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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
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von aus Metallprofilen bestehenden Rundkörpern, insbesondere von
Radfelgen für Kraftfahrzeuge ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von aus
Metallprofilen -bestehenden Rundkörpern, insbesondere von Radfelgen für Kraftfahrzeuge,
wobei der Rundkörper als Strangpressprofil mit endgültiger Querschnittsform gefertigt
zur Radform gerundet und im Schließstoß durch eine Schweissung verbunden wird.
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Mit der auf den gleichen Anmelder zurückgehenden Patentanmeldung P
3O 28 956.6 wurde ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem
auf einem einzigen rund ausgebildeten Biegekern das Felgenprofil aufgespannt wird
und um diesen Biegekern herumgebogen wird.
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Dieser Biegevorgang beruhte darauf, daß durch Reibung zwischen Bremsbacken
und Werkstück die zum Biegen erforderliche Vorspannu#ng erzeugt wird. Nachteil des
Verfahrens ist, daß der Biegeaufwand relativ zeitaufwendig und maschinenaufwendig
ist. Die zu biegende Felge musste nSmlich zuerst auf einer ersten Vorrichtung vorgebogen
werden, um dann auf eine zweite Vorrichtung übertragen zu werden und dort fertig
gebogen zu werden. Die Ubertragung von einer Maschine auf eine andere war relativ
zeitaufwendig und die Verwendung zweier verschiedener Maschinen relativ kostenaufwendig.
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Im übrigen war die durch Reibung erzeugte Vorspannung am Werkstück
nicht leicht kontrollierbar.
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Mit der DE-OS 26 50 357 ist ein weiteres Biegeverfahren bekannt geworden,
bei dem das zunächst als gerades Strangpressprofil ausgebildete Felgenprofil an
einem Gleitbacken entlanggezogen wird. Hiermit ist jedoch der Nachteil verbunden,
daß sich am Gleitbacken erhebliche Abnutzungen zeigen, welche im Laufe der Zeit
die
Profilform verändern und den Biegewiderstand modifizieren, so
daß hohe Stückzahlen mit ein und demselben Werkzeug bei gleichbleibender Qualität
nicht möglich sind, weil die Gleitbacken relativ oft ausgewechselt werden müssen.
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Außerdem ist die Formsymmetrie der dem Biegeverfahren unterworfenen
Kraftfahrzeugfelge nicht ideal, denn der Biegevorgang wird bei den eingangs genannten,
bekannten Verfahren stets nur von einer Seite des Felgenprofils aus eingeleitet
und schreitet von dieser Seite aus beginnend bis zum gegenüberliegenden Ende der
Felge fort, was als einseitiger Biegevorgang bezeichnet werden kann.
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Bei diesem einseitigen Biegevorgang kann es leicht zu Unrundheiten
der fertt gebogenen Felge führen, was mit dem Nachteil verbunden ist, daß ein nachfolgender
Rollvorgang die Unrundheit wieder beheben soll.
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Es wird grundsätzlich darauf hingewiesen, daß das Anwendungsgebiet
der vorliegenden Erfindung sich nicht nur auf die Herstellung von Kraftfahrzeugfelgen
bezieht, sondern allgemein auf das Herstellen von Rundkörpern aus einem profilierten
Metallstrang, insbesondere einem Aluminiumstrang. Es wird nur der Einfachheit halber
in der späteren Beschreibung der Erfindung die Herstellung einer Kraftfahrzeugfelge
beschrieben, obwohl selbstverständlich beliebige andere Rundkörper mit dem beschriebenen
Verfahren hergestellt werden können.
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Die Erfindung hat sich demzufolge ausgehend von dem Verfahren der
eingangs genannten Art die Aufgabe gestellt, ein solches Verfahren so weiterzubilden,
daß das Biegen von Rundkörpern, insbesondere von Felgen, wesentlich schneller, kostengünstiger
und genauer erfolgt.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die folgenden
Verfahrensschritte gekennzeichnet:
daß a) das zunächst gerade ausgebildete
Profil zunächst einstellbar vorgespannt wird, b) und dann das unter Vorspannung
stehende Profil einem Abrollbiegevorgang unterworfen wird.
