Current assignee: Grotnes Machine Works Inc
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1976-07-03
Publication date: 1977-01-20
Also published as: GB1519667A; FR2317028B1; US4050135A; CA1037301A; IT1075011B; JPS5625897B2; JPS529669A; FR2317028A1

Description

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HÖQER - STELLRECHT - GRiESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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30. Juni 1976

Grotnes Machine Works, Inc. 5454 North Wolcott Avenue Chicago, Illinois, U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Flachbettfelge

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Flachbettfelge, insbesondere für Lastkraftwagen, aus einem flachen Streifen aus heissgewalztem, unberuhigtem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bisher werden Flachbettfelgen für Lastkraftwagen aus zwei ver-

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schiedenen Ausgangsmaterialien hergestellt, nämlich aus vorgeformten Walzteilen und streifenförmigem Flachmaterial. In den vergangenen Jahren hat sich nun ein zunehmendes Interesse an der Herstellung von Felgen aus Flachmaterial gezeigt, da sich zunehmende Schwierigkeiten bei der Beschaffung von Walzteilen ergaben, da die Kosten für diese Walzteile sehr hoch waren und da es Schwierigkeiten bereitete, die Schweissnähte bei den aus Walzteilen hergestellten Felgen zu putzen und zu polieren. Derzeit v/ird beim Herstellen von Flachbettfelgen hauptsächlich nach einem Verfahren gearbeitet, welches in der US-PS 2 944 beschrieben ist und bei dem als Ausgangsmaterial ein streifenförmiges Flachmaterial verwendet wird. Im einzelnen wird bei dem bekannten Verfahren ein ziehfähiger Stahl verwendet, welcher in mehreren Schritten verformt wird, welche verhältnismässig kompliziert und zeitraubend sind, so dass die erreichbaren Produktionsgeschwindigkeiten bei etwa 80 bis 100 Felgen pro Stunde liegen. Zur Herstellung des Felgenrandes mit einer grösseren Materialstärke im Bereich der maximalen Belastung der Felge wird bei dem bekannten Verfahren auf den Felgenrohling eine Druckbelastung ausgeübt. Dabei wird eine Erhöhung der Materialstärke um 15 bis 20% erreicht und die so geformte Felge wird im allgemeinen im Bereich des Felgenrandes dann noch durch Kugelstrahlen bearbeitet, um die Ermüdungsfestigkeit des Metalls in diesem Bereich zu verbessern.

Ein anderes bekanntes Verfahren zum Herstellen von Flachbettfelgen aus streifenförmigem Flachmaterial ist das sogenannte Leifeld-Verfahren, bei welchem ebenfalls ziehfähiger Stahl als Ausgangsmaterial verwendet wird. Bei diesem Verfahren wählt man

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die Dicke des streifenförmigen Flachmaterials gleich der Dicke, die für den Teil der Felge erforderlich ist, v/o die höchsten Belastungen auftreten, und stellt die Felge dann in einer Reihe von Kaltverformungsschritten fertig, in deren Verlauf die Materialstärke in den weniger belasteten Bereichen der Felge erheblich reduziert wird. Für das Leifeld-Verfahren ist es beispielsweise typisch, dass man von einem streifenförmigen Flachmaterial mit einer Dicke von 12 mm ausgeht und dann in einem ersten Rollvorgang zunächst den Felgenrand formt. Danach wird dann die Dicke des gesamten Felgenrohlings mit Ausnahme des Felgenrandes in einem zweiten Walz- oder Drückschritt auf 8 mm reduziert. In einem dritten Walzschritt reduziert man dann die Dicke des Basisteils der Felge auf 6 mm und formt dann den festen Felgenflansch in einem vierten Walz- bzw. Röllvorgang an. Bei dem Leifeld-Verfahren sind ausserdem verschiedene Ausricht- und Aufweitschritte erforderlich, so dass sich wieder Produkt: ionsgeschwindigkeiten von etwa 80 bis 100 Felgen pro Stunde ergeben.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. der es möglich ist, Flachbettfelgen aus Flachmaterial mit Produktionsgeschwindigkeiten von 250 bis 350 Felgen pro Stunde herzustellen, wobei insbesondere angestrebt wird, auch mit einem billigeren Ausgangsmaterial arbeiten zu können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet

