DE3118266C2

DE3118266C2 - Method for producing vehicle wheels, in particular motor vehicle wheels, and vehicle wheel produced by the method

Info

Publication number: DE3118266C2
Application number: DE19813118266
Authority: DE
Inventors: Günter 7022 Leinfelden-Echterdingen Schwarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1984-07-26
Also published as: DE3118266A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Felge mit Reifenauflageflächen für Fahrzeugräder, insbesondere Kraftfahrzeugräder, bei dem ein Rohling aus einer Aluminiumlegierung durch Überdrehen in die Endform gebracht und anschließend mit einer Kunstharzschicht beschichtet wird. Damit die so hergestellten Felgen im Bereich der Reifenauflageflächen ausreichende Härte, Verschleiß- und Abriebfestigkeit erhalten, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß im Bereich der Reifenauflageflächen die Kunstharzschicht durch Abdrehen entfernt wird und daß auf die wieder freigelegten Reifenauflageflächen in einem galvanischen Bad Hart-Coat-Schichten aufgebracht werden.The invention relates to a method for producing a rim with tire contact surfaces for vehicle wheels, in particular motor vehicle wheels, in which a blank made of an aluminum alloy is brought into the final shape by over-turning and then coated with a synthetic resin layer. In order for the rims produced in this way to have sufficient hardness, wear and abrasion resistance in the area of the tire contact surfaces, the invention provides that the synthetic resin layer is removed by twisting off in the area of the tire contact surfaces and that hard coat is applied to the exposed tire contact surfaces in a galvanic bath. Layers are applied.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Fahrzeugrädern, insbesondere Kraftfahrzeugrädern, mit Reifenauflageflächen, bei dem ein Rohling aus einer Aluminiumlegierung durch Überdrehen in die Endform gebracht und anschließend mit einer Kunstharzschicht beschichtet wird, sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Fahrzeugrad.The invention relates to a method for producing vehicle wheels, in particular motor vehicle wheels, with tire contact surfaces in which a blank made of an aluminum alloy is twisted into the Bred final shape and then coated with a synthetic resin layer, as well as one after the process manufactured vehicle wheel.

Die meisten der üblicherweise als Aluminium-Felgen bezeichneten Fahrzeugräder werden aus einem im Gießverfahren hergestellten Rohling gefertigt, da dies die Herstellungskosten und Weiterverarbeitungskosten niedrig hält. Die Herstellung kann jedoch auch durch Schmieden erfolgen. In jedem Fall wird gerade im Bereich der Reifenauflageflächen keine ausreichende Festigkeit erreicht. Daher besteht schon bei der Montage des Reifens die Gefahr, daß durch das Montagewerkzeug die Felge im Bereich der Reifenauflageflächen beschädigt wird. Dies führt zu einer Verschlechterung des Reifensitzes auf der Felge und damit auch zu einer Undichtigkeit, besonders bei schlauchlosen Reifen. Derselbe Nachteil tritt auch nach längerer Betriebszeit auf, wenn durch die Walkbewegung des Reifens auf der Felge die Reifenauflageflächen aufgrund der nicht ausreichenden Härte, Verschleiß- und Abriebfestigkeit ungleichförmig abgerieben oder verformt werden.Most of the vehicle wheels commonly referred to as aluminum rims are made from an im Casting process manufactured blank, as this increases the manufacturing costs and further processing costs keeps low. However, it can also be manufactured by forging. In any case, it is just in the field the tire contact area does not have sufficient strength. Therefore already exists during the assembly of the tire, there is a risk that the assembly tool will damage the rim in the area of the tire contact surfaces will. This leads to a deterioration of the tire seat on the rim and thus also to a leak, especially with tubeless tires. The same disadvantage occurs even after a long period of operation, if due to the flexing movement of the tire on the rim, the tire contact surfaces are insufficient Hardness, wear and abrasion resistance are rubbed off or deformed unevenly.

Wie die Zeitschrift »Krafthand«, Heft 6, 1971, Seiten 258—259 nachweist, werden Leichtmetallräder zum Zwecke des Korrosionsschutzes und der Widerstandsfähigkeit mit Kunstharzüberzügen versehen, z. B. einer Epoxydharzschicht.As the magazine "Krafthand", No. 6, 1971, pages 258-259 shows, light alloy wheels are used For the purpose of corrosion protection and resistance provided with synthetic resin coatings, e.g. B. one Epoxy resin layer.