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Das als gerades Teil (z.B. als Strangpressprofil aus einer Aluminiumlegierung)
bestehende Profil wird also an seinen beiden Endstücken zwischen zugeordneten Einspannwerkzeugen
eingespannt. Die beiden Einspannwerkzeuge werden in Richtung der Längsachse des
Profils voneinander wegbewegt, so daß das Profil in Richtung seiner Längsachse auf
Zug vorgespannt wird. Dieser Zug bleibt während des gesamten Abroll-Biegevorganges
beibehalten und hat den Zweck, die bei der Biegung entstehenden Schubspannungen
auszugleichen, um ein verzugsfreies Biegen zu erreichen. Zu dem gleichen Zweck ist
nach der Erfindung vorgesehen, daß an der Unterseite des Profils, also in Gegenüberstellung
zum Abrollwerkzeug, ein Ablaufschienenprofil mit einstellbarer Kraft an das Profil
angepresst wird.
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Zur Durchführung des Abroll-Biegevorganges gibt es nun mehrere verschiedene
Ausführungsformen. Eine erste Ausführungsform besteht darin, daß das Profil an seinen
beiden Endstücken am Außenumfang jeweils eines halbrund ausgebildeten Abrollwerkzeuges
eingespannt wird, wobei die beiden Abrollwerkzeuge zunächst das Profil einem Vorspannvorgang
unterwerfen und dann eine Rotationsbewegung in Verbindung mit einer translatorischen
Bewegung in Richtung zu einer gemeinsamen Mittenquerachse durchführen und das am
Außenumfang eingespannte Profil während der Abrollbewegung dieser beiden Abrollwerkzeuge
am Außenumfang der Abrollwerkzeuge abgebogen wird.
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Die Einspannwerkzeuge sind also hierbei mit den
Abrollwerkzeugen
verbunden, so daß im Sinne der vorstehenden Beschreibung die Abrollwerkzeuge selbst
in Verbindung mit den Einspannwerkzeugen die zur Biegung erforderliche Vorspannung
aufbringen.
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Beide Abrollwerkzeuge vereinigen sich dann nach Beendigung des Biegevorgangs
zu einem einzigen, rotationssymmetrischen Körper, der im Innenraum des fertiggestellten
Rundkörpers angeordnet ist. Um die Abrollwerkzeuge aus dem Innenraum nach erfolgtem
Biegevorgang herausziehen zu können, sind diese zweifach oder. mehrfach geteilt.
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Wesentlich ist, daß die Abrollbewegung der Abrollwerkzeuge längs der
Profilbahn eines Ablaufschienenprofils erfolgt, das mit vorgegebener Kraft gegen
den Außenumfang der sich auf dem Ablaufschienenprofil abwälzenden Abrollwerkzeuge
gepresst wird. Im Zwischenraum zwischen dem Außenumfang der Abrollwerkzeuge und
dem Ablaufschienenprofil wird das herzustellende Profil zu einem Rundkörper gebogen.
Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist, daß das zunächst gerade ausgebildete
Profil von beiden Enden anfangend (aufgrund der anliegenden Vorspannung) gleichmässig
einwärts gebogen wird, wodurch sich bezüglich der Umformungsarbeit im Vergleich
zu dem bekannten Verfahren die halbe Produktionsgeschwindigkeit ergibt, wo das Profil
bekannterweise nur an einem Ende eingespannt wird und um dann einen sich drehenden
Kernbiegekörper herumgebogen wird. Man kann das beschriebene Biegeverfahren auch
als Abroll-Streck-Biegeverfahren bezeichnen, denn die zu biegenden Profile werden
am Außenumfang der Abrollwerkzeuge notwendigerweise einem Streckvorgang unterworfen,
um eine gleichbleibende Verformung zu erreichen. Die während des Biegevorgangs auf
das Profil aufgebrachte Zugspannung liegt dabei jedoch - bei geradem Profil überwiegend
und variabel -unterhalb der Streckgrenze.
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Bei dem bisher bekannten Biegeverfahren waren spiegel-
bildliche
Verhaltensweisen des zu biegenden Profils nicht gegeben, während bei der vorliegenden
Erfindung das Profil genau spiegelbildlich in Bezug zu seiner Mittenquerachse gebogen
wird, wodurch schon eine bessere Rundheit des Profils erzielt wird. Die Formsymmetrie
ist hier also in idealer Weise erreicht. Bei den bisher bekannten Verfahren konnte
diese ideale Formsymmetrie nicht erreicht werden.
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Es musste daher ein Nachrollvorgang nachgeschaltet werden, um diese
gewünschte Formsymmetrie zu erreichen. Nach der Erfindung wird diese Formsymmetrie
bereits schon durch den Ablaufvorgang der Abrollwerkzeuge erzielt.