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ist,dass man den Streifen zu einem glatten Zylinder rollt und längs seiner in axialer Richtung verlaufenden Stosskanten verschweisst und dass man den Zylinder dann in axialer Richtung staucht, um an seinem einen Ende einen Felgenrand erhöhter Materialstärke zu erhalten.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass hochwertige Flachbettfelgen aus heissgewalztem, unberuhigten Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden können, d.h. aus einem Material, welches wesentlich billiger, ist als ziehfähiger Stahl. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die Materialstärke in den hochbelasteten Bereichen der Felge um bis zu 30 bis 50% erhöht werden kann.

Es ist auch ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens, dass eine übermässige Kaltverformung des Flachmaterials vermieden werden kann und dass folglich kein Kugelstrahlen des Felgenrandes erforderlich ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass nur eine relativ geringe Anzahl von Verfahrensschritten erforderlich ist, welche wirksam und wirtschaftlich durch automatisierte Einrichtungen durchgeführt werden können.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als besonders günstig erwiesen, in welcher die Felge, ausgehend von einem aus dem streifenförmigen Flachmaterial hergestellten Zylinder hergestellt werden kann und die dadurch gekennzeichnet ist, dass mehrere Formen vorgesehen sind,

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welche relativ zueinander in Richtung der Zylinderachse gegen die beiden Enden des Zylinders bewegbar sind, um ah dem einen Ende desselben eine Rohform des Felgenrandes zu erzeugen und sein anderes Ende aufzuweiten, dass ein Formhohlraum mit einer die Wandstärke des unverformten Zylinder übersteigenden Breite vorgesehen ist, dass Antriebseinrichtungen vorgesehen sind, um auf den Zylinder eine axiale Druckkraft auszuüben und die Dicke des Felgenrandes beim Rohformen desselben zu erhöhen und dass AufSpreizeinrichtungen vorgesehen sind, um die Form am anderen Ende des Zylinders nach dem Aufweiten desselben derart in radialer Richtung zu verstellen, dass eine flanschformende Formfläche der Form mit dem aufgeweiteten Zylinderende fluchtet, so dass bei Fortsetzung der Relativbewegung der Formen in axialer Richtung des Zylinders aufeinanderzu das aufgeweitete Ende desselben zu einer Rohform des Flansches verformbar ist.

Gemäss der Erfindung wird zum Herstellen einer Flachbettfelge für Lastkraftwagen ein flacher Streifen aus warmgewalzten, unberuhigten Stahl niedrigen Kohlenstoffgehalts ein glatter Zylinder gerollt und längs seiner aneinander anliegenden Stosskanten in axialer Richtung verschweisst, woraufhin dann mehrere Formen, die aneinander gegenüberliegenden Enden des Zylinders angeordnet und relativ zueinander beweglich sind, in Richtung aufeinanderzu bewegt werden, um das eine Ende des Zylinders in radialer Richtung aufzuweiten und um am anderen Ende des Zylinders einen Felgenrand anzuformen, wobei die radiale Dicke des Metalls, welche'beim Vorformen den Felgenrand bildet, erhöht wird, indem man eine in axialer Richtung des Zylinders wirkende Druckkraft ausübt und indem man für den Felgenrand einen Formhohlraum vorsieht, der breiter ist als die ursprüng-

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liehe Materialstärke des Zylinders. Danach verschiebt man die dem Aufweiten des ersten Zylinderendes dienende Form in radialer Richtung und bewegt dann die Formen erneut in Richtung der Zylinderachse aufeinanderzu, um das aufgeweitete Ende des Zylinders zu einer Rohform des Felgenflansches auszuformen. Weiterhin wird die Materialstärke des Felgenbettes in dem wenig belasteten Bereich zwischen dem Felgenrand und dem feststehenden Felgenflansch durch Drücken verringert, während die endgültige Form des Felgenflansches und des Felgenrandes schliesslich durch Rollen erhalten wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Flachbettfelge;

