DE2717296A1

DE2717296A1 - Verfahren zur herstellung einer radfelge oder eines rades und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2717296A1
Application number: DE19772717296
Authority: DE
Inventors: Peter George Ware
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1976-04-20
Filing date: 1977-04-19
Publication date: 1977-11-03
Also published as: SU680621A3; NL7704199A; BR7702451A; US4213234A; DK171377A; AU2427077A; FR2348765B1; DD130107A5; ES457939A1; JPS52127463A; SE7704409L; FR2348765A1; TR19825A; CS198240B2

Description

Patentanwälte

Manitz, Fins^rwald & Grämkow 2717296

8 München 22, Robert-Koch-Straße 1

München, den 19 . April 1977 P/Sv - D 2245

DUNLOP LIMITED

Dunlop House, Ryder Street, St. James's,London S.W.1 Großbritannien

Verfahren zur Herstellung einer Radfelge oder eines Rades und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Radfelge oder eines Rades, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Felge oder ein Rad, die bzw. das mit dem Verfahren oder mittels der Vorrichtung hergestellt worden ist.

Mit der vorliegenden Erfindung soll unter anderem eine verbesserte, leichte Radfelge mittels einer Anlage bzw. Vorrichtung geschaffen werden, die sich relativ kostengünstig installieren und betreiben läßt.

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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer profilierten Radfelge vorgeschlagen, bei dem übereinandergelegte Windungen eines langestreckten Blechstreifens gewickelt bzw. gebogen werden, wobei ein Klebstoff zwischen den Windungen angeordnet ist.

Mit dem Ausdruck "profiliert" ist gemeint, daß der Felge in einem Arbeitsschritt, der nicht dem Wickeln des Streifens folgt, eine bestimmte Form gegeben wird, damit ein Reifen so auf der Felge montiert werden kann, daß der Reifen nur unter extremen Belastungen von der Felge abrutschen bzw. verschoben werden kann. Durch diese Profilierung der Felge unterscheidet sich der Anmeldungsgegenstand von ringförmigen Artikeln mit zylindrischer Form, die bisher durch Wickeln von Metallstreifen hergestellt worden sind, wie beispielsweise Röhren oder Rohrleitungen.

Es sind im wesentlichen zwei Verfahren zur Herstellung von Rohren bzw. Rohrleitungen vorgeschlagen worden, wobei flache Metallstreifen auf einen Dorn gewickelt werden. Bei einem dieser Verfahren wird der Streifen schraubenförmig so auf den Dorn gewickelt, daß aufeinanderfolgende Wicklungen im Kontakt Kante-an-Kante stehen; die aneinanderstoßenden Ränder werden dann miteinander verbunden, beispielsweise durch Schweißen oder Löten, wodurch das Rohr entsteht. Bei dem anderen Verfahren wird der Metallstreifen schraubenförmig miteinander überlappenden bzw. überdeckenden Wicklungen gewickelt; die sich überdeckenden Bereiche der aufeinanderfolgenden Wicklungen werden miteinander durch einen Klebstoff verbunden.

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Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, ringförmige Artikel, die keine perfekt zylindrische Form haben, herzustellen, indem man auf einen Dorn Fasern oder fadenförmiges Material, wie beispielsweise Glasfasern, wickelt. Um Unregelmäßigkeiten, wie beispielsweise Wellungen oder Riffelungen, zu erzeugen, muß einfach nur die Bewegung des aufgewickelten Materials axial l>ängs des Dorns angehalten oder umgekehrt werden; wenn jedoch mit Blechstreifen gearbeitet wird, so ist dies nicht zweckmäßig, weil dadurch der Streifen verbogen oder geknickt werden könnte.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Duktilität bzw. Verformbarkeit oder Dehnbarkeit des Metallstreifens ausgenutzt, damit der Streifen rund um Unregelmäßigkeiten der Kontur bzw. des Umrisses der Formvorrichtung bzw. Schablone verformt bzw. deformiert werden kann, die als Dorn verwendet wird; dadurch läßt sich ein Gegenstand mit nicht perfekt zylindrischer Form herstellen, ohne daß der Streifen geknickt oder gebogen wird.

Nach bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Streifen auf die Formeinrichtung nicht schraubenförmig, sondern spiralförmig gewickelt; damit ist folgendes gemeint: längs der Formvorrichtung besteht im wesentlichen keine axiale Versetzung zwischen aufeinanderfolgenden Windungen, obwohl die Möglichkeit nicht ausgeschlossen wird, daß sich die Breite des auf die Formvorrichtung gewickelten Streifens ändern kann, so daß sich eine Wicklung seitlich über die andere Wicklung hinaus erstreckt. Ein Beispiel für ein Verfahren, dieses Merkmal auszunutzen, ist, daß die erste Wicklung breiter sein kann als die folgenden Wicklungen; in einem weiteren Arbeitsgang nach dem Wickeln können die seitlichen Ränder der radial am weitesten innen liegenden Windung der gewickelten Felge über die

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darüberliegenden Windungen gebogen werden, so daß sie gegen Abblättern bzw. Delaminierung oder das Eindringen von Verunreinigungen zwischen den Windungen geschützt sind.

