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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
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Felgen, insbesondere von Tiefbettfelgen für Fahrzeugräder, wobei aus
einem Blechstreifen ein Ring hergestellt, die Stoßkanten miteinander verschweißt
werden und anschließend das Felgenprofil geformt wird, und betrifft auch ein Verfahren
zum Herstellen von Radschüsseln, wobei ein Blechstück mit Hilfe einer der Radschüssel
entsprechenden Form verformt wird.
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Es ist bereits bekannt, Bleche mit Hilfe einer einseitig offenen Form
durch Zünden eines Sprengsatzes zu verformen, wobei das Formoberteil mit einer Flüssigkeit
gefüllt ist, in der eine Schockquelle angeordnet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur zeit- und platzsparenden Herstellung von Fahrzeugrädern, d. h. von Felgen und
Radschüsseln vorzuschlagen, wobei mit wenigen Werkzeugen aus grob vorgearbeitetem
Blechmaterial Felgen bzw. Radschüsseln erzeugt werden. Die so hergestellten Felgen
bzw. Radschüsseln sollen weitgehend die endgültigen Abmessungen besitzen. Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale
gelöst.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, daß für die Herstellung eines Felgentyps anstelle einer langen Fertigungsstraße
mit vielen teuren Verformungsmaschinen nur ein kombiniertes Werkzeug benötigt wird,
um aus
einem Blechring eine fertige Felge herzustellen. Eine fertige
Radschüssel wird dadurch erhalten, daß aus einem Blechstück mit einer aus nur zwei
Teilen bestehenden kombinierten Werkzeugform eine Radschüssel mit fertiger Außenkontur
hergestellt wird, in der nur noch die Radbolzenlöcher angebracht werden müssen.
Ein anderer Vorteil gegenüber der herkömmlichen Radherstellung besteht darin, daß
nach dem neuen Verfahren keine sich drehenden Teile, Drehantriebe und Walzen verwendet
werden, so daß der Verschleiß auf wenige Gelenke und Formteile an den Werkzeugen
beschränkt ist. Der bisher erforderliche hohe Energiebedarf für die Drehantriebe
entfällt, da der Energiebedarf für die Verformung der Blechteile aus einem verhältnismäßig
billigen Spreng- bzw.. Brennstoff, wie beispielsweise Sauerstoff und Wasserstoff
entnommen wird.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß es mit dem vorgeschlagenen
Verfahren möglich ist, eine Felge in einem Arbeitsgang und in kurzer Zeit herzustellen,
an der in der Regel eine Nacharbeit nicht erforderlich ist.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung nachfolgend näher
erläutert.
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Von den Figuren zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch den rechten
Teil einer ringförmigen Form mit vertikaler Achse, zusammengefahrenen Formringen
und eingelegtem Blechring, Fig. 2 einen Querschnitt durch den linken Teil einer
ringförmigen Form mit vertikaler Achse und mit Segment-Teilung eines außerhalb des
Blechringes angebrachten Formringes, Fig. 3 einen Teil eines horizontalen Querschnittes
durch das in Fig. 2. dargestellte Werkzeug gemäß Schnittlinie III-III,
Fig.
4 einen Querschnitt durch ein.Fo#mwerkzeug zur Herstellung einer Radschüssel mit
eingelegtem Blechstück und Fig. 5 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2, wobei die
fertige Felgenform im äußeren Formring angebracht ist.
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Die Vorrichtung zum Herstellen einer Tiefbettfelge besteht gemäß Fig.