Fig. 2 einen vergrösserten senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zum teilweisen Fertigstellen einer erfindungsgemässen Flachbettfelge in einer ersten Arbeitsstellung;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 denselben Schnitt wie die Fig. 2, jedoch für eine zweite Arbeitsstellung;

Fig. 5 denselben Schnitt wie die Fig. 2 und 4, jedoch für eine dritte Arbeitsstellung und

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Fig. 6 eine Folge von Querschnittsdarstellungen einer nach dem erfindungsgeraässen Verfahren hergestellten Flachbettfelge nach den einzelnen Verfahrensschritten, wobei teilweise die mit dem Felgenmaterial zusammenwirkenden Werkzeuge ebenfalls dargestellt sind.

Ehe nachstehend im einzelnen auf die Figuren der Zeichnung eingegangen wird, sei vorausgeschickt, dass die Zeichnung nur Ausführungsbeispiele zeigt und dass dem Fachmann zahlreiche Möglichkeiten zu Gebote stehen, ausgehend von den dargestellten Ausführungsbeispielen, Abänderungen vorzunehmen, ohne dass er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren rollt man zunächst aus einem flachen Stahlstreifen einen glatten Zylinder 10, welcher längs seiner Stosskanten im Bereich einer Schweissnaht 11 verschweisst ist. Im Anschluss an die Schweissung, jedoch vor der Ausformung des gewünschten Felgenprofils in dem glatten Zylinder 10, kann die Schweissnaht 11 auf der Aussenseite des Zylinders 10 leicht bearb eltet, beispielsweise geschliffen werden. Hierdurch unterscheidet sich das erfindungsgemässe Verfahren vorteilhaft von den bekannten Verfahren, bei denen vorgeformte Walzteile als Ausgangsmaterial verwendet wird, wo das Putzen der Schweissnaht Schwierigkeiten bereitet.

Eine vollständig fertiggestellte Flachbettfelge 12 ist in Fig. 1 gezeigt. Die Felge besitzt ein im wesentlichen flaches Felgenbett 13 mit einem feststehenden Felgenflansch 14 an einem Ende und einem Felgenrand 15 am anderen Ende, der dazu dient,

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einen abnehmbaren Seitenring aufzunehmen. Die grössten Belastungen treten normalerweise im Bereich des Felgenrandes 15 auf, so dass es wünschenswert ist, dass dieser die grösste Materialstärke aufweist, und zwar insbesondere in seinem äusseren Teil (vgl. Fig. 6). Die zweithöchste Belastung ergibt sich am Fusse des Felgenflansches 1 4^ und es ist daher wünschenswert, dass die Materialstärke des Felgenflansches 14 irgendwo zwischen der Materialstärke des Felgenrandes 15 und derjenigen des Felgenbettes 13 liegt. Die geringsten Belastungen ergeben sich im Bereich des"Felgenbettes 13. Wenn es erwünscht ist, können die Randbereiche 13a und 13b des Felgenbettes 13 etwas dicker als der Mittelteil 13c derselben sein.Bei einer typischen Felge ist beispielsweise der äussere Teil des Felgenrands 15 etwa 9,7 mm dick, während der Felgenflansch 14 und der innere Teil des Felgenrandes 15 eine Dicke von etwa 7,1 mm besitzen. Ferner besitzen bei einer solchen Felge die Randbereiche 13a und 13b eine Dicke von etwa 5 mm, während der Mittelteil 13c des Felgenbettes eine Dicke von 4,6 mm aufweist.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen, dass die Vorrichtung zum Herstellen einer Felge gemäss der Erfindung bzw. zum teilweisen Fertigstellen derselben eine hydraulische Presse ist, welche eine obere Form 20, eine untere Form 21, eine innere Form 22 und eine äussere Form 23 besitzt. Drei dieser Formen, nämlich die obere Form 20, die untere Form 21 und die innere Form 22 sind in senkrechter Richtung bewegbar, während zwei Formen, nämlich die obere Form 20 und die äussere Form 2 3 in radialer Richtung aufspreizbar sind. Die beiden letztgenannten Formen bestehen also aus mehreren Segmenten, welche in radialer Richtung verstellbar sind, um den Durchmesser der betreffenden Form zu

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vergrössern bzw. zu verringern.