Als Alternative hierzu können die axialen Endkanten der gewickelten Felge durch separat ausgebildete Ringe geschützt werden, die zu einer Kanal- bzw. U-Form deformiert werden, um die Endkanten der gewickelten Felge zu umschließen. In jedem Fall kann der Kanal, der jede axiale Endkante der gewickelten Felge umschließt, so verformt werden, daß die Windungen an einer Stelle axial innerhalb der Endkante ergriffen bzw. fixiert werden; dies hat die Wirkung, daß die Windungen in dem Kanal schräg nach innen erweitert werden, so daß er fest auf den Windungen fixiert wird. Der Klebstoff befindet sich nicht nur zwischen den schräg nach innen erweiterten bzw. verspleißten Windungen, sondern über dem gesamten Innenraum des Kanals.

Das Profil einer herkömmlichen Radfelge muß wenigstens radial nach außen verlaufende Flansche bzw. Schultern bzw. Hörner an ihren axialen Enden aufweisen, um die axiale Verschiebung des Reifens von der Felge zu verhindern. Weiterhin weist ein Luftreifen Wulstgebilde an den radial inneren Umfangen seiner Seitenwände auf; soll also ein Luftreifen auf eine solche Felge montiert werden, so wird die Felge zweckmäßigerweise mit Wulstsitzen auf der axial inneren Seite dieser zur Halterung der Wülste dienenden Hörner versehen sein. Eine einstückige Radfelge, auf die ein Luftreifen montiert werden soll, der radial nicht ausdehnbare Wulstgebilde aufweist, muß außerdem auch ein vertieftes Bett zwischen den Wulstsitzen enthalten, in das einer der Wülste bewegt werden kann, um die Montage oder Demontage des Reifens zu ermöglichen.

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Nach bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein verformbarer bzw. duktiler Metallstreifen spiralförmig auf eine Formvorrichtung gewickelt, während er solchen Kräften unterworfen wird, daß das Metall sich rund um die Schultern oder Ecken zwischen den Hörnern zur Fixierung der Wülste und den Wulstsitzen sowie zwischen den Wulstsitzen und dem Boden des Bettes verformt. Um eine unerwünschte Verdünnung des Materials, insbesondere im Bereich des Bettes, zu vermeiden, sollte dem ursprünglich flachen Streifen vor der Aufbringung auf die Formvorrichtung eine bestimmte Querschnittsform gegeben werden, insbesondere Kanal- bzw. U-Form oder eine flache V-Form. Dadurch wird erreicht, daß das Metall in dem Bett praktisch nicht gestreckt und als Folge hiervon verdünnt wird; eine etwaige Streckung und Verdünnung würde nur an genau festgelegten Stellen an den Schultern oder Ecken auftreten; dieser Effekt kann jedoch toleriert werden, wenn man die aus vielen Teilen zusammengesetzte Struktur des fertigen Produktes berücksichtigt.

Ein Problem bei der Herstellung von Fahrzeugreifen mit herkömmlichen Verfahren ist, daß eine adäquate Befestigung des Scheibenbereichs des Rades an der Felge sichergestellt sein muß. Ein wesentlicher Vorteil der Radherstellung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß die Scheibe des Rades oder wenigstens ein radial nach innen verlaufender Ring, an dem eine Scheibe, beispielsweise durch Verschrauben, befestigt werden kann, in die Felge während des Aufwickeins so eingebaut werden kann, daß sich ein relativ hoher Widerstand gegen eine axiale Verschiebung der Scheibe oder des Rings aus der Felge heraus ergibt. Dies kann erreicht werden, indem die Windungen der Felge auf gegenüberliegenden Seiten der eingebauten Scheibe oder des Rings so verformt werden,

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daß letztere in einem ringförmigen Kanal in der Felge eingeschlossen bzw. fixiert sind.

Die Form einer Radfelge, wie sie oben beschrieben wurde, wird zweckmäßigerweise durch Verwendung eines Dorns als Formvorrichtung für das Wickelverfahren erhalten, der aus zwei oder mehr Teilen besteht, die axial getrennt werden können, so daß sie aus dem Raum innerhalb der gewickelten Felge entnommen werden können. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Felge Bereiche aufweist, deren Durchmesser fortlaufend zum Boden bzw. unteren Ende des Bettes hin abnimmt. Wenn eine aus zwei Teilen bestehende Formvorrichtung verwendet wird, kann ein axial von der Scheibe oder dem Ring zur Befestigung der Scheibe vorstehender Flansch zweckmäßigerweise über einem der Formvorrichtungsteile liegen, während sich die Scheibe oder der Ring während des Aufwickeins zwischen den beiden Formvorrichtungsteilen befindet; auf diese Weise kann der Flansch einen radialen Vorsprung von der Formvorrichtung bilden, über den die Wicklungen gebogen werden, um den Flansch in der fertigen Felge einzuschließen.