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Nachdem das Profil ständig unter Vorspannung gebogen wird, ergeben
sich ideale Rundlaufeigenschaften, ohne daß es einer Nachbearbeitung, z.B. durch
einen nachgeschalteten Rollvorgang, bedarf.
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Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ferner die Vereinigung
von zwei verschiedenen Biegeverfahren in einer einzigen Maschine. Das ist erstens
das Rollenbiegen und zweitens das Kernstreckbiegen. Der erste Verfahrensschritt
bezieht sich auf ein Vorspannverfahren, was dadurch gekennzeichnet ist, daß nach
dem Einspannen des gerade ausgebildeten Profils dieses Profil zunächst vorgespannt
wird, um dann unter Beibehaltung der Vorspannung in. einem zweiten Verfahrensschritt
im gestreckten und festgehaltenen Zustand dem Kernstreckbiegen unterworfen zu werden.
Diese drei Verfahrens schritte ergeben das erfindungsgemässe Abrollstreckbiegeverfahren.
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Mit dem Vorspannen des Profils und dem nachfolgenden Abrollstreckbiegevorgang
wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß das Material aufgrund des vorher durchgeführten
Vorspannvorgangs sowie der Profilumfassung durch Rollkern und Profilschiene sich
nicht im Querschnitt deformieren kann, und hierdurch auch relativ komplizierte Profilformen
mit hoher Genauigkeit gebogen werden können, wobei auch kleine Durchmesser mit Schwierigen
Profilquerschnitten gebogen werden können. D.h. also die
Umformungsgröße,
das ist das Verhältnis von Profiltiefe zu Biegedurchmesser, kann relativ ungünstig
liegen und trotzdem ist ein exakter Biegevorgang möglich, weil das Profil im Augenblick
der Umformung gleichzeitig noch von Rollkern und Profilschiene gestützt gehalten
ist. Die Vorspannung ist hierbei stets einstellbar, um diese an verschiedene Werkstoff-Kennwerte
der zu biegenden Materialien anzupassen.
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Eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung sieht vor, daß die
den Abrollstreckbiegevorgang im eigentlichen ausführende Wickelbewegung nur von
einem einzigen Abrollwerkzeug ausgeführt wird, welches drehbar, jedoch mit örtlich
feststehender Achse, an einem Maschinengestell befestigt ist, während das gegenüberliegende,
andere Abrollwerkzeug lediglich parallel zur Längsachse des Profils und der Ablaufschiene
bewegbar ist.
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Hierdurch kann eine wesentliche Vereinfachung der Biegemaschine erreicht
werden, weil eben nur ein einziges Abrollwerkzeug in Längsrichtung des Ablaufschienenprofils
bewegbar ausgebildet sein-muss, während das andere Abrollwerkzeug lediglich drehbar,
jedoch mit räumlich feststehender Achse, ausgebildet ist.
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Eine dritte Ausführungsform sieht vor, daß überhaupt nur ein einziges
Abrollwerkzeug besteht, welches mit räumlich festgehaltener Achse drehbar ausgebildet
ist, und die Wickelbewegung zum Aufwickeln des Profils ausführt. Das gegenüberliegende
Ende des Profils wird hierbei von einem Einspannwerkzeug festgehalten, welches auch
die in Längsrichtung des Profils wirkende Zugspannung auf das Profil aufbringt.
Dieses Einspannwerkzeug ist längs der Wickelbahn (also in Richtung der Längsachse
des Ablaufschienenprofils) verschiebbar und wird während der Drehbewegung des Abrollwerkzeuges
zu diesem unter Beibehaltung seiner Vorspannung hin bewegt. Das Abrollwerkzeug wickelt
also vergleichsweise
wie eine Schnurhaspel das Einspannwerkzeug
zu sich her, wobei das zu biegende Profil als Schnur aufgefasst werden kann.
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Als erfinderisch in Alleinstellung wird darüberhinaus beansprucht,
daß mit dem vorgeschlagenen Abrollstreck-Biegeverfahren ein vollständig neuartiges
Profil hergestellt werden kann. Für dieses Profil wird gesonderter Schutz beansprucht.