Die Befestigungseinrichtungen für die zwei aufspreizbaren Formen 20 und 23 sind ähnlich. Betrachtet man zunächst die obere Form 20, so erkennt man, dass deren Segmente 2 4 mittels Schrauben

25 an entsprechenden Backen 26 befestigt sind, die von einem oberen Tisch 27 getragen werden. Zur Erzielung der radialen Verschiebbarkeit der Formsegmente 24 besitzt jede der Backen

26 ein T-förmiges oberes Ende (Fig. 3), welches in einer T-förmigen Nut gleitverschieblicb ist, welche durch den oberen Tisch

27 und eine an der Unterseite desselben befestigte Platte 28 begrenzt wird. Die Backen 26 der oberen Form 20 sind also längs des T-förmigen Kanals in radialer Richtung frei hin- und herverschiebbar, so dass die obere Form 20, die durch die Formsegmente 24 gebildet wird, in radialer Richtung aufgespreizt bzw. zusammengezogen werden kann.

Die Steuerung der radialen Bewegungen der Formsegmente 24 der oberen Form erfolgt mit Hilfe von Schraubenfedern 29, die sich einerseits an den äusseren Stirnseiten der Backen 26 abstützen und andererseits an einem'stationären Befestigungsring 30, der von dem oberen Tisch 27 getragen wird. Die Schraubenfedern spannen die Backen 26 nach innen gegen einen in vertikaler Richtung beweglichen Stützdorn 31 vor, an welchem die Backen 26 in Fig. 2 mit ihrer inneren Stirnfläche 26a anliegen. Wenn der Stützdorn 31 angehoben ist, wie dies Fig. 5 zeigt, drücken die Schraubenfedern 29 die Backen 26 in ihre innerste Lage, wodurch die obere Form 20, die durch die Formsegmente 24 gebildet ist, zusammengezogen wird. Wenn der Stützdorn dagegen

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in seine in Fig. 2 und 4 gezeigte Lage abgesenkt wird, drückt er die Backen 26 gegen die Kraft der Schraubenfedern 29 nach aussen, wodurch die obere Form 20 aufgespreizt wird.

Die ausspreizbare aussere Form 23 ist aus mehreren Formsegmenten 32 aufgebaut, die mittels Backen 37 von einem unteren Tisch 33 getragen werden. Zur Ermöglichung einer radialen Bewegung der Formsegmente 32 ist jede Backe 37 in einem Kanal des unteren Tisches 33 glextverschieblich und kann somit längs des Kanals in radialer Richtung frei nach innen und aussen verschoben werden. Die aussere Form 23 mit den Formsegmenten 32 kann somit aufgespreizt und in radialer Richtung zusammengezogen werden.

Zur Steuerung der radialen Bewegungen der Formsegmente 32 der äusseren Form 23 sind Schraubenfedern 34 vorgesehen, welche sich einerseits in einer Bohrung an der inneren Stirnseite jeder Backe 37 abstützen und andererseits an einem stationären Haltering 35, der von dem unteren Tisch 33 gehaltert wird. Die Schraubenfedern 34 spannen die Backen 37 nach aussen gegen einen Führungsring 36 vor, welcher zwischen den Backen 37 und einem Sicherungsring 38 in vertikaler Richtung beweglich gehaltert ist. Wenn sich der Führungsring 36 in seiner unteren Stellung befindet, welche in Fig. 5 in gestrichelten Linien angedeutet ist, drücken die Schraubenfedern 34 die Backen 37 und damit die Formsegmente 32 in ihre äusserste radiale Stellung, wodurch die aus den Formsegmenten 32 gebildete äussere Form 23 aufgespreizt wird. Wenn die äussere Form 23 aufgespreizt ist, fluchtet eine Aussparung 37a in der äusseren Stirnfläche jeder Backe 37 mit einem Vorsprung 36a an der Innenseite des Führungsrings 36, wodurch eine radial nach aussen gerichtete Bewegung

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der Backen 37 und der von ihnen getragenen Formsegmente 32 ermöglicht wird. Wenn der Führungsring 36 dagegen in die in den Fig. 2, 4 und 5 in ausgezogenen Linien gezeigte Stellung angehoben ist, dann liegen die Vorsprünge 36a an der Innenseite des Führungsrings 3 6_A Vor Sprüngen an den äusseren Stirnseiten der Backen 37 gegenüber, so dass die Backen 37 entgegen der Vorspannung der Schraubenfedern 34 nach innen gedrückt werden, wodurch die äussere Form 23 geschlossen wird.