Die Anwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die Herstellung von Felgen begrenzt, deren Durchmesser sich fortlaufend zur Basis des Bettes hin verringert; außerdem ist sie nicht auf die Herstellung von Rädern mit einer einzigen Scheibe oder einem einzigen Ring zur Fixierung der Scheibe begrenzt. Wenn ein Rad mit axial im Abstand angeordneten Scheiben hergestellt werden soll, können Ringe zur Befestigung der Scheibe, radial nach innen verlaufende Vorsprünge der Scheibe selbst, eine zusammenlegbare bzw. zusammenklappbare Formvorrichtung oder ein zentraler Formvorrichtungsbereich eingesetzt werden. Zusammenlegbare Formvorrichtungen sind auf dem Gebiet der Herstellung von Luftreifen bereits entwickelt wor-

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den; sie haben eine im allgemeinen zylindrische Oberfläche, die sich reduzieren bzw. verkleinern läßt, um die Entnahme der Formvorrichtung aus der gewickelten Felge oder dem Rad zu ermöglichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine perspektivische Ansicht bzw. eine

Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Felge, die auf einer aus zwei Teilen bestehenden Formvorrichtung gewickelt wird;

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Figur 3, wobei die Herstellung eines Rades mittels einer Modifikation der Vorrichtungen nach den Figuren 1 und 2 dargestellt ist;

Fig. 5 eine Vorrichtung, mit der ein Kanal bzw. eine U-Form auf die Endkante der Felge gefalten bzw. gepreßt werden kann; und

Fig. 6 bis 11 alternative Ausführungsformen von Rädern, die gemäß der vorliegenden Erfindung herge stellt worden -sind.

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In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, mit der die Radfelge 10 nach Figur 3 hergestellt werden kann. Die Vorrichtung weist eine drehbare Formvorrichtung 11 auf, die aus zwei ähnlichen Teilen 12 und 13 besteht; die Teile 12 und 13 sind gemeinsam auf einer koaxialen Welle 14 drehbar und können axial darauf verschoben werden, so daß sie getrennt werden können, um aus dem Raum im Innern der fertigen Felge 10 herausgenommen zu werden. Die beiden Teile der Formvorrichtung 11 haben an ihrem Umfang eine Stoßstelle bzw. Verbindungsstelle, deren Form der der herzustellenden Felge 10 ähnelt.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Formvorrichtung 11 mit einem Schlitz versehen, in den das nach unten gebogene, vordere Ende einer konisch bzw. spitz zulaufenden Zunge 15 eines kontinuierlichen Blechstreifens eingeführt werden kann, um zu Beginn den Streifen auf der Formvorrichtung zu befestigen. Diese radial nach innen vorstehende Zunge kann anschließend aus dem Innern der fertigen Felge 10 herausgenommen werden. Selbstverständlich kann auch jedes andere geeignete Verfahren verwendet werden, um zeitweilig das vordere Ende der Zunge 15 an der Formvorrichtung 11 zu befestigen. Beispielsweise könnte die Formvorrichtung mit Stiften oder Bolzen (nicht dargestellt) versehen sein, die in entsprechende Löcher in der Zunge 15 eingreifen.

Die Zunge 15 ist am vorderen Ende eines kontinuierlichen, flachen Blechstreifens ausgebildet, der aus Aluminium oder Stahl besteht und eine Dicke im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm hat; dieser Blechstreifen wird von einer Zuführrolle (nicht dargestellt) abgewickelt. Auf seinem Weg zu der Formvorrichtung 11 verläuft der Streifen 16

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über einen Tisch 17 und dann zwischen zwei einander gegenüberliegenden Walzen 18 und 19 hindurch, die jeweils zu der anderen Walze hin konisch bzw. spitz zulaufen, wie in Figur 1 dargestellt ist; diese Walzen 18 und 19 geben dem Streifen 16 Kanalform, so daß er im Schnitt die Form eines flachen V hat, bevor er den Umfang der Formvorrichtung 11 erreicht. Wenn er tangential an dem Umfang der Formvorrichtung 11 ankommt, verläuft der Streifen 16 zwischen der Formvorrichtung 11 und einer Walze 20 (die in Figur 1 nicht gezeigt ist, um die Darstellung zu vereinfachen) ; diese Walze 20 hat einen Umfang, der dem Umfang der Formvorrichtung 11 komplementär ist bzw. entspricht, so daß der Streifen 16 zwei Kräften unterworfen wird, die ihn auf die Form des Umfangs der Formvorrichtung verbiegen bzw. deformieren wollen, nämlich die longitudinale Spannung, die in dem Streifen 16 durch die Zugkraft der Formvorrichtung 11 erzeugt wird, wenn diese gedreht wird, sowie der Druck, der durch die Walze 20 ausgeübt wird, die auf den Streifen 16 wirkt und ihn gegen die Formvorrichtung drückt.