1 aus einem inneren, axial verschiebbar angeordneten Formring 2 in der oberen Hälfte
der Vorrichtung und einem inneren Formring 1 in der unteren Hälfte der Vorrichtung
sowie einem äußeren unteren Formxingteil 3 und einem oberen Formringteil 4, die
radial und ggf. auch axial in bezug auf den Blechring 10 verschiebbar angeordnet
sind. Zur Abdichtung des Brennraumes 14 zwischen dem Blechring 10 und den Formringteilen
3 und 4 sind Ringdichtungen 12a, b sowie eine äußere Dichtung 16 in entsprechenden
Nuten der Formringteile 3, 4 angeordnet. In einem der Formringteile 3, 4 sind über
den Umfang verteilte Bohrungen 6 für Rohre 5 angebracht, die zur Zuführung des Spreng-
bzw. Brennstoffes dienen, wobei am inneren Ende der Rohre 5 Ventile 7 mit Düsen
8 vorgesehen sind. Zur Zündung des Spreng- oder Brennstoffes sind über den Umfang
verteilt in einem der beiden Formringteile Zündkerzen 17 angebracht. In den Formringteilen
3 oder 4 sind Bohrungen 9 mit am Brennraum 14 angeordneten Schiebern oder Ventilen
9a angebracht, um eine Entlüftung des Brennraumes zu ermöglichen.
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Zur Entlüftung des Innenraumes 13 sind in den Formringen 1, 2 Bohrungen
18 angebracht, welche vorteilhaft in den Formecken angeordnet sind. Zwischen den
Formringen 1 und 2 bzw. den Formringteilen 3 und 4 ist eine Dichtung 15 sowie eine
Der zahnung 19 bzw. 20 vorgesehen, so daß ein Formschluß zwischen den jeweiligen
Formteilen erreicht wird. Um ein Versetzen des Blechringes 10 zu verhindern sind
in den Formringteilen 3, 4 ringförmige Kanten ila, 11b vorgesehen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird wie folgt durchgeführt.
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In die ringförmig geschlossenen Formringteile 3 wird ein Blechring
10 eingelegt und sodann die Formringteile 4 auf die Formringteile 3 aufgesetzt Damit
ist die Form außen geschlossen.
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Dann werden die Formringe 1 und 2 durch axiales Verschieben in die
in Fig. 1 gezeichnete Lage gebracht, so daß die Form auch innen geschlossen ist.
Mit Hilfe der Rohre 5, Ventile 7 und der Düsen 8 wird eine bestimmte Brennstoffmenge,
z. B. Wasserstoff und Sauerstoff in den Brennraum 14 hineingedrückt. Anschließend
wird mit Hilfe der Zündkerzen 17 dieses Brennstoffgemisch gezündet. Bei der schlagartigen
Ausdehnung der Brenngase wird der Blechring 10 in die durch die Formringe 1 und
2 gebildete Felgenform hineingedrückt. Das Lösen der Formringe wird in umgekehrter
Reihenfolge durchgeführt, d. h. daß zuerst der Formring 2 nach oben und der Formring
1 nach unten verschoben und dann die Formringteile 4 abgenommen werden. Danach liegt.
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die profilierte Felge frei und kann herausgenommen werden.
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Bei dem anschließend an diese Profilierung der Felge erforderlichenfalls
durchzuführenden Kalibrieren in einer Segmentpresse können ggf. die äußeren Kanten
zur Bildung von zur Radachse hin zurückgebogenen Felgenhörnern umgebogen werden
Nach Fig. 2 kann eine Form zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus drei
Formringen 21, 22, 23 bestehen, wenn die Profilierung für den Blechring 30 in die
Formringe 21 und 22'gelegt ist. Der Brennraum 26 kann etwa rechteckig sein, wie
in Fig. 2 gezeigt oder dreieckförmig, wie in Fig. 1 dargestellt.
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Im äußeren Formring 23 sind Rohre 25 für die Zuführung des Spreng-
bzw. Brennstoffs angeordnet, die an ihrem Ende im Brennraum 26 Ventile 29 und Düsen
28 zur Dosierung und Verteilung des Spreng- bzw. Brennstoffs besitzen. Zündkerzen
27 sind in gleichmäßigem Abstand von den Düsen 28 und derart angeordnet, daß nach
Zündung des Spreng- bzw. Brennstoffs eine gleichmäßige Verformung des Blechringes
30 erreicht wird. Die Bohrungen 18
zur Entlüftung des Innenraumes
24, um ein gleichmäßiges Anliegen des Bleches beim Verformen zu gewährleisten. An
den Formringen 21, 22 sind außen ringförmige Kanten 21a, 22a zur richtigen Positionierung
eines Blechringes 30 vorgesehen.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, kann der äußere Formring 23 in beispielsweise
vier Segmenten aufgeteilt werden, die am äußeren Umfang von Spannringen 31 und 32
(Fig. 23 nach Schließen der Form kraftschlüssig zusammengehalten werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einer Vorrichtung nach Fig.
