DE3342809A1

DE3342809A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von felgen fuer schlauchlose bereifung

Info

Publication number: DE3342809A1
Application number: DE19833342809
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing.(Grad.) 5800 Hagen Brinkmann; Albrecht Dr.-Ing. 5657 Haan Lüders; Klaus Dr.-Ing. 5650 Solingen Modricker; Paul Dipl.-Phys. 4018 Langenfeld Opel
Original assignee: Mannesmann Kronprinz AG
Current assignee: Mannesmann Kronprinz AG
Priority date: 1983-11-24
Filing date: 1983-11-24
Publication date: 1985-06-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauch-
lose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett eine oder mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Erhöhungen (Hump) vorgesehen sind.
Es sind bereits verschiedene Radfelgen mit über den Umfang gleichmäßig verteilten Erhöhungen bekannt, die bei extremer Kurvenfahrt des Fahrzeuges als Sicherheitsanschlag für den Reifenfuß dienen. Diese Erhöhungen werden nach unterschiedlichen Verfahren hergestellt. So werden z. B. nach der DE-OS 26 59 764 mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Sicken von der Felgeninnenseite her nach außen gedrückt. Im übrigen sind alle bekannten Fertigungsverfahren und -einrichtungen auf die Herstellung von kreissymmetrischen Felgen ausgerichtet.
Die nach den bisherigen Verfahren hergestellten Felgen bzw. Räder haben den Nachteil, daß unter extremen Einsatzbedingungen keine ausreichende Sicherheit gegen Abrutschen des Reifenfußes ins Tiefbett gewährleistet ist. Besonders bei plötzlichem Luftverlust fehlen entsprechende Motl aufel genschaften, so daß das Fahrzeug außer Kontrolle gerät und mehr oder weniger große Unfälle ausgelöst werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Verfahren zur Fertigung von Felgen mit verschieden geformten Sicherheitsschultern vorzuschlagen, die den Festsitz der Reifenwulste sogar unter Notlaufbedingungen ermöglichen, andererseits aber auch die Maßhaltigkeit, Form- und Lageabweichungen, insbesondere auch die Laufruhe in günstige Bereiche bringen.
Diese Aufgabe wird erflndungsgemäß durch die in den Patentansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 oder 11 angegebenen Verfahrensmerkmale gelöst. Vorrichtungen zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Patentansprüchen 13, 15 und in Unteransprüchen angegeben.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, eine schnelle, einfache und ökonomische Formgebung von vorgefertigten Felgen zu ermöglichen.
Ein weiterer Vorteil der mit der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren besteht darin, daß die Herstellung von asymmetrischen Hump-Partien zwischen Felgenschulter und Tiefbett in vereinfachter und rationeller Weise durchgeführt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutern.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Teilquerschnitt einer Felge mit Minimalprofil, Fig. 2 eine Felge wie Fig. 1, jedoch mit mittlerem Profil, Fig. 3 eine Felge wie Fig. 1, jedoch mit Maximalprofil, Fig. 4 einen Teil einer mit einem fertigen asymmetrischen Hump versehenen Felge im Querschnitt.
Fig. 5 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 8.
Fig. 6 u. 7 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 5 oder 6, Fig. 8 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 10 Fig. 9 eine Felge wie in Fig. 1 gezeigt, jedoch mit einem konvexen Maximal profil im Bereich des Hump, Fig. 10 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 11 mit einer schwenkbar gelagerten Formrolle mit zylindrischem Umfang und Fig. 11 eine Vorrichtung mit einer schmalen Rolle, die durch eine Kopiersteuerung bewegt wird.