Wenn die Formvorrichtung 11 eine Umdrehung beendet hat, wird ein Streifen 21 aus einem Klebstoff in den Spalt zwischen der Formvorrichtung 11 und der Walze 20 eingeführt und der Formvorrichtung 11 gemeinsam mit dem Streifen 16 zugeführt, so daß er sich zwischen den folgenden Windungen des Metallstreifens 16 befindet. Der Klebstoff kann aus jedem geeigneten Epoxyd-, Polymer- oder Phenolharz-Klebstoff bestehen, wie sie im Handel in Bandform sowie üblicherweise durch Papier oder ähnliche Streifen verpackt erhältlich sind; alternativ hierzu kann der Klebstoff aus einer Flüssigkeit bestehen, die vor dem Aufwickeln auf den Streifen aufgebracht werden und anschließend aushärten kann; eine solche

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Flüssigkeit kann auch während des Aufwickeins aufgesprüht werden. Weiterhin ist in Figur 1 eine Walze 22 dargestellt, über die das Band oder der Klebstoff der Formvorrichtung 11 zugeführt werden kann; außerdem können noch weitere Walzen (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um welche die Papierunterlage bzw. Papierrückseite des Streifens vor der Einführung des Klebstoffs zwischen die Windungen des Metallstreifens 16 abgestreift werden kann. Es kann ein Klebstoff verwendet werden, der eine Faser bzw. einen Faden eines fadenförmigen Materials oder einen Textilstreifen imprägniert bzw. tränkt oder beschichtet; ein solcher Klebstoff wird also in die fertige Felge "eingebaut", so daß er ihr besonders gute Eigenschaften in bezug auf Festigkeit und Elastizität gibt. Als Alternative hierzu oder zusätzlich können auch eine oder mehrere Windungen eines Composit werkstoffs mit hoher Festigkeit eingebaut werden, wie beispielsweise ein Band oder Tuch aus Kohlenstofffasern, das mit einem geeigneten polymerisierenden Klebstoff in seinem unpolymerisierten Zustand imprägniert ist.

Bei der Herstellung von bestimmten Radtypen, beispielsweise Flugzeugrädern, kann es zweckmäßig sein, eine relativ große Menge eines Compositwerkstoffs mit hoher Festigkeit zwischen den Metallwindungen vorzusehen.

Wenn die gewünschte Zahl von Windungen des Streifens auf die Formvorrichtung 11 gewickelt worden ist, kann der aufgewickelte Streifen von der Zuführrolle unter Verwendung eines oder mehrerer Werkzeuge abgetrennt werden, die auf dem Tisch 17 nach unten wirken. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Streifen quer in der Weise eingekerbt und/oder perforiert, daß

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das hintere Ende des abgetrennten Streifens federartig bzw. mit scharfen Kanten oder konisch ausgebildet ist; dadurch entsteht kein scharfer Vorsprung an der radial äußeren Oberfläche der fertigen Felge. Der überschüssige Klebstoff kann dazu verwendet werden, um einen etwa doch vorhandenen Vorsprung zu glätten; falls erforderlich kann die fertige Felge auch einem Schleif- oder Schwabbelbzw. Poliervorgang unterworfen werden, um das hintere Ende des Streifens abzuglätten. Die Abtrennung des Streifens von der Vorratsrolle kann zweckmäßigerweise durchgeführt werden, indem der Dorn weitergedreht wird, während mittels einer geeigneten, einstellbaren Reibungsklemmvorrichtung eine weitere Spannung auf den noch zugeführten Streifen ausgeübt wird; dadurch ist sichergestellt, daß die letzte Windung angezogen bzw. gespannt wird.

Als Alternative hierzu oder zusätzlich kann das hintere Ende des Streifens fest durch Laser-Punktschweißen an der darunterliegenden Windung angebracht werden.

Die in Figur 3 dargestellte fertige Felge 10 weist Flansche bzw. Hörner 23 und 24 zur Halterung bzw. Fixierung der Wülste an ihren axialen Enden, ein mittleres Bett 25 zur Montierung des Reifens sowie Wulstsitze 26 und 27 zwischen den Hörnern zur Halterung der Wülste und dem Bett auf. Dabei ist die Form so ausgelegt, daß der Durchmesser der Felge 10 sich nacheinander schrittweise von ihren axialen Enden zu ihrer Mitte hin verringert; dadurch wird es möglich, die Formvorrichtung 11 einfach von der fertigen Felge zu entfernen, indem die beiden Teile 12 und 13 der Formvorrichtung längs der Achse der Welle 14 getrennt werden. Wenn ein Klebstoff verwendet wird, der erst abbinden bzw. aushärten oder durch Wärmezufuhr aushärten muß, kann die gewickelte

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Felge nach dem Wickeln und dem Abtrennen gegen das Abwickeln nach der Entnahme von dem Dorn gesichert werden, indem sie beispielsweise so in einem Aushärtofen angeordnet wird, daß zeitweilig um die Felge ein Textilstreifen hoher Festigkeit gelegt wird, der durch eine Spannvorrichtung bzw. ein Spannwerkzeug gespannt wird.