Außerdem sind Hard-Coat-Schichten für sich als besonders widerstandsfähig bekannt. Diese Hard-Coat-Schichten sind sehr teuer, insbesondere wenn es sich um großflächige Teile wie Felgen für Kraftfahrzeugräder handelt.In addition, hard coat layers are known to be particularly resistant. Those hard coat layers are very expensive, especially when it comes to large-area parts such as rims for motor vehicle wheels acts.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Fahrzeugrädern, insbesondere Kraftfahrzeugrädern, mit Reifenauflagefläcben, zu schaffen, bei dem mit auf das Notwendigste beschränktem Aufwand die Reifenauflageflächen der Felge auf ausreichende Härte, Verschleiß- und Abriebfestigkeit gebracht werden. It is the object of the invention to provide a method for producing vehicle wheels, in particular motor vehicle wheels, with tire support surfaces to create, with the effort limited to the bare essentials the tire contact surfaces of the rim are brought to sufficient hardness, wear and abrasion resistance.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Bereich der Reifenauflageflächeji und der Innenflächen der Felgenhörner die Kunstharzschicht durch Abdrehen entfernt wird und daß auf diese wieder metallisch freigelegten Flächen in einem galvanischen Bad Hard-Coat-Schichten aufgebracht werden.This object is achieved according to the invention by that in the area of the tire contact surfaceji and the Inner surfaces of the rim horns, the synthetic resin layer is removed by twisting and that on this again Metallic exposed surfaces are applied in a galvanic bath hard coat layers.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird von der bekannten überdrehten und mit einer Kunstharzschicht versehenen Felge ausgegangen. Durch Abdrehen der Kunstharzschicht nur im Bereich der Reifenauflageflächen wird nur die Oberfläche der Felge freigelegt die mit dem Reifen in Verbindung kommt Die so abgedrehte Felge kann dann in einem galvanischen Bad unmittelbar der Oberflächenbehandlung unterzogen werden, wobei die restliche Kunstharzschicht isolierend wirktIn the method according to the invention, the known is turned over and coated with a synthetic resin layer provided rim assumed. By twisting off the synthetic resin layer only in the area of the tire contact surfaces only the surface of the rim that comes into contact with the tire is exposed The rim can then be subjected to the surface treatment in an electroplating bath, the rest of the synthetic resin layer has an insulating effect

Es werden also nur die Reifenauflageflächen mit den teuren Hard-Coat-Schichten versehen. Die Nachteile der bekannten Aluminium-Felgen sind sicher vermieden, da die Hard-Coat-Schichten auf den Reifenauflageflächen hart und verschleißfest sind, hohe- Korrosionsbeständigkeit besitzen und Schwarzabrieb des Aluminiums verhindern. Beim Aufbringen das Reifens auf die so behandelte Felge können durch das Montagewerkzeug die Reifenaufhgefiächen nicht mehr beschädigt werden, da diese Hard-Coat-Schichten Härten bis zu 60 Rockwell aufweisen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Hard-Coat-Schichten durch anodische Oxydation in einem gekühlten Säureelektrolyten gebildet. Dabei wird mit Hilfe des elektrischen Gleichstromes im galvanischen Bad der Grundwerkstoff der Felge auf seiner Oberfläche in eine schützende und vielfach funktionell wirkende Aluminium-Oxydschieht umgewandelt, die eine sehr viel niedrigere Porendichte bei gleichzeitig geringerem Porendurchmesser als die mit herkömmlichen Anodisationsverfahren erzeugten Schutzschichten aufweist. So only the tire contact areas are provided with the expensive hard coat layers. The disadvantages of the known aluminum rims are safely avoided, since the hard coat layers on the tire contact surfaces are hard and wear-resistant, have high corrosion resistance and prevent black abrasion of the aluminum. When the tire is applied to the rim treated in this way, the tire mounting surfaces can no longer be damaged by the assembly tool, since these hard coat layers have hardnesses of up to 60 Rockwell.
According to a preferred embodiment, the hard coat layers are formed by anodic oxidation in a cooled acid electrolyte. With the help of the electrical direct current in the galvanic bath, the base material of the rim is converted on its surface into a protective and often functional aluminum oxide layer, which has a much lower pore density and at the same time a smaller pore diameter than the protective layers produced with conventional anodization processes.