2 und 3 dadurch ausgeführt, daß bei offenem Werkzeug auf den unteren Formring 22
in die Kante 22a ein Blechring 30 eingesetzt wird, der obere Formring 21 aufgesetzt
und das Werkzeug mit dem äußeren Formring 23 geschlossen wird. Nach dem Aufsetzen
der Spannringe 31 und 32 wird das Brennstoffgemisch dem Brennraum 26 zugeführt und
mit den Zündkerzen 27 gezündet. Der fertige Profilring kann nach Abheben des oberen
Formringes 21 dem Werkzeug entnommen werden. Ein neuer Blechring 30 kann auch ohne
das Entfernen des Formringes 23 in das oben offene Werkzeug eingesetzt werden, wodurch
eine kürzere Fertigungszeit erreicht werden kann.
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Bei entsprechender Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können
gemäß Fig. 4 Radschüsseln mit einer zweiteiligen Form hergestellt werden. Eine untere
Form 40 ist mit der Außenkontur der zu formenden Radschüssel versehen. Die Form
40 wird durch eine druckfeste Platte 41 abgedeckt, wobei zwischen einem zu verformenden
Blechstück 42 und der Form 40 ein Innenraum 43 sowie zwischen dem Blechstück 42
und der Platte 41 ein Brennraum 44 entsteht. Spreng- bzw. Brennstoff wird durch
ein Rohr 45, Ventile 46 und Düsen 48 zugeführt, der mit Zündkerzen 47 gezündet wird.
Nach Abheben der Platte 41 kann die fertig profilierte Radschüssel aus der Form
40 entnommen werden, wobei nur noch Bolzenlöcher zu bohren sind.
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Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist auch eine kompliziertere Formgestaltung
der Felgen- oder Schüsselkontur möglich. So können z. B. abschnittsweise Tiefbett-Vertiefungen
in das Felgenprofil einbezogen werden, wie sie zum Anschweißen von Lappenschüsselnverwendet,
werden. In den Fig. 2 und 3 ist eine solche Formgebung durch die gestrichelte Linie
33 angedeutet.
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Nach Fig. 5 besteht eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens im wesentlichen aus einem quer geteilten äußeren Formring 34 und einem
unteren Formring 36 sowie einem oberen Formring 35, wobei die beiden letzteren im
Inneren des Formringes 34 angeordnet sind. Der äußere Formring 34 trägt an seinem
inneren Umfang die negative Felgenform, an die sich bei der Verformung der Blechring
37 anlegt. Der Brennraum 38 wird von den rormringen 36 und 35 sowie dem Blechring
37 begrenzt. Nach dem Zünden des über Ventile 29 und Düsen 28 zugeführten Brennstoffs
mit Zündkerzen 27 wird der zunächst zylindrische Blechring 37 durch teilweises Aufweiten
zu dem gestrichelt dargestellten Profilring verformt, wobei in vorteilhafter Weise
gleichzeitig stark zurückgebogene Felgenhörner hergestellt werden können. Der nach
dem Verformungsvorgang im Inneren zwischen den Formringen 34, 35 und 36 vorhandene
berdruck kann beispielsweise durch Bohrungen 39 und Ventile 49 abgelassen werden.
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Die Formgebung eines Blechringes durch Stauchen mit einer Vorrichtung
nach den Fig. 1 bzw. 2 oder durch Aufweiten nach Fig. 5 hängt von den Abmessungen
der herzustellenden Felge ab, wie Maulweite, Blechdicke und Querschnittshöhe und
wird vom Fachmann bestimmt.
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