Figur 4 stellt eine Formvorrichtung 28 dar, die im Grunde einen ähnlichen, jedoch komplexeren Aufbau hat; damit können Fahrzeugräder hergestellt werden, die einen Scheibenbereich 29 und eine Felge 30 aufweisen. Die um die Achse einer Befestigungsröhre 31 drehbare Formvorrichtung 28 weist kreisförmige Platten 32 und

33 auf, die in Segmente unterteilte ringförmige Blöcke

34 und 35 auf ringförmigen Schultern 36 und 37 haltert. Ein axial verlaufender Flansch bzw. umgebogener Rand 38 an dem radial äußeren Umfang der Scheibe 29 liegt so über dem Block 34, daß er einen ringförmigen Vorsprung bildet, über den die Windungen der Felge 30 nach unten gebogen werden. Diese Anordnung hat folgende Wirkung: Der Flansch 38 wird so in den Windungen erfaßt bzw. eingeschlossen, daß sich die Scheibe 29 nicht axial relativ zu der Felge 30 verschieben kann. Eine relative Drehung zwischen der Scheibe 29 und der Felge 30 kann durch die Aufbringung von Klebstoff auf die radial äußere Oberfläche des Flansches 38 (beispielsweise kann ein Band, das dünner als das Band ist, das zwischen den Felgenwicklungen angeordnet ist, zwischen dem Flansch 38 und der ersten Windung der Felge angeordnet werden) und/oder durch Aufrauhen der Oberfläche oder durch die Ausbildung von Vorsprüngen darauf verhindert werden, über welche die Wicklungen der Felge 30 sich nach unten biegen.

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Vor dem Aufwickeln werden Blechringe 39 und 40 mit L-förmigem Querschnitt auf den Blöcken 34 und 35 so angeordnet, daß die Ränder der Windungen über ihnen liegen. Nach dem Aufwickeln werden geeignet geformte, ringförmige Stanzstempel bzw. Stanzwerkzeuge 41 und 42 axial nach innen bewegt, um die nach oben vorstehenden Flansche der Ringe 39 und 40 über die Kanten der fertigen Felge zu biegen. Dadurch werden die axialen Endkanten der gewickelten Felge in Kanälen eingeschlossen, die durch die Ringe 39 und 40 gebildet werden. Auf diese Weise ergeben sich folgende Vorteile: Die fertige Felge hat ein besseres Aussehen; die sonst freiliegenden Kanten der Wicklungen sind gegen das Eindringen von Fremdteilchen und gegen Abblättern geschützt. Außerdem dient das Aufklemmen bzw. Aufpressen der Ringe 39 und 40 dazu, jede Neigung der Felge zu verhindern, sich abzuwickeln, bevor der zwischen den Windungen angeordnete Klebstoff abgebunden oder ausgehärtet ist; in diesem Fall ist die oben erwähnte, zeitweilige Anbringung und Spannung eines Textilstreifens nicht erforderlich.

Anders als bei der Felge 10 nach Figur 3 verringert sich der Durchmesser der Felge 30 nach Figur 4 nicht fortlaufend von ihren axialen Enden zu ihrer Mitte; statt dessen sind ihre axialen Enden nach unten gebogen und die Felge ist mit Nuten 43 und 44 zwischen den Wulstsitzen und dem Bett versehen. Diese Nuten 43 und 44 sollen mit der Zehe bzw. der Nase (toe) des Wulstes des Luftreifens an dem benachbarten Wulstsitz in dem Fall in Eingriff kommen, daß der Reifen, beispielsweise durch ein Loch, entlüftet wird; dadurch läßt sich verhindern, daß der Wulst in das Bett eintritt und der Reifen unbeabsichtigt demontiert wird. Bei einem

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soichen Rad handelt es sich also um ein herkömmliches, sogenanntes "Sicherheitsrad"; die Felge 30 wird auf einer Formvorrichtung hergestellt, die aus den Platten 32 und 33 sowie den Blöcken 34 und 35 besteht; diese Formvorrichtung kann in dem Sinne "zusammengelegt" werden, daß nach der Trennung der Platten 32 und 33 längs der Achse des Rohrs 31,um die Blöcke 34 und 35 von den Schultern 36 und 37 zu befreien, die Sektoren, welche die Blöcke 34 und 35 bilden, nach innen so weit zu dem Rohr 31 verschoben werden können, daß sie sich dem Raum innerhalb der fertigen Felge entnehmen lassen.

Figur 6 stellt ein alternatives Verfahren dar, bei dem die Ränder der Felge geschützt werden können; dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß eine solche Felge ein besseres Aussehen hat. Bei der Ausführungsform nach Figur 6 hat die Windung 45, die als erste auf die Formvorrichtung (nicht dargestellt) aufgebracht wird, eine größere Breite als die anschließend aufgebrachten Windungen 46, so daß die Ränder 47 und 48 der ersten Windung sich über die darüberliegenden Windungen 46 hinaus erstrecken. Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht die erste Windung 45 aus einem Metall, das widerstandsfähiger gegen Korrosion ist und ein besseres Aussehen hat als die folgenden Windungen 46; die erste Windung 45 kann beispielsweise aus Chromeisen bestehen. Wie bei der Ausführungsform nach Figur 4 befindet sich eine Radscheibe 49 zwischen den beiden Teilen der Formvorrichtung, so daß ein Flansch bzw. umgebogener Rand 50 der Scheibe in der fertigen Felge eingeschlossen bzw. eingefangen ist. Nach dem Aufwickeln werden die Ränder 47 und der ersten Windung 45 über die darüberliegenden Windungen 46 gebogen. Wenn ein Luftreifen auf der fertigen Felge montiert wird, sind die Windungen 46 darin verborgen bzw. verdeckt. t0984W0875