Die Schutzdichte kann nach einer Ausgestaltung in einer Stärke von 20 bis 200 μητι aufgebracht werden und läßt sich je nach den eingestellten Bedingungen im galvanischen Bad erreichen.
Als Kunstharzschicht wird bevorzugt eine Epoxidharzschicht verwendet, die im Bereich der Reifenauflageflächen auch wieder leicht abgedreht werden kann.According to one embodiment, the protective density can be applied in a thickness of 20 to 200 μm and can be achieved in the electroplating bath depending on the conditions set.
An epoxy resin layer is preferably used as the synthetic resin layer, which can also be easily turned off again in the area of the tire contact surfaces.

Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Felge erfüllt trotz der geringen Grundhärte der Aluminium-Felge die gestellten Bedingungen, da mit dem einfachen Abdrehvorgang und der anschließenden Oberflächenbehandlung in dem galvanischen Bad an den gefährdeten Steilen eine ausreichende Erhöhung der Härte, der Verschleiß- und Abriebfestigkeit erreicht wird, ohne die Herstellung der Felge allzu sehr zu verteuern. A rim produced by the method according to the invention fulfills the requirements despite the low basic hardness of the aluminum rim, since the simple turning process and the subsequent surface treatment in the galvanic bath on the endangered parts achieve a sufficient increase in hardness, wear and abrasion resistance without the production of the rim to increase the cost too much.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawings. It shows

Fig. 1 im Schnitt den Rohling nach dem allseitigen Überdrehen seiner Oberfläche,Fig. 1 in section the blank after the all-round Overturning its surface,

F i g. 2 im Schnitt den mit einer Kunstharzschicht beschichteten überdrehten Rohling nach Fig. 1,F i g. 2 in section the turned blank coated with a synthetic resin layer according to FIG. 1,

Fig.3 im Schnitt den Rohling, bei dem die Kunst-Fig. 3 in section the blank, in which the art

harzschicht im Bereich der Reifenauflageflächen abgedreht ist, undThe resin layer in the area of the tire contact surfaces was turned off is and

F i g. 4 im Schnitt das fertige Rad mit Felge, bei der auf die Reifenauflageflächen die Hard-Coat-Schichten aufgebracht sind.F i g. 4 in section the finished wheel with rim with the hard coat layers on the tire contact surfaces are upset.

Das Rad 10 nach F i g. 1 stellt sich als ein Rohling dar, wie er z. B. in bekannter Weise aus einer Aluminium-Legierung gegossen wird. Die endgültige Form erhält dieser Rohling durch allseitige Überdrehung seiner Oberfläche. Die Foriii wird bestimmt durch die Felge 11 und die Nabe 20, welche über die Verstrebungen 19 und 21 mit der Felge 11 in Verbindung steht Die Aussparungen 22 in der Verstrebung reduzieren das Gewicht des Rades 10 und bestimmen das Aussehen auf der Sichtseite.The wheel 10 according to FIG. 1 presents itself as a blank, as it is e.g. B. in a known manner from an aluminum alloy is poured. This blank is given its final shape by turning its surface on all sides. The Foriii is determined by the rim 11 and the hub 20, which is connected to the rim 11 via the struts 19 and 21. The recesses 22 in the strut reduce the weight of the wheel 10 and determine the appearance on the visible side.

Das Rad 10 weist umfangsseitig die Reifenauflageflächen 12 und 16 auf, die durch jeweils ein Hump 14 bzw. 18 und ein Felgenhorn 13 bzw. 17 begrenzt sindThe wheel 10 has the tire contact surfaces on the circumferential side 12 and 16, which are delimited by a hump 14 and 18 and a rim flange 13 and 17, respectively

Der durch Überdrehen in die Endform gebrachte Rohling nach F i g. 1 wird in bekannter Weise mit einer Kunstharzschicht 23, vorzugsweise einer Epoxidharzschicht, beschichtet, wie F i g. 2 erkennen läßt. Diese Epoxidharzschicht bedeckt die gesamte Oberfläche des überdrehten Rades 10.The blank according to FIG. 1, which is brought into the final shape by over-turning. 1 is in a known manner with a Synthetic resin layer 23, preferably an epoxy resin layer, coated, as shown in FIG. 2 reveals. This epoxy resin layer covers the entire surface of the overturned wheel 10.