Damit die als Rohlinge dienenden Zylinder in die Presse eingesetzt werden können und damit andererseits die fertigen Felgen aus dieser entnommen werden können, ist die gesamte obere Form-Anordnung einschließlich des oberen Tisches 27, der Backen 26 und des Stützdorns 31 nach oben so weit über die äussere Form 23 anhebbar, dass sich ein ausreichend breiter Spalt für das radiale Einsetzen des Zylinders 10 und das Entnehmen der Felge 12 ergibt. Wenn der Zylinder 1o in die Presse eingesetzt wird (Schritt A in Fig; 6), liegt er an der Innenseite der äusseren Form 23 an, wobei seine Unterkante in der Nähe des unteren Endes der äusseren Form 23 auf einer Formfläche 40 zum Formen des Felgenrands aufliegt. Wenn sich die untere Form 21 und die innere Form 22 in ihren unteren Stellungen befinden, wie dies Fig. 2 zeigt, wird dann die obere Form 20 abgesenkt, wobei sich die Formsegmente 24 im ausgespreizten Zustand befinden, d.h. wobei sich der Stützbolzen 31 in seiner tiefsten Lage befindet.

Beim Absenken der oberen Form 20 wird der obere Rand des Zylinders 10 von einer Kegelfläche 41 an den äusseren Stirnseiten der Formsegmente 24 (Fig. 2) erfasst und allmählich nach aussen auf-

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geweitet, während sich die obere Form weiter nach unten bewegt. Dieses Aufweiten des oberen Endes des Zylinders 10 setzt sich fort, bis die Oberkante des aufgeweiteten Zylinderendes sich an Schultern 42 abstützt, welche von der Kegelfläche bzw. den Kegelflächen 41 nach aussen abstehen, wie dies Fig. 4 zeigt. Bei einer weiteren Abwärtsbewegung der oberen Form wird nunmehr ein axialer Druck auf den aufgeweiteten Zylinder 10 ausgeübt, wodurch dieser insgesamt nach unten in einen Formhohlraum für den Felgenrand gedrückt wird, wobei dieser Formhohlraum von Teilen der äusseren Form 23,der unteren Form 21 und der inneren Form 22 begrenzt wird. Wie aus Fig. 4 deutlich wird, führt der axiale Druck nicht nur dazu, dass das untere Ende des Zylinders 10 sich an die inneren Konturen des Formhohlraums anpasst, sondern ausserdem dazu, dass die Materialstärke erhöht wird, bis der Formhohlraum für den Felgenrand gefüllt ist. Der Formhohlraum bzw. sein den Felgenrand formender Teil ist absichtlich breiter ausgebildet als dies der ursprünglichen Wandstärke des Zylinders 10 entspricht und die auf den Zylinder ausgeübten Druckkräfte werden so gewählt, dass das Metall fliesst, bis der Formhohlraum völlig gefüllt ist (Schritt B in Fig. 6). Wie oben erläutert, ist die'erhöhte Materialstärke am Felgenrand wünschenswert, da in diesem Bereich beim Gebrauch der Felge die grössten Belastungen auftreten.