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Es kann also wahlweise das Verfahren nach Figur 4 oder das Verfahren nach Figur 6 eingesetzt werden, um die Ränder der Felge zu schützen; in beiden Fällen können die Kanäle, welche die Ränder umschließen, in einem Vorgang gefalten bzw. verformt werden, wie er in Figur 5 dargestellt ist. Dabei drückt eine Walze 51, die sich um eine schräg zu der Achse der Formvorrichtung verlaufende Achse dreht, die radial äußere Wand des Kanals, der durch einen Ring 39 gebildet wird, so nach unten, daß die Wände des Kanals zu seinem offenen Ende hin konvergieren. Dies hat die Wirkung, daß die Windungen innerhalb der axialen Endkante der Felge 30 gefalten bzw. gebördelt werden, so daß sie in den Kanal auseinanderspleißen und den Kanal 39 fest auf dem Felgenrand fixieren. Der zwischen den Wicklungen vorhandene Klebstoff reicht aus, um die Bildung von freien Räumen im Innern des Kanals zu verhindern.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung läßt sich sehr vielseitig anwenden; in den Figuren 7 bis 11 sind verschiedene Radtypen dargestellt, die mit diesem Verfahren gefertigt werden können.

Figur 7 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Rades, das austauschbare Scheibenbereiche hat und mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann. Räder mit austauschbaren Scheibenbereichen werden in der Hauptsache für Traktoren und ähnliche Hochleistungsbzw. Schwerfahrzeuge und weniger für Motorfahrzeuge bzw. Kraftfahrzeuge eingesetzt; ein solches Rad besteht nicht aus einer vollen Scheibe, sondern weist einen Ring 52 mit T-förmigem Querschnitt auf, auf dem eine ausgewählte Scheibe, beispielsweise durch Verschrauben, angebracht werden kann. Bei der Konstruktion nach Figur 7 befindet

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sich der Ring 52 zwischen den beiden Teilen der Formvorrichtung (nicht dargestellt), so daß der Querträger bzw. das Kreuzstück des T-Rings radial von der Formvorrichtung vorsteht; die Windungen 53 der Felge sind auf beiden Seiten des Querträgers des Rings 52 nach unten gebogen, so daß er in der fertigen Felge eingeschlossen bzw. arretiert ist.

Figur 8 zeigt die Anwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung auf die Herstellung eines Speichenrades. Dabei sind die Ringe 54 und 55 zwischen axial trennbaren Teilen der Formvorrichtung (nicht dargestellt) so angeordnet, daß sie in der fertigen Felge 56 eingeschlossen bzw. fixiert sind. Um das radial nach innen vertiefte Bett 57 der Felge zwischen den Ringen 54 und 55 zu haltern, kann die Formvorrichtung einen zusammenlegbaren Zentralbereich (nicht dargestellt) aufweisen; als Alternative hierzu kann auf einen mittleren Bereich der Formvorrichtung zwischen den Ringen 54 und 55 verzichtet werden; das Metall der Wicklungen wird nur nach innen zwischen den Ringen 54 und 55 durch eine Walze verformt, die der Walze 20 nach Figur 2 entspricht.

Die Flansche der Ringe 54 und 55, die radial von der fertigen Felge 56 nach innen vorstehen, sind mit auf dem Umfang im Abstand angeordneten Löchern für die Nippel der Speichen 58, 59 versehen, die sich zwischen der Felge 56 und einer Nabe 60 des Rades erstrecken.

Figur 9 stellt ein Rad mit einer Scheibe 61 dar, die den Scheiben 49 oder 29 nach den Figuren 6 und 4 entspricht; die Scheibe 61 weist einen Flansch 62 auf, der innerhalb der gewickelten Felge 63 eingeschlossen

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sowie fixiert ist und sich zwischen der Felge 63 und einer Nabe 64 erstreckt. Speichen 65 verlaufen zwischen dem Flansch 62 und der Nabe 64 auf der Außenseite der Scheibe 61 und erfüllen keinen Konstruktions- bzw. strukturellen Zweck, sondern sollen nur das Aussehen des Rades verbessern.

Die Figuren 10 und 11 zeigen Räder mit verstärkten Scheiben bereichen. Gemäß Figur 10 weist eine Doppelscheibe 66 zwei Platten auf, die sich zu der Felge 67 hin trennen; die Felge 67 ist auf axial im Abstand angeordnete Flansche 68 und 69 an dem Umfang der Scheibe 66 gewickelt. Die verwendete Formvorrichtung (nicht dargestellt) nimmt nicht den Raum zwischen den Flanschen 68 und 69 ein, sondern die Windungen der Felge 67 werden innerhalb dieses Raumes durch eine Walze verformt, die der Walze 20 nach Figur 2 entspricht, um die Felge 67 auf der Scheibe 66 zu verriegeln bzw. zu befestigen.