Wie die F i g. 3 zeigt wird die Epoxidharzschicht im Bereich der Reifenauflageflächen 12 und 16, der Felgenhörner 13 und 17 und der Humps 14 und 18 durch Abdrehen entfernt, so daß sie metallisch freiliegen. Das so abgedrehte Rad 10 nach F i g. 3 kann in einem galvanischen Bad einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, bei der die restliche Epoxidharzschicht als Iso- !ation wirkt und sicherstellt, daß nur die metallisch freiliegenden Flächen eine Schutzschicht erhalten. Diese Schutzschichten werden als Hard-Coat-Schichten 24 und 25 durch anodische Oxydation in einem gekühlten Säureelektrolyten aufgebracht Derartige Hard-Coat-Schichten entstehen mit Hilfe des elektrischen Gleichstromes des galvanischen Bades, wobei der Grundwerkstoff Aluminium auf seiner Oberfläche in eine Aluminium-Oxidschicht umgewandelt wird. Die Aluminium-Oxidschicht weist eine sehr viel niedrigere Porendichte bei gleichzeitig geringerem Porendurchmesser auf als die mit herkömmlichem Anodisationsverfahren erzeugten Schutzschichten.As the F i g. 3 shows the epoxy resin layer in Area of the tire contact surfaces 12 and 16, the rim horns 13 and 17 and the humps 14 and 18 by turning removed so that they are metallically exposed. The so twisted wheel 10 according to FIG. 3 can in a galvanic Bath are subjected to a surface treatment in which the remaining epoxy resin layer is insulated ! ation works and ensures that only the metal exposed Surfaces receive a protective layer. These protective layers are called hard coat layers 24 and 25 such hard coat layers applied by anodic oxidation in a cooled acid electrolyte arise with the help of the electrical direct current of the galvanic bath, whereby the base material Aluminum is converted into an aluminum oxide layer on its surface. The aluminum oxide layer has a much lower pore density with a smaller pore diameter than the protective layers produced with conventional anodization processes.

Mit den Hard-Coat-Schichten 24 und 25 wird eine Erhöhung der Härte, der Verschleiß- und Abriebfestigkeit erreicht, die nur auf die gefährdeten Bereiche des Rades 10 beschränkt ist. Die Oberflächenbehandlung kann daher vom Material- und Zeitaufwand klein und billig gehalten werden. Bei einer erreichbaren Härte von bis zu 60 Rockwell können bei der Reifenmontage die Reifenauflageflächen /2 und 16 und die Felgenhörner 13 und 17 durch das Montagewerkzeug nicht mehr beschädigt werden. Außerdem reichen die verbesserten Eigenschaften in diesen Bereichen der Felge aus, daß die Reifenauflageflächen 12 und 16 durch den Walkvorgang des Reifens auch nach längerer Betriebszeit des Fahrzeugrades nicht beschädigt, verformt oder abgenützt werden. Der gute Reifensitz bleibt daher erhalten und garantiert einen stets dichten Abschluß zwischen Reifen und Felge.With the hard coat layers 24 and 25 there is an increase in hardness, wear and abrasion resistance reached, which is limited only to the endangered areas of the wheel 10. The surface treatment can therefore be kept small and cheap in terms of material and time expenditure. With an achievable hardness The tire contact surfaces / 2 and 16 and the rim flanges of up to 60 Rockwell can be used during tire assembly 13 and 17 can no longer be damaged by the assembly tool. In addition, the improved ones are sufficient Properties in these areas of the rim from that the tire contact surfaces 12 and 16 through the flexing process of the tire is not damaged, deformed or worn even after a long period of operation of the vehicle wheel will. The good tire fit is therefore retained and always guarantees a tight seal between tires and rim.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for stiffening vehicle wheels, in particular vehicle wheels, with tire contact surfaces, in which a blank made of an aluminum alloy is brought into the final shape by top turning and then coated with a synthetic resin layer, characterized in that that in the area of the tire contact surfaces (12; 16) and the inner surfaces of the rim horns (13; 17) the synthetic resin layer (23) is removed by twisting and that metallic exposed again on this Areas are applied in a galvanic bath hard coat layers (24; 25).

2. The method according to claim i, characterized in that that the hard coat layers (24; 25) also cover the humps (14; 18).

3. The method according to claim 1, characterized in that the hard coat layers (24; 25) can be applied by anodic oxidation in a cooled acid electrolyte.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the hard coat layers (24; 25) applied in a thickness of about 20 to 200 μm will.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the synthetic resin layer an epoxy resin layer is used.