DE3112136A1

DE3112136A1 - Werkzeug zum inneren abstuetzen des bettes einer einteiligen tiefbettfelge

Info

Publication number: DE3112136A1
Application number: DE19813112136
Authority: DE
Inventors: Karl Wilhelm Dinstuhl; Josef 5882 Meinerzhagen Lütticke
Original assignee: FUCHS FA OTTO
Current assignee: FUCHS FA OTTO
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1982-10-14
Also published as: DE3112136C2

Description

Werkzeug zum inneren Abstützen des Bettes einer einteiligen
Tiefbettfelge Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum inneren Abstützen des Bettes einer einteiligen Tiefbettfelge oder eines ähnlichen rotationssymmetrischen Hohlkörpers während einer Fließdrück- oder Walzbearbeitung, bei dem ein das Felgenbett oder dgl. unterstützender Werkzeugkörper vorgesehen ist.
Es ist bekannt, Tiefbettfelgen aus Aluminium als Preßteile im Schmiedeverfahren herzustellen. Nach speziellen Verfahren werden aus gegossenen Metallronden in einem Gesenk Zwischenformen geschmiedet. Aus den entsprechenden geschmiedeten Randabschnitten wird dann beispielsweise durch Aufspalten der Rand spanlos gegabelt und durch Fließrolldrücken bzw.
Walzbehandlungen in die endgültige Felgenbettform überführt.
Während dieser Fließdrück- oder Walzbearbeitung wird das Felgenbett von einem entsprechend geformten Werkzeugkörper von innen unterstützt.
Bei bekannten Tiefbettfelgen dieser Art ist die relativ weit im Inneren der Felge angeordnete Felgenschüssel, die zum Teil angeformte Rippen und Belüftungsöffnungen aufweist, direkt am Felgenbett angebunden. Von Seiten der Kraftfahrzeüghersteller wird zur Verringerung des Luftwiderstandes im Bereich der Kraftfahrzeugräder bzw. deren Felgen eine möglichst glatte Radschüssel an Tiefbettfelgen gefordert, die möglichst weit außen liegt, so daß größere Vorsprünge und Vertiefungen außen an der Felge vermieden werden. Eine solche Felgengestaltung zwingt dazu, die Schüssel im Bereich zwischen äußerem Felgenrand und Felgenschulter anzubinden. Bei entsprechend notwendiger möglichst geringer Wandstärkenausbildung in diesem Bereich ergibt sich dabei jedoch im inneren Anbindungsbereich eine Hinterschneidung, die Schwierigkeiten bei der Entformung der Felge nach der Fließdrück- bzw. Walzbearbeitung bereitet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein geeignetes Werkzeug zur inneren Abstützung der beschriebenen Ttefbettfelge oder eines ähnlichen rotationssymmetrischen Hohlkörpers vorzuschlagen.
Gelöst wird diese Erfindungsaufgabe mit einem Werkzeug mit sämtlichen Merkmalen des Anspruches 1.
Mit einem solchen erfindungsgemäßen Werkzeug ist es möglich, am entsprechenden Werkstück während der Walz- oder Fließdrückbearbeitung rotationssymmetrische Hinterschneidungen von innen zu unterstützen. Nach der Fertigstellung des Werkstückes Lassen sich die Stützelemente nach innen verscj#1#ben und geben das fertige Werkstück zum Abziehen vom Werkzeu frei.
Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist ein solches Werkzeug gekennzeichnet durch in radialer Richtung begrenzt schwenkbar im Werkzeugkörper gelagerte, im Grundriß etwa T-förmige Stützsegmente, die endseitig mit einem vorstehenden Abschnitt aus dem Werkzeugkörper herausragen, wobei jeweils benachbarte Stützsegmente, die in der Ruhestellung in verschiedenen Höhenlagen angeordnet sind, nacheinander über einen axial verschiebbaren Stützring radial verschwenkbar sind. Der beispielsweise hydraulisch verschiebbare Stützring dient dabei zur Verschwenkung, Verriegelung und Unterstützung der Stützsegmente.
Die nacheinander erfolgende Verschwenkung jeweils der Hälfte der Stützsegmente wird erreicht durch eine entsprechende Anzahl von absatzweise vertieften Taschen am Außenmantel des Stützringes, zwischen denen glatte Ringabschnitte vorgesehen sind, die jeweils die andere Hälfte der Stützsegmente in der nach außen geschwenkten Stellung unterstützen. Die jeweilige nach innen gerichtete Schwenkbewegung der Stützsegmente wird erreicht über an den nach innen gerichteten Enden dieser Segmente angeformte Nocken, gegen deren radial nach innen gerichtete Abschnitte der Stützring mit entsprechenden Abschnitten bei seiner Rückbewegung stößt und damit die pendelnd gelagerten Stützsegmente mit ihren nach außen ragenden Abschnitten nach innen schwenkt. Zum Verschwenken nach außen fährt dieser Stützring mit einer vorderen Steuerkante über entsprechende innere Steuerkurven an den Segmenten unter eine Stützfläche und hält damit die Segmente in'ihrer Arbeitsstellung, in der sie mit ihren äußeren Abschnitten einen geschlossenen Ring zur Unterstützung eines bestimmten Abschnittes der Felge bilden.
In dieser Stellung sind die Stützsegmente zusätzlich verriegelt durch Nocken an der Außenseite der Stützsegmente, die in Nuten im Inneren des Werkzeugkörpers eingreifen.