Figur 11 stellt ein Rad mit zwei Scheiben 70 und 71 dar, die axial im Abstand voneinander angeordnet sind und an ihren Umfangen divergierende axiale Flansche 72 und 73 aufweisen, auf welche die Felge 74 gewickelt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also der Metallstreifen verformt, wenn er über gegenüberliegende axiale Kanten eines Teils des fertigen Produktes gewickelt wird, um diesen fest einzuschließen; diese Technik kann auf Gebieten eingesetzt werden, die weit über die Herstellung von Fahrzeugrädern hinausgehen. Das Verfahren, einen radial nach innen verlaufenden Teil eines ringförmigen Produktes einzuschließen, läßt sich beispielsweise bei der Herstellung von Fässern oder anderen Behältern anwenden, wobei die gewickelte

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Umfangswand des Fasses oder des Behälters über eine Scheibe verformt wird, die ein Ende des Fasses bildet.

Dabei können gemäß den Verfahren nach den Figuren 4, 5 und 6 die axialen Endkanten des gewickeltes Produktes durch Ringe oder ähnliche Elemente geschützt werden, die sich während des Aufwickeins auf der Formvorrichtung befinden und vor der Entnahme der Formvorrichtung über die Ränder der Windungen gebogen werden; in diesem Fall sollten die Seitenbereiche des Streifens an seinem hinteren Ende entfernt werden, wenn der Streifen abgetrennt wird, beispielsweise auf dem Tisch 17 nach Fig. 1; dadurch können diese Seitenstreifen nicht die Ringe oder Ränder der ersten Windung stören bzw. verschmutzen, wenn diese übergebogen werden. Dies läßt sich durch einen Stanzvorgang erreichen, bei dem nach einer bevorzugten Ausführungsform gleichzeitig die Zunge 15 an dem vorderen Ende des Streifens ausgebildet wird, die auf der Zuführrolle bleibt, um das Aufwickeln des nächsten Gegenstandes einzuleiten.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer profilierten Radfelge, dadurch gekennzeichnet, daß übereinanderliegende Windungen eines langgestreckten Blechstreifens (16) so gewickelt werden, daß sich ein Klebstoff (21) zwischen den Windungen befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (16) so verformt wird, daß er Ecken zwischen Bereichen (23, 26, 25, 27, 24) mit unterschiedlichem Durchmesser der axialen Länge der Felge (10) erzeugt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blech-streifen (16) aus Aluminium oder Stahl mit einer Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 0,5 mm verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoff (21) ein Polymer-Klebstoff verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoff ein Epoxydharz verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoff ein Phenolharz verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4,.dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoff modifiziertes Acryl verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Litze aus einem fadenförmigen Material oder ein Textilstreifen, der mit dem Klebstoff (21) imprägniert oder beschichtet ist, zwischen die Windungen eingeführt

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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (16) spiralförmig gewickelt wird, so daß im wesentlichen keine axiale Versetzung zwischen den aufeinanderfolgenden Wicklungen auftritt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (16) auf eine Formvorrichtung (11) gewickelt wird, deren Umfang die Form der inneren Form der fertigen Felge (10) hat, und daß während des Wickeins Kräfte auf den Streifen (16) ausgeübt werden, damit der Streifen (16) auf die Kontur der Formvorrichtung (11) verformt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (16) vor der Aufbringung auf die Formvorrichtung (11) in der Weise auf eine Kanal-Form gebracht wird, daß bei der Aufbringung auf die Formvorrichtung (11) die Wände des Kanals relativ zu der Formvorrichtung (11) nach oben vorstehen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung (11) an ihrem Umfang Bereiche mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist, die durch eine Stufe oder Schulter miteinander verbunden sind, und daß der Streifen (16) über die Stufe oder Schulter verformt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufwickeins eine longitudinale Spannkraft auf den Streifen (16) ausgeübt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (16) auf die Formvorrichtung (11) zwischen dieser und einer Walze (20) mit einer Form geführt wird, die der Form der Formvorrich-

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tung (11) komplementär ist, wobei die Walze (20) den Streifen (16) in Kontakt mit der Formvorrichtung (11) drückt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung (11) wenigstens zwei Teile (12, 13) aufweist, die gegenseitig trennbar sind, um sie axial aus der gewickelten Felge (10) herauszuziehen.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (30, 45, 46, 56, 53, 63, 67, 74) auf einen Radteil (29, 49, 54, 55, 61, 52) gewickelt werden, der sich radial nach innen zu der fertigen Felge erstreckt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff zwischen dem Teil (29, 49, 54, 55, 61, 52) und den radial am weitestens innen liegenden Windungen der Felge (10) angeordnet ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (30, 45, 46, 56, 53, 63, 67, 74) über den Teil (29, 49, 54, 55, 61, 52) während des Aufwickeins in der Weise verformt werden, daß der Teil (29, 49, 54, 55, 61, 52) gegen eine axiale Verschiebung aus der fertigen Felge heraus gesichert ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, zurückbezogen auf die Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flansch (38, 50, 62) des Teils (29, 49, 61) so über der Formvorrichtung (28) liegt, daß er einen Vorsprung auf seinem Umfang bildet.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, zurückbezogen auf Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Teil (29) zwischen den beiden Teilen (34, 35,12, 13) der Formvorrichtung angeordnet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, zurückbezogen auf Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (29) so zwischen den beiden Teilen der Formvorrichtung (28) angeordnet wird, daß der Flansch (38) nur über einem Teil (34) der Formvorrichtung liegt.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial am weitesten innen liegende Windung oder Schicht (45) der gewickelten Felge sich axial über die Windung(en) oder Schicht(en) (46) erstreckt, die darüber angeordnet sind, und daß nach dem Aufwickeln die Ränder (47, 48) der am weitesten innen liegenden Windung oder Schicht (45) über die Ränder der darüberliegenden Windung(en) oder Schicht(en) (46) gebogen werden, um diese einzuschließen.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die radial am weitesten innen liegende Windung oder Schicht (45) aus einem Blech besteht, das sich von dem Blech der Windung(en) oder Schicht(en) (46) unterscheidet, die darüber angeordnet sind.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufwickeln Ringe (39, 40), die jeweils im wesentlichen einen L-förmigen Querschnitt haben, im Kontakt mit den jeweiligen Enden der gewickelten Felge (30) vorwärts bewegt und dann im wesentlichen zu einer C-Form verformt werden,um diese einzuschließen.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einschließen der jeweiligen Endkante der gewickelten Felge (30, 46) der Kanal, der durch die verformte Windung oder Schicht (45) oder den