Der Felgenrand wird warm bzw. heiss geformt, indem man das untere Ende des Zylinders vor dem Herstellen der Rohform des Felgenrandes mit Hilfe der Formen auf eine für die Warmverformung geeignete Temperatur erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen etwa 427 und 649°C. Hierdurch wird die Formbarkeit des Metalls gerade weit genug erhöht, so dass es in dem

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erforderlichen Mass fliesst, um die erhöhte Materialstärke im Bereich des Felgenrandes zu erreichen, ohne dass die mechanischen Eigenschaften des Metalls nachteilig beeinflusst würden. In Verbindung mit den anderen Schritten des erfindungsgemässen Verfahrens führt die Warm- oder Heissverformung zu der erforderlichen Materialstärke des Felgenrandes, ohne dass anschliessend ein Kugelstrahlen oder eine andere Behandlung des Felgenrandes zur Verbesserung seiner Ermüdungsfestigkeit erforderlich wäre und ausserdem mit nur dem halben Pressdruck, der bei einer vergleichbaren Kaltverformung erforderlich wäre. Ausserdem wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren die Verwendung von üblichem warmgewalzten, unberuhigten Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ermöglicht, welcher billiger ist als der ziehfähige Stahl, welcher bisher bei den meisten Verfahren zum Herstellen von Flachbettfelgen aus streifenförmigera Flachmaterial verwendet wurde. Die Warmformungstemperaturen werden gegemüber der Heissverformung bevorzugt, da dies Energie spart und gleichzeitig Probleme mit der Oxidation und mit übermässigen Kühleinrichtungen vermieden werden.

Dieselbe obere Form 20,mit deren Hilfe das obere Ende des Zylinders 10 aufgeweitet wird, wird nach dem Formen des Felgenrändes zur Fertigstellung der Rohform des äusseren festen Felgenflansches verwendet. Im einzelnen wird die obere Form 20, nachdem sie bis in die in Fig. 4 gezeigte Position abgesenkt war, etwas angehoben, und es wird der Stützdorn 31 angehoben, so dass die Formsegmente 24 nach innen zurückgedrückt werden können. Die zusammengezogene obere Form 20 wird dann erneut nach unten gedrückt, so dass der obere Teil der Formfläche,

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welcher über den Anschlägen 42 liegt, den aufgeweiteten oberen Teil des Zylinders nach unten gegen die Oberseite der äusseren Form 23 drückt (Schritt C in Fig. 6). Wie dies am besten aus Fig. 5 deutlich wird, vervollständigen die komplementären Flächen an den äusseren Stirnseiten der Formsegmente 24 der oberen Form 20 einerseits und am oberen Ende der äusseren Form 23 andererseits die Rohformung des feststehenden Felgenflansches 14.

Zum Entfernen der Felge bzw. des Felgenrohlings aus der Presse wird die obere Form 20 in ihre höchste Stellung (nicht dargestellt) angehoben, während gleichzeitig ein Mitteldorn 43 so weit angehoben wird, dass er die innere Form 22 weit genug über die äussere Form 23 anhebt, um ein Herausnehmen des Felgenrohlings zu ermöglichen. Nach dem Anheben der oberen Form 20 und inneren Form 22 zum Freigeben der Innenseite des Felgenrohlings wird die äussere Form 23 aufgespreizt, um den Felgenrand und die Aussenseite der Felge freizugeben. Der Führungsring 36 wird also in seine in Fig. 5 in gestrichelten Linien eingezeichnete Stellung abgesenkt, so dass die Schraubenfedern 34 die Formsegmente 32 in radialer Richtung in ihre äusserste Stellung bewegen können, wodurch die der Bildung des Felgenrandes dienenden Flächen an der Innenseite der Formsegmente 32 von dem Felgenrand zurückgezogen werden.

Nunmehr ist die Felge frei und kann durch eine Aufwärtsbewegung der unteren Form 21 angehoben werden. Wenn die Unterkante der Felge sich über der Oberkante der äusseren Form 23 befindet, wird letztere seitlich zwischen der äusseren Form 23 einerseits

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und den angehobenen Formen 20 und 22 andererseits aus der Presse herausgeschoben. Danach wird die untere Form 21 wieder in ihre Ausgangslage abgesenkt. Ferner wird die äussere Form 23 zusammengeschoben, und es wird der Stützdorn 31 abgesenkt, um die obere Form 20 aufzuspreizen, so dass sich die Presse nunmehr wieder in ihrem Ausgangszustand befindet, in dem sie für die Aufnahme des nächsten Zylinders bereitsteht.