Weitere Vorteile und erfindungsgemäße Merkmale werden im folgenden an Hand eines abgebildeten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Vorderansicht eines Werkzeuges in der Arbeitsstellung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 1 durch die wesentlichen Bestandteile des Werkzeuges, Fig. 3 eine Vorderansicht des Werkzeuges in der Ruhestellung, Fig. 4 eine Fig. 2 entsprechende Schnittdarstellung in dieser Stellung, Fig. 5 die Vorderansicht eines Stützringes mit zwei teilweise angedeuteten Stützsegmenten und Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Stützsegment.
Während der Fließdrück- bzw. Walzbearbeitung ist die insgesamt mit der Ziffer 1 bezeichnete Tiefbettfelge mit ihrer flachen, glatten Felgenschüssel 14 auf einem Zentrierbolzen 5 an dem rotationssymmetrischen Werkzeugkörper 2 aufgenommen. Dessen äußerer Abschnitt 21 unterstützt das Felgenbett 11, an dem seitlich die innere Felgenschulter 12 und die äußere Felgenschulter 13 ausgebildet sind. Zur inneren Abstützung der Hinterschneidung 15, die im Anbindungsbereich der Felgenschüssel 14 an den äußeren Felgenrand und die äußere Schulter 13 gebildet ist, dienen die zu einem Ring geschlossenen gegenüber dem Werkzeugkörper 2 vorstehenden Unterstützungsabschnitte 31, 31' der in die radiale Richtung schwenkbar im Werkzeugkörper 2 angeordneten Stützsegmente 3, 3'. Diese Stützsegmente sind in einer Ringkammer 22 aufgenommen und in radialer Richtung pendelnd in den Lagern 32 bzw. 32' gehalten.
In der Arbeitsstellung, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, werden diese Stützsegmente 3, 3' von einem hydraulisch in axialer Richtung verschiebbaren Stützring 4 unterstützt. Die Verschiebung des Ringes 4 erfolgt dabei über die Stangen 63, die in einer Platte 62 gehalten sind. Diese Platte 62 ist über die Hydraulikstange 61 der insgesamt mit der Ziffer 6 bezeichneten hydraulischen Verschiebevorrichtung in axialer Richtung hin und her verschiebbar. Sie ist dabei im Werkzeugkörper 2 geführt. In der Arbeitsstellung sind die Stützsegmente 3, 3' zusätzlich verriegelt über außen angeformte Nocken 36, 36', die in dieser Stellung in eine Nut 25 am Walzenkörper 2 eingreifen.
Nach Fertigstellung einer Felge 1 werden die einen geschlossenen Ring mit ihren Abschnitten 31 bzw. 31' bildenden Stützsegmente, die in dieser Stellung mit ihren konischen Flanken 37 aneinanderliegen, nach innen verschwenkt. Dazu wird der Stützring 4 zurückgeschoben bis die Gleitflächen 34 bzw. 34' von dem Ring freikommen. Die hintere Stirnkante 42 des Stützringes 4 fährt gegen den nach innen gerichteten Nocken 33' an den Stützsegmenten 3', wodurch die mit 3' bezeichneten Segmente verschwenkt werden und ihre Abschnitte 31' aus den Hinterschneidungen 15 freikommen.
Der Stützring 4 weist im Bereich der Stützsegmente 3' glatte Ringabschnitte 44 auf. Zwischen diesen Ringabschnitten sind Taschen 43 mit den innenliegenden Absätzen 431 und 432 ausgebildet. Die Kanten dieser Absätze laufen gegen die nach innen gerichteten Nocken 33 an den anderen Stützsegmenten 3 und verschwenken diese ebenfalls zur Öffnung des Werkzeuges.
In der Ruhestellung des Werkzeuges, wie sie in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, sind sämtliche Abschnitte 31 bzw. 31' nach innen geschwenkt und die Segmente in dieser Stellung wiederum verriegelt. Die im Grundriß etwa T-förmigen Abschnitte 31 bzw. 31' befinden sich in dieser Stellung in verschiedenon Ffollenllgerl gegeneinander versetzt, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich.
Aus der Ruhestellung wird der Stützring 4 über die in den-Bohrungen 24 geführten Stangen 63 nach außen verschoben. Seine vordere Steuerkante 41 stößt gegen die Steuerkurven 35 bzw.
35' an den inneren Flächen der Stützsegmente 3 bzw. 3'. Die Form dieser Steuerkurven ist unterschiedlich, so daß die Segmente 3 gegenüber den Segmenten 3' zeitlich versetzt verschwenkt werden zur Bildung des Stützringes, der aus den äußeren Abschnitten 31 bzw. 31' besteht.
Wie aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich, läuft der Stützring 4 auf einer Gleitbuchse 7. Der Zentrierungsbolzen 5 und die Führung für die Platte 62 sind in einer zentrischen Bohrung 23 im Werkzeugkörper 2 aufgenommen.
Zusammenstellung der Bezugszeichen 1 Tiefbettfelge 11 Felgenbett 12 Felgenschulter 13 Felgenschulter 14 Felgenschüssel 15 Hinterschneidung 2 Werkzeugkörper 21 Felgenbettunterstützung 22 Ringkammer 23 Bohrung 24 Bohrung 25 Nut 3, 3' Stützsegment 3 1, 3 1' Untersttzungsabscnitt 32, 32' Lager 33, 33' Nocken 34, 34' Gleitfläche 35, 35' Steuerkurve 36, 36' Verriegelungsnocken 37, Flanke 4 Stützring 41 vordere Steuerkante 42 hintere Stirnkante 43 Tasche 431 Absatz 432 Absatz 44 Ringabschnitt 5 Zentrierbolzen 6 hydraulische Verschiebevorrichtung 61 Hydraulikstange 62 Platte 63 Stange 7 Gleitbuchse Leerseite