Zur Herstellung einer Felge mit über den Umfang verteilten asymmetrischen Erhöhungen in der Hump-Partie (Fig. 4) kann als Vorwerkstück eine Felge 1 mit zwischen Schulter 2 und Tiefbett 3 angeordnetem Mi nimal profil 4 nach Fig. 1 oder nach Fig. 2 eine Felge 11 mit zwischen Schulter 12 und Tiefbett 13 angeordnetem mittleren Profil 14 verwendet werden. Bei einer Felge 1 mit Mi nimal profil 4 ist in dem zwischen der Schulter 2 und dem Tiefbett 3 vorhandenen Bereich ein von der Mitte beginnender und nach außen abfallender Doppelkonus als Erhöhung eingeformt. Das mittlere Profil 14 ist durch eine geringe zylindrische Erhöhung gegenüber der Schulter 12 gebildet. Falls die Verformung der Hump-Partie von außen erfolgen soll, kann auch eine Felge 21 mit zwischen Schulter 22 und Tiefbett 23 angeordnetem Maximal profil 24 nach Fig. 3 verwendet werden, das aus zwei ringförmigen Erhöhungen mit größerem Durchmesser als die Schulter 22 besteht.
Das Fertigprofil 34 ist in Fig. 4 dargestellt. Hier sind in einer Felge 31 zwischen Tiefbett 33 und Schulter 32 asymmetrische Erhöhungen, d. h. ein Felgenteil mit größerem Durchmesser als die Schulter 32, im Bereich des Fertigprofils 34 derart angebracht, daß eine äußere Erhöhung 35 einer Inneren Erhöhung 36 um 180 verdreht einander gegenüberstehen und am jeweils anderen Ende des Bereiches des Fertigprofils 34 ein geneigter Teil 37 (neben der Erhöhung 35) und ein geneigter Teil 38 (neben der Erhöhung 36) ebenfalls um 180° versetzt gegenüberstehen.
Dieses Fertigprofil 34 läßt sich beispielsweise nach Fig. 5 fertigen, wobei eine Felge 1 mit Minimalprofil 4 gemäß Fig. 1 in eine mindestens zweiteilige Form eingesetzt oder - wie dargestellt - von einem zweiteiligen Formring 51, 52 umgeben und auf einen mit Federn 50 abgestützten Auflagering 49 gesetzt wird. Im Innern der Felge 41 (bzw. Felge 1 nach Fig. 1) ist eine Matrize 48, deren äußerer Rand etwa mit dem Inneren Umfang des Tiefbettes 43 abschließt, und ein gummielastisches Formstück 46 angeordnet, das unter dem Stempel 47 einer nicht dargestellten Presse liegt. Beim Absenken des Stempels 47 wird das Formstück 46 soweit zusammengepreßt, daß es die Felge verformt, insbesondere im Bereich des Hump, in dem ein Minimal profil 44 vorhanden ist. Dabei wird diese Hump-Partie gegen den zweigeteilten Formring 51, 52 gepreßt, in welchem das Fertigprofil 45 (negativ) enthalten ist. Dadurch entsteht zwischen Schulter 42 und Tiefbett 43 das asymmetrische Fertigprofil 45 (bzw. 34 der Fig. 4) in der Felge 41.
Nach Fig. 6 werden die asymmetrischen Erhöhungen ausgehend von einer Felge mit Minimaiprofil 4 gemäß Fig. 1 dadurch hergestellt, daß eine Vorrichtung mit einer geteilten Außenform 68 und einer oder zwei Rollen 66, 67 verwendet wird, die mit einem nichtdargestellten Antrieb versehen sein kann. Hierbei sind die Rollen 66, 67 an ihrem Umfang mit einer dicken Auflage 64, 65 aus gummielastischem Werkstoff versehen. Nach dem Einlegen einer Felge 61 in die Außenform 68, die an der Innenseite das asymmetrische Felgenprofil 34 der Fig. 4 in Negativform enthält, werden die Rollen 66, 67 in den Felgeninnenraum eingeführt und mit der elastischen Auflage 64, 65 von innen gegen die Hump-Partien 62, 63 der Felge 61 gedrückt, wobei entweder die Außenform 68 gedreht wird oder die Lagerung der Rollen derart um den Mittelpunkt der Felge geschwenkt wird, daß die Rollen 66, 67 im Felgeninnern abrollen. Hierbei kann dem Paar Rollen 66, 67 gegenüberliegend Innerhalb der Felge 61 ein weiteres Paar nicht dargestellter Rollen angeordnet sein, wobei die Lagerungen der Rollenpaare z.B. durch Kniehebel miteinander verbunden sind. Durch genügend starkes Drücken der Rollen gegen die Hump-Partien 62, 63 werden die asymmetrischen Erhöhungen an der Außenseite der Felge 61 eingeformt.