Der in der Presse hergestellte Felgenrohling wird anschliessend an eine Walz- oder Drückvorrichtung übergeben, wo die Materialstärke des flachen Felgenbetts 13 verringert und gleichzeitig dessen axiale Länge vergrössert wird. Im einzelnen wird bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel die Materialstärke in .den Randbereichen 13a und 13b des Felgenbetts auf 7,1 mm verringert, während die Materialstärke im Mittelteil 13c des Felgenbettes auf 4,6 mm verringert wird. In dem Bereich zwischen dem Randbereich 13a und dem Felgensitz 14a wird die Aussenseite der Felge mit einem Neigungswinkel von 5° konisch ausgebildet, um einen allmählichen übergang zwischen der Materialstärke von 5 mm in dem Randbereich 13a und der Materialstärke von 7,1 mm beim Felgenflansch 14 zu erhalten. Es versteht sich, dass die Scherverformung, welche in Fig. 6 als Schritt D schematisch dargestellt ist, unter Verwendung der üblichen Einrichtungen für die Scherverformung erfolgen kann, welche auf dem Gebiet der Felgenherstellung bekannt sind.

Nach der Scherverformung wird der Felgenrohling einer Rolloder Walzvorrichtung zugeführt, um den Schritt E gemäss Fig. durchzuführen. Bei dem Rollvorgang sollen im wesentlichen drei

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Schritte durchgeführt werden, nämlich erstens die Fertigstellung der Form des festen Felgenflansches 14 durch Verringerung des Krümmungsradius, zweitens das Ausformen des tibergangsbereiches zwischen dem Felgenbett und dem Felgenrand und drittens ein schwaches Abbiegen der Kante des Felgenrandes 15 zur Erzielung des gewünschten Winkels von 85 bis 90 bezüglich der Felgenachse sowie zur Feinbearbeitung des Aussendurchmessers des Felgenrandes, derart, dass die Kante der Felge im wesentlichen parallel zur Felgenachse verläuft. Man erkennt, dass die Metallverformung, die beim Rollen erfolgt, relativ gering ist,.so dass es nicht erforderlich ist, einen teueren, ziehfähigen Stahl zu verwenden.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass mit Verfahren und Vorrichtung gemäss der Erfindung die Herstellung von Flachbettfelgen für Lastwagen aus streifenförmigem Flachmaterial möglich ist, wobei eine übermässige Kaltverformung des Flachmaterials vermieden wird und ein Kugelstrahlen des Felgenrandes nicht erforderlich ist. Ausserdem können hochwertige Flachbettfelgen für Lastwagen aus flachen Streifen aus warmgewalzten, unberuhigten Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden, welcher wesentlich billiger erhältlich ist, als ein ziehfähiger Stahl, wobei die Materialstärke trotzdem in den hochbelasteten Bereichen der Felge um bis zu 30 bis 50% erhöht werden kann. Weiter gestattet das erfindungsgemässe Verfahren die Herstellung von Flachbettfelgen für Lastwagen mit einer Produktionsgeschwindigkeit bis zu 250 bis 350 Felgen pro Stunde, und es ist auch nur eine relativ kleine Anzahl von Verfahrensschritten erforderlich, welche mittels

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automatisierter Vorrichtungen schnell und wirtschaftlich ausgeführt werden können.

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Claims

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Patentansprüche :

Verfahren zum Herstellen einer Flachbettfelge aus einem flachen Streifen aus heissgewalztem, unberuhigtem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, dadurch gekennzeichnet, dass man den Streifen zu. einem glatten Zylinder (10) rollt und längs seiner in axialer Richtung verlaufenden Stosskanten verschweisst und dass man den Zylinder (10) dann in axialer Richtung staucht, um an seinem einen Ende einen Felgenrand (15) erhöhter Materialstärke zu erhalten.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Zylinder (10) in einen Formhohlraum staucht, dessen Breite grosser ist als die Dicke der Zylinderwand.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das den Felgenrand (15) bildende Zylinderende vor dem Stauchen erwärmt.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das den Felgenrand (15) bildende Zylinderende vor dem Stauchen aus Temperaturen zwischen etwa 427 und 649°C erwärmt. ■

Verfahren nach einem der Ansprüche T bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man am anderen Ende des Zylinders (10) einen Felgenflansch (14) anformt.