Neuartig ist nämlich, daß man eine Felge, die zuvor stets aus zwei Teilen hergestellt
werden musste, nämlich aus einem Felgenring und aus einer in den inneren Durchmesser
des Felgenrings eingesetzten Felgenschüssel, welche in einem gesonderten Arbeitsgang
mit dem Felgenring verbunden werden musste. Nach der Erfindung wird nun eine werkstoffeinstückige
Felge, bestehend aus einem Felgenring und aus einer werkstoffeinstückig mit dieser
verbundenen Felgenschüssel hergestellt. Man erspart sich hierdurch die aufwendigen
Verbindungsverfahren zwischen Felgenring und Felgenschüssel in gesonderten Arbeitsgängen
und man bekommt eine besonders belastbare Verbindung zwischen Felgenring und Felgenschüssel,
weil diese nicht durch andersartige Werkstoffe (z.B. eine Schweißnaht) im Gefüge
gestört ist.
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Zur Herstellung einer solchen werkstoffeinstückigen Felge, bestehend
aus Felgenring und Werkstoff damit einstückig verbundenen Felgenschüssel, wählt
man eine Profilschiene, die einen etwa senkrecht davon abragenden Ansatz aufweist.
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Beim Rundbiegen dieser Profilschiene mit dem erfindungsgemässen Abroll-Biegeverfahren
biegt sich der davon senkrecht abragende Schenkel ebenfalls rund und bildet so die
radial nach innen ragende Felgenschüssel. Es kommt hierbei zu Materialverdrängungen,
die durch Einbringen entsprechender Schlitze, Rippen und dergleichen, kompensiert
werden können.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, die Felgenschüssel
nicht gleich während des Abroll-Biege-
vorgangs fertig zu biegen,
sondern nur einen radial nach innen vorstehenden Ansatz mit dem Abroll-Biegeverfahren
herzustellen, wonach dann dieser Ansatz bei fertiggebogenem Felgenring und fertiggestelltem
SchweiB-stoß einem Fließ-Preß-Umformen ausgesetzt
wird, so daß
nach Beendigung dieses Umformvorganges die Felgenschüssel fertig ausgebildet ist
und - nach wie vor -werkstoffeinstückig mit der Innenseite des Felgenrings verbunden
ist.-Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
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Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination
der einzelnen ) Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere
die in den Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich
beansprucht soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik
neu sind.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich mehrere Ausführungswege
darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und
ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung
hervor.
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Es zeigen: Figur 1: schematisiert gezeichnete Darstellung der Bewegungsbahn
der Abrollwerkzeuge während -des Abroll-Streck-Biegeverfahrens, Figur 2: Stellung
der Abrollwerkzeuge nach dem Einspannen' des Profils, Figur 3: Stellung der Abrollwerkzeuge
nach erfolgtem Streckvorgang,
Figur 4: (linke Darstellung): Bewegung
des linken Abrollwerkzeuges bei einem Biegevorgang von 0° bis 900, Figur 4: (rechte
Darstellung): Bewegungsbahn des rechten Abrollwerkzeuges bei einem Biegevorgang
von 900 bis 1800, Figur 5: Stellung der Abrollwerkzeuge während des Biegevorganges
im Bereich von 0 bis 900, Figur 6: Stellung der Abrollwerkzeuge nach fertiggebogenem
900-Winkel mit Darstellung des Abscherens der Einspannenden, Figur 7: Stellung der
Abrollwerkzeuge im Biegebereich zwischen 900 und 1800, Figur 8: Stellung der Abrollwerkzeuge
bei fertiggebogenem Rundkörper, Figur 9: schematisiert gezeichnete konstruktiveAusführung
einer Vorrichtung zur Ausführung des Abrollstreck-Biegeverfahrens, Figur 10: Schnitt
gemäss der Linie X-X in Figur 9 mit Darstellung von zwei uerschiedenen Fahrstellungen
des Führungsschlittens, welcher die Abrollwerkzeuge aufnimmt, Figur 11s Schnitt
gemäss der Linie XI-XI in Figur 9 durch die Verbindungsebene des Abrollwerkzeuges
nach Figur 9,
Figur 12: schematisiert gezeichnete Darstellung eines
Abroll-Streck-Biegeverfahrens nach einer weiteren Ausführungsform im Beginnstadium,
Figur 13: Stellung der Abrollwerkzeuge nach Figur 12 nach erfolgtem Anfangsbiegen,
Figur 14: Stellung der Abrollwerkzeuge nach Figur 12 mit weiter fortschreitendem
Biegen, Figur 15: Stellung der Abrollwerkzeuge kurz vor Beendigung des Biegevorgangs,
Figur 16: Stellung der Abrollwerkzeuge nach vollendetem Biegevorgang, Figur 17:
eine dritte Variante zur Ausführung des Abroll-Streck-Biegeverfahrens Figur 18:
eine mit dem Abroll-Streck-Biegeverfahren hergestellte Komplettfelge nach einer
ersten Ausführungsform, Figur ~19: Draufsicht æf die Felgenschüssel einer Komplettfelge
nach Figur 18 nach erfolgtem Biegevorgang, Figur 20: Draufsicht auf .den Ansatz
mit eingebrachten Ausnehmungen,der nach erfolgtem Biegevorgang die Felgenschüssel
nach Figur 19 bildet, Figur 21: Seitenansicht und teilweiser Schnitt durch eine
Komplettfelge nach einer zweiten Ausführungsform Figur 22: Seitenansicht einer Komplettfelge
in einer dritten Ausführungsform,
Figur 23: Seitenansicht einer
Komplettfelge in einer vierten Ausführungsform, Figur 24: Seitenansicht und teilweiser
Schnitt einer Komplettfelge in einer fünften Ausführungsform.