Anstelle einer zweiteiligen Außenform 68 der Fig. 6 kann nach Fig. 7 eine Außenrolle 78 verwendet werden, die an ihrem Umfang das asymmetrische Profil in Negativform enthält. Hierbei wird eine Felge 71 mit Minimalprofil 4 nach Fig. 1 gewählt. Im Inneren der Felge angebrachte Rollen 76, 77 drücken im Hump-Bereich derart gegen die Außenrolle 78, daß das asymmetrische Hump-Profil 72, 73 (entsprechend dem Hump-Profil 62, 63 der Fig. 6) in die Felge 71 eingedrückt wird.
Hierbei sind die inneren Rollen 76, 77, wie bei der Vorrichtung nach Fig. 6 mit gummielastischen Auflagen 74, 75 versehen, damit ein Ausgleich der Kräfte wegen der über den Umfang verschiedenen Gestalt der Außenrolle 78 beim Eindrücken des asymmetrischen Hump-Profils 72, 73 ermöglicht wird.
Nach der weiteren Erfindung wird gemäß Fig. 8 auf der einen Seite einer Felge 81 mit Minimalprofil 4 nach Fig. 1 oder mit mittlerem Profil 14 nach Fig. 2 ein asymmetrisches Hump-Profil 83 mit einer geteilten Außenform 88, einem einteiligen Druckring 87 mit Dichtungsringen 84, 85 und einem geeigneten Druckmedium, z.B. Hydrauliköl in einem Druckraum 86 zwischen Druckring 87 und Hump-Profil 83 der Felge 81 hergestellt. Hierbei wird zuerst die Felge 81 wie nach Fig. 6 in die Außenform 88 gelegt, die dann geschlossen wird. In dieser Außenform 88 ist das asymmetrische Hump-Profil 83 in Negativform enthalten. Dann wird der Druckring 87 derart eingesetzt, daß der Dichtungsring 84 an der Schulter 82 und der Dichtungsring 85 an der Tiefbettflanke 89 fest und öl di cht anliegen. Anschließend wird über einen Rohranschluß 80 das Druckmittel dem Druckraum 86 zugeführt und unter einen so hohen Druck gebracht, daß der Hump-Bereich der Felge 81 in die asymmetrische Form der Außenform 88 gepreßt wird und dort anliegt. Nach Entlastung des Druckmittels, Entfernen des Druckringes 87 und Wenden der Felge 81 kann die andere, nicht dargestellte Schulter in gleicher Weise bearbeitet werden. Hierbei wird darauf geachtet, daß die Felge 81 nach dem Wenden auch um 180 ° gedreht wird, damit das gewünschte asymmetrische Profil entsprechend Fig. 4 hergestellt wird.
Anstelle der Felge mit Minimalprofil 4 nach Fig. 1 kann auch eine Felge 91 mit einem zwischen Schulter 92 und Tiefbett 93 angeordneten konvexen Hump-Profil 94 nach Fig. 9 verwendet werden.