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6. ,Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass

man zum Anformen des Felgenflansches (14) zunächst das andere Ende des Zylinders (10) aufweitet und danach eine Rohform des Felgenflansches (14) erzeugt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das Aufweiten des anderen Endes des Zylinders (10) mit einer ersten Formfläche einer aufspreizbaren Form

(20) in einer ersten radialen Stellung derselben durchführt und dass man die Rohform des Felgenflansches (14) dann mit einer zweiten Formfläche der aufgespreizten Form in einer zweiten radialen Stellung derselben erzeugt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Materialstärke des Felgenbettes (13) zwischen dem Felgenrand (15) und dem Felgenflansch (14) reduziert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass man die Materialstärke des Felgenbettes (13) durch Scherverformung verformt.ⁱ

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die endgültige Form des Felgenrandes (15) und des Felgenflansches (14) durch Rollen erzeugt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

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gekennzeichnet, dass man zunächst mehrere, an beiden Enden des Zylinders (10) vorgesehene Formen (20 bis 23) in axialer Richtung des Zylinders (10) aufeinanderzu bewegt, um auf den Zylinder (10) eine axiale Druckkraft auszuüben und sein erwärmtes Ende in den verbreiterten Formhohlraum zum Anformen des Felgenrandes (15) zu pressen und gleichzeitig sein anderes Ende mit Hilfe der aufspreizbaren Form (20) radial nach aussen aufzuweiten, dass man dann die aufspreizbare Form (20) radial verstellt und die Formen erneut in Richtung der Zylinderachse aufeinanderzu bewegt, um aus dem aufgeweiteten Ende die Rohform des Felgenflansches (15) zu erzeugen und dass man die radiale Wandstärke im wenig belasteten Bereich des Felgenbettes (13) zwischen dem Felgenrand (15) und dem Felgenflansch (14) durch Scherverformung verringert.

12. Vorrichtung zum Herstellen einer Flachbettfelge nach Anspruch 1 bis 11, ausgehend von dem aus dem Streifen hergestellten Zylinder, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Formen (20 bis 23) vorgesehen sind, welche relativ zueinander in Richtung der Zylinderachse gegen die beiden Enden des Zylinders (10) bewegbar sind, um an dem einen Ende desselben eine Rohform des Felgenrandes (15) zu erzeugen und sein anderes Ende aufzuweiten, dass ein Formhohlraum mit einer die Wandstärke des unverformten Zylinders übersteigenden Breite vorgesehen ist, dass Antriebseinrichtungen vorgesehen sind, um auf den Zylinder (10) eine axiale Druckkraft auszuüben und die Dicke des Felgenrandes (15) beim Rohformen

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desselben zu erhöhen, und dass Aufspreizeinrichtungen (29,31) vorgesehen sind, um die Form (20) am anderen Ende des Zylinders (10) nach dem Aufweiten desselben derart in radialer Richtung zu verstellen, dass eine flanschformende Formfläche der Form (20) mit dem aufgeweiteten Zylinderende fluchtet, so dass bei Fortsetzung der Relativbewegung der Formen (20 bis 23) in axialer Richtung des Zylinders (10) aufeinanderzu das aufgeweitete Ende desselben zu einer Rohform des Felgenflansches (14) verformbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Aufweiten des einen Zylinderendes dienende Form (20) eine radial ausspreizbare Form ist, die zum Aufweiten ausspreizbar und zum Formen des Felgenflansches (14) zusammenziehbar ist, derart, dass verschiedene Teile der Form (20) sowohl zum Aufweiten als auch zur Flanschformung einsetzbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine äussere Form (23) vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Aussenseite des Zylinders (10) während der Formvorgänge abstützbar ist und die die Formgegenfläche für die Aussenseite des Felgenrandes

(15) und des Felgenflansches (14) beim Formen derselben bildet und dass die äussere Form (23) nach aussen aufspreizbar ist, um eine öffnung zum Herausnehmen der geformten Felge aus der Form freizugeben.

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