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In den Figuren 1 bis 8 sind auf der Achse 2 Positionsmarkierungen
1 bis 11 angegeben. Die Position 1 bezeichnet den Biegewinkel 0, während die Position
11 den Biegewinkel von 1800 bezeichnet. Die Positionen sind örtliche Markierungen
längs der Abzisse, um den Bewegungsablauf der beiden Abrollwerkzeuge besser verfolgen
zu können.
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In Figur 1 ist gezeigt, daß auf einer Abrollebene 1 zwei halbkreisförmige
Abrollwerkzeuge 12,13 sich im Abstand bei Position 1 gegenifierstehen.
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Der Abstand der Mittelpunkte der Abrollwerkzeuge 12,13 entspricht
genau dem Umfang U des später herzustellenden Rundkörpers.
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Ferner ist gezeigt, daß die beiden Abrollwerkzeuge 12,13 eine aufeinander
zugehende Bewegung in Richtung zu einer gemeinsamen Mittenquerachse 6O (bei Position
11) in Pfeilrichtung 3 bzw. 4 durchführen, wobei die Abrollwerkzeuge 12,13 gleichzeitig
eine Drehbewegung durchführen. Jedes Abrollwerkzeug ist in drei verschiedenen Phasen
gezeigt, nämlich in der Grundstellung, welche ohne Strich gezeigt ist, sowie in
einer Zwischenstellung 12' bzw. 13', welche die um 900 gebogene Stellung zeigt,
sowie in der fertiggebogenen Stellung, die mit der Position 12'', 13 " gezeichnet
ist.
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Die Abrollwerkzeuge 12,13 ergänzen sich also nach Beendigung des Abrollstreck-Biegevorgangs
zu einem einheitlichen Rundkörper mit dem Umfang U. Auf dem Außenumfang dieses Rundkörpers
ist dann das fertiggebogene Profil aufgespannt, wie es nachfolgend
erläutert
wird.
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Gemäss Figur 2 wird bei Durchführung des Abroll-Biegeverfahrens zunächst
das Profil 20 vorgespannt. Hierzu wird das gerade ausgebildete Profil 20 am Außenumfang
jeweils des Abrollwerkzeuges 12,13 eingespannt.
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Von oben her wird das Profil jeweils in eine Einspannmatritze 14,15
eingelegt und von unten her wird dagegen ein Einspannstempel 16,17 angelegt, so
daß das jeweilige Ende des Profils 20 fest mit dem Außenumfang des Abrollwerkzeuges
12,13 verbunden ist. Die in Fig. 2 unten gezeigten Pfeile bedeuten einerseits die
Spannrichtung des Einspannstempels 16,17 und andererseits die Schneidrichtung des
später zu beschreibenden Schermessers 18,19.
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Wichtig bei dieser Ausführung ist, daß die Abrollwerkzeuge 12,13 zunächst#um
den Winkel g nach außen hin gedreht werden, und dann beim Uebergang nach Figur 3
bei örtlich festgehaltener Achse 5,6 in Pfeilrichtung 43 auswärts gedreht werden,
so daß - wegen der bei Position 1 festgehaltenen Achse 5,6 - das Profil 20 in seiner
Längsrichtung mit einstellbarer Kraft vorgespannt wird.
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Hiermit ist der wesentliche Vorteil verbunden, daß während des Abroll-Biegevorganges
sonst vorkommende Deformationen vermieden werden, weil hierdurch das Widerstandsmoment
des Profilquerschnitts überwunden wird.