Ausgehend von einem Maximal profil im Hump-Bereich, entsprechend Fig. 3, kann nach Fig. 10 ein asyminetrisches Profil dadurch hergestellt werden, daß eine Felge 101 im nicht dargestellten Tiefbettbereich eingespannt und mit einer zylindrischen Rolle 104 im Hump-Bereich derart bearbeitet wird, daß ein asymmetrisches Hump-Profil 103 entsteht. Die Rolle 104 wird bei der Bearbeitung während eines Umlaufs der Felge 101 geschwenkt. Hierbei steht die Rolle 104 in der gestrichtelt gezeichneten Stellung 105, wenn die ausgezogen dargestellte Form des Hump-Profils 103 mit der Erhöhung 107 bearbeitet werden soll und in der strichpunktierten Stellung 106, wenn die um 180 ° versetzt angeordnete Form mit der Erhöhung 108 (gestrichelt) bearbeitet werden soll. Die Rolle 104 wird hierbei mit einer bekannten N.C.-Steuerung oder einer Kopiereinrichtung in die erforderliche Lage gebracht.
Eine gleiche Steuerung kann bei der Vorrichtung nach Fig. 11 angewendet werden, wo eine Felge 111 ausgehend von einem Maximalprofil 24 entsprechend Fig. 3 durch Rolldrücken mit einer Rolle 114 hergestellt wird. Dabei ist ein Schwenken der Rolle 114 jedoch nicht erforderlich, wenn mit der Steuerung Wegimpulse in waagerechter und/oder senkrechter Richtung entsprechend dem Pfeil kreuz 115 auf die nicht dargestellte Lagerung der Rolle 114 gegeben werden.
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Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung Patentansprüche: Äl Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett über den Umfang verteilte Erhöhungen (Hump) im Schulterbereich vorgesehen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß ausgehend von einer zylindrischen Schulterpartie über die Breite der Schulter ein von der Mitte beginnender, nach den Außenseiten abfallender Doppelkonus als Erhöhung eingeformt wird und von der Mitte des Doppelkonus ausgehend, jeweils eine Hälfte mit einem asymmetrisch angeformten Hump durch Aufweiten, Stauchen, Rollen oder Pressen derart versehen wird, daß die innere Hälfte des Hump gegenüber der äußeren Hälfte um 180° versetzt ist.
2. Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett über den Umfang verteilte Erhöhungen (Hump) vorgesehen sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß asymmetrische Erhöhungen durch teilweises örtliches Aufweiten der Partie der Felge zwischen Schulter und Tiefbett mit einem segmentgeteilten Werkzeug hergestellt werden, wobei eine Felge mit Minimalprofil als Ausgangswerkstück dient.
3. Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett über den Umfang verteilte Erhöhungen (Hump) vorgesehen sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß asymmetrische Erhöhungen durch teilweises örtliches Stauchen der Partie der-Felge zwischen Schulter und Tiefbett mit einem segmentgeteilten Werkzeug hergestellt werden, wobei eine Felge mit Maximalprofil als Ausgangswerkstück dient.
4. Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett über den Umfang verteilte Erhöhungen (Hump) vorgesehen sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß asymmetrische Erhöhungen durch teilweises örtliches Aufweiten und Stauchen der Partie der Felge zwischen Schul- ter und Tiefbett mit einem segmentgeteilten Werkzeug hergestellt werden, wobei eine Felge mit einem mittleren Profil als Ausgangswerkstück dient.
5. Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett eine über den Umfang verteilte Erhöhung (Hump) vorgesehen ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß asymmetrische Erhöhungen durch Rollen der Partie der Felge zwischen Schulter und Tiefbett mit einer äußeren Rolle hergestellt werden, die das reifenseitige asymmetrische Profil auf dem Umfang enthält, wobei eine Felge mit Minimalprofil im Bereich zwischen Felgenschulter und Tiefbett durch den Druck einer oder zweier innerer Rollen in das Profil der äußeren Rolle verformt wird.
6. Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett über den Umfang verteilte Erhöhungen (Hump) vorgesehen sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die asymmetrischen Erhöhungen durch Rollen mittels einer oder mehrerer Innenrollen gegen eine geteilte Außenform hergestellt wird, die das asymmetrische Profil auf dem Innenumfang enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Innenrollen aus Stahl o. dgl. bestehen und entsprechend der Hump-Kontur geschwenkt werden.
8. Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett über den Umfang verteilte Erhöhungen (Hump) vorgesehen sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Herstellung einer asymmetrischen Hump-Partie einer Felge eine auf rotationssymmetrisches Minimumprofil vorgefertigte Felge in eine aus mindestens zwei Teilen bestehende Außen form mit dem asymmmetrischen Hump-Profil gelegt wird und ein konisches, der vorgefertigten Form etwa angepaßtes gummielastisches Formstück im Felgeninnenraum soweit zusammengepreßt wird, daß das Felgenprofil gegen die Außen form gepreßt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß zwei konische der vorgefertigten Felgenform etwa angepaßte gummielastische Teile, mit dem kleinsten Durchmesser im Felgeninnenraum zueinander eingelegt und unter einer Presse die asymmetrischen Erhöhungen auf der Außen- und Innenschulter gleichzeitig durch Pressen hergestellt werden.
10. Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett über den Umfang verteilte Erhöhungen (Hump) vorgesehen sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Herstellung einer asymmetrischen Hump-Partie eine auf rotationssymmetrisches Minimumprofil vorgefertigte Felge in eine aus mindestens zwei Teilen bestehende Außenform mit dem asymmetrischen Hump-Profil gelegt wird, und eine hydromechanische Verformung unter Verwendung von Flüssigkeit als Übertragungsmedium erfolgt, wobei eine Manschettenabdichtung angebracht ist.
11. Verfahren zur Herstellung von Felgen für schlauchlose Bereifung, wobei zumindest an der Radaußenseite zwischen Felgenschulter und Tiefbett über den Umfang verteilte Erhöhungen (Hump) vorgesehen sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß asymmetrische Erhöhungen durch Profilieren der Außenseite der Partie der Felge zwischen Schulter und Tiefbett mit einer schmalen zylindrischen Rolle erfolgt, die während jedes Umlaufs der Felge Schwenkbewegungen ausführt, wobei an der Innenseite der Felge eine Rolle mit elastischem Mantel angeordnet ist, der die verschiedenen Verformungen durch elastisches Nachgeben ermöglicht.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 5, 6 und 11, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Erhöhungen durch Rollen mit einer schmalen Außen- oder Innenrolle geformt werden, die mit einer für sich bekannten elektronischen N.C.Steuerung oder einer Kopiereinrichtung gesteuert wird.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, bei der zur Fertigbearbeitung einer mit Minimalprofil vorgefertigten Felge durch Rollen eine Vorrichtung zum Profilieren von Felgen mit einer geteilten Außenform verwendet wird, in der das Felgenprofil innen eingearbeitet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Profilierung der asymmetrischen Hump-Partie (62, 63) im Inneren der Felge (61) ein Paar um 1800 zueinander versetzt angeordneter Rollen (66, 67) mit zentraler Lagerung und mit im Hump-Bereich angebrachten elastischen, insbesondere gummielastischen Auflagen (64, 65) drehbar angebracht ist.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 5 und 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die innen angeordneten Rollen (66, 67; 76, 77) aus einem elastisch nachgiebigen, insbesondere gummielastischen Werkstoff bestehen.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 mit einer geteilten Außenform, in der das Felgenprofil innen eingearbeitet ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Herstellung des asymmetrischen Humpprofils (83) einer vorgefertigten Felge (81) durch hydromechanische Verformung jeweils ein Druckring (87) mit Dichtungsringen (84, 85) angeordnet sind, die die Felge (81) außerhalb der Hump-Bereiche abdichten.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Abdichtung des Druckringes (87) mit Dichtungsringen (84, 85) jeweils an einem Felgenhorn und am Tiefbett erfolgt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Abdichtung des Druckringes (87) an einer Felgenschulter (82) und an einer Tiefbettflanke (89) erfolgt.