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Ring (39, 40) gebildet wird, so verformt wird, daß sich seine Breite zu seinem offenen Ende hin verringert, so daß die darin fixierten Windungen (30,46) sich in dem Kanal aufspleißen, um den Kanal an den Windungen zu befestigen.
26. Verfahren nach Anspruch 9 oder einem der Ansprüche bis 25, rückbezogen auf Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stück vorherbestimmter Länge des Streifens (16) von einer Zuführung abgetrennt wird, indem der Streifen (16) gekerbt oder perforiert und anschließend der Streifen (16) einer longitudinalen Spannung ausgesetzt wird, die zum Abbrechen des Stücks bestimmter Länge ausreicht, wobei die hintere Endkante konisch zuläuft.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche des Streifens (16) in Bewegungsrichtung gesehen vor den Einkerbungen oder den Perforationen entfernt werden, so daß ein vorderes Ende des zugeführten Streifens (16) entsteht, das eine konische Zunge (15) bildet.
28. Verfahren nach Anspruch 27, rückbezogen auf einen der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche des Streifens (16) in Strömungsrichtung gesehen hinter den Einkerbungen oder Perforationen entfernt werden, und daß das Einschließen der Endkanten der gewickelten Felge (30,46) vor dem Abtrennen des Stücks bestimmter Länge von dem Vorratsstreifen (16) durchgeführt wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß Löcher in einem vorderen Ende des Streifens (16) über Stiften in Eingriff gebracht werden, die von der Formvorrichtung (11) vorstehen, und daß die Formvorrichtung (11) anschließend gedreht wird, um den Streifen (16) aufzuwickeln.

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30. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine drehbare Formvorrichtung (11) mit einem Umfang mit einem Profil, das der inneren Form einer herzustellenden Felge (10, 30) ähnelt, durch eine Vorrichtung zur Zuführung eines langgestreckten Blechsstreifens (16) im allgemeinen tangential zu dem Umfang, durch eine Vorrichtung zur Befestigung des vorderen Endes des Streifens relativ zu dem Umfang der Formvorrichtung (11), durch eine Vorrichtung, welche die Formvorrichtung (11) so dreht, daß der Streifen (16) auf die Formvorrichtung (11) unter einer longitudinalen Spannung aufgewickelt wird, so daß die folgenden Windungen des Streifens (16) verformt werden und die Form des Umfangs der Formvorrichtung (11) annehmen, und durch eine Vorrichtung (22), die einen Klebstoff (21) zwischen aufeinanderfolgende Windungen des Streifens (16) einführt, wenn dieser aufgewickelt wird.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine Walze (20) mit einem Umfang, dessen Form der Form des Umfangs der Formvorrichtung (11, 28) komplementär ii,t, wobei die Walze (22) die Windungen des Streifens (16) gegen die Formvorrichtung (11, 28) drückt.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung (11) wenigstens zwei Teile (12, 13; 32, 33) aufweist, die gegenseitig längs der Drehachse der Formvorrichtung (11, 28) für die Entnahme aus einer gewickelten Felge (10, 30) trennbar sind.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß zusammenwirkende, nicht zylindrische Walzen (18, 19) mit jeweils entgegengesetzter Konizität in der Bahn des Streifens (16) zu der Formvorrichtung

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(11, 28) angeordnet sind, um dem Streifen (16) vor der Aufbringung auf die Formvorrichtung (11, 28) eine Kanal-Form in der Weise zu geben, daß die Wände des Kanals relativ zu der Formvorrichtung (11, 28) nach oben stehen.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung einen radialen Schlitz in der Formvorrichtung (11) aufweist, um mit dem vorderen Ende des Streifens (16) in Eingriff zu kommen.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung einen oder mehrere Stifte aufweist, die radial von dem Umfang der Formvorrichtung (11) vorstehen, um mit einem Loch oder Löchern in dem vorderen Ende des Streifens (16) in Eingriff zu kommen.
36. Profilierte Radfelge, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder mit der Vorrichtung nach einem der Ansprüche bis 35 hergestellt worden ist.

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