Claims

Patentansprüche Werkzeug zum inneren Abstützen des Bettes einer einteiligen Tiefbettfelge oder eines ähnlichen rotationssymmetrischen Elohlkörpers während einer Fließdrück- oder Walzbearbeitung, bei dem ein das Felgenbett oder dgl. unterstützender Werkzeugkörper vorgesehen ist, gekennzeichnet durch im Werkzeugkörper (2) gelagerte, radial bewegbare Stützsegmente (3, 3'), die sich in der äußeren verriegelten Arbeitsstellung zu einem geschlossenen Ring im Anschluß an den Werkzeugkörper (2) ergänzen, wobei dieser Ring bzw. das einzelne Stützsegment (3, 3') einen gegenüber dem Werkzeugkörper (2) vorstehenen Un #erstüLzungsabschnitt (31, 31') aufweist, der einem hinterschnittenen Bereich zwischen der Felgenschulter (13) und der daran angebundenen flachen Felgenschüssel (14) formlich angepaßt ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in radialer Richtung begrenzt schwenkbar im Werkzeugkörper (2) gelagerte im Grundriß etwa T-förmige Stützsegmente (3, 3'), die endseitig mit einem vorstehenden Abschnitt (31, 31') aus dem Werkzeugkörper (2) herausragen, wobei jeweils benachbarte Stützsegmente (3, 3'), die in der Ruhestellung (Fig. 4) in verschiedenen Höhenlagen angeordnet sind, nacheinander über einen axial verschiebbaren Stützring (4) radial verschwenkbar sind.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in axialer Richtung des Werkzeugkörpers (2) verschiebbare Stützring (4) jeweils zur Verschwenkung, Unterstützung und Verrie#ung der Stützsegmente (3, 3') am Außenmantel jeweils nebeneinanderliegend absatzweise vertiefte Taschen (43, 431, 432) und glatte Ringabschnitte (44) aufweist.
4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß (11<?. S##tzs<#qrnente (3, 3') in ihrer verriegelten Arbeitsstellung (Fig. 2) in radialer Richtung durch den untergeschobenen Stützring (4) unterstützt sind.
5. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsegmente (3, 3') an ihrem nach innen gerichteten Ende jeweils einen radial gerichteten Nocken (33, 33') aufweisen, gegen den der Stützring (4) bei seiner Rückbewegung läuft und dabei die freigesetzten Stützsegmente (3, 3') mit den Unterstützungsabschnitten (31, 31') radial nach innen schwenkt.
6. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ent#prechenden Stützsegmente (3) über in den Taschen (43) gebildete Absätze (431, 432) an ihren Nocken (33) verschwenkbar sind nach der öffnenden Verschwenkung der benachbarten Stützsegmente (3').
7. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (4) eine äußere abgerundete Steuerkante (41) aufweist, die zur radialen Verschwenkung der Stützsegmente (3, 3') an inneren Steuerkurven (35, 35') der Stützsegmente entlang gleitet.
8. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (4) über durch den Werkzeugkörper (2) geführte Stangen (63) hydraulisch verschiebbar ist.
9. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsegmente (3, 3') in ihrer äußeren Arbeitsstellung (Fig. 2) mit einem angeformten Verriegelungsnocken (36) in einer entsprechenden Nut (25) am Werkzeugkörper (2) festsetzbar sind.
10. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Arbeitsstellung aneinanderliegenden Flanken (37) der benachbarten Stützsegmente (3, 3') konisch ausgebi.ltlet sind.