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Die beiden Abrollwerkzeuge 12,13 führen dann eine rotatorische Bewegung
in den Pfeilrichtungen 3,4 durch, wobei auf der Achse 2 in Figur 1 die verschiedenen
Positionen der Abrollwerkzeuge näher dargestellt sind.
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Die örtlich bei Pos. 1 festgehaltenen Achsen 5,6 werden also deblockiert,
so daß beide Abrollwerkzeuge neben der Rotation eine zusätzliche translatorische
Bewegung längs der Abrollebene 1 vollziehen.
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In Figur 4 ist erkennbar, wie diese kombinierte Abroll-und translatorische
Bewegung der beiden Abrollwerkzeuge 12,13 aussieht; das linke Bild der Fig. 4 zeigt
lediglich die Bewegung des Abrollwerkzeuges 12 von der Position 1 bis Position 6
(Achse 2 in Fig. 1), während das rechte Bild in Figur 4 die Bewegung des Abrollwerkzeuges
13 von Position 6 bis Position 11 (Achse 2 in Fig.1) zeigt. Die Abrollbewegungen
der beiden Abrollwerkzeuge 12,13 sind jedoch zueinander vollständig symmetrisch.
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Der Winkel a soll gegenüber dem Winkel g in Figur 2 verdeutlichen,
daß bei einer weiteren Drehbewegung, wie sie in Figur 4 dargestellt wird, die Achse
5,6 nicht mehr festgehalten wird, sondern die Stellungen 6', 6", 6 " ' und so weiter
einnimmt; das heißt, eine translatorische Bewegung in Richtung zur Mitten- Querachse
60 ausführt, gleiches gilt für die rechte Achse 5.
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In Figur 3 ist noch wichtig, daß während des gesamten unter Vorspannung
stehenden Biegevorganges an die Unterseite des Profils 20 ein gerade ausgebildetes
Ablauf schienenprofil 21 angelegt wird, um während des Biegevorgangs evtl. noch
mögliche Deformierungen des Profilquerschnittes zu vermeiden. Das Ablaufschienenprofil
21 entspricht hierbei im Querschnitt dem Querschnitt des zu biegenden Profils 20,
so daß das zu biegende Profil 20 formschlüssig in das Ablaufschienenprofil 21 eingelegt
ist. Wichtig ist hierbei, daß das Ablaufsc#hienenprofil 21 in Pfeilrichtung 7 gegen
die Unterseite des zu biegenden Profils 20 angedrückt wird, wobei das Ablaufschienenprofil
21 stets an die Unterseite des Abrollwerkzeuges 12,13 ebenfalls angepresst wird,
sodaß eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Abrollwerkzeug 12,13 einerseits
und dem Ablaufschienenprofil 21 andererseits erreicht
wird.
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Das Ablaufschienenprofil bildet somit eine feststehende Biegebahn
für das darauf abzubiegende Profil 20.
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Die Fig. 5 zeigt das weitere Fortschreiten des Abroll-Biegevorgangs,
wobei die Abrollwerkzeuge 12,13 in den Pfeilrichtungen 43 weitergedreht wurden und
die Achse 5 bzw. 6 jetzt die Position 4 (auf der Abszisse 2) erreicht haben. Das
Ablaufschienenprofil 21 wird hierbei mit einer konstanten Kraft weiterhin an die
Unterseite der Abrollwerkzeuge 12,13 angepresst.
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Figur 6 zeigt, daß bei Pos. 6 am Aussenumfang des Profils 20 zwischen
dem Einspannende 26,27 und der Oberseite des Ablaufschienenprofils 21 ein weiterer
Einspannstempel 22,23 vorgesehen ist, der sich jetzt klemmend an das Profil 20 anlegt
und die Einspannaufgabe der noch eingespannten Einspannstempel 16,17 in Verbindung
mit der Einspannmatritze 14,15 übernimmt.
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Nach erfolgtem Spannen mit den Einspannstempeln 22,23 bleiben die
Einspannvorrichtungen 16,17 und 14,15 noch weiterhin gespannt; gleichzeitig wird
das Schermesser 18,19 in der eingezeichneten Pfeilrichtung einwärts bewegt und es
wird aus dem Einspannende 26,27 ein Stanzstück 24,25 ausgestanzt, wodurch das Einspannende
26,27 von dem Profil 20 abgetrennt wird.
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In analoger Anwendung des hier vorbeschriebenen Vorgangs ist es selbstverständlich
auch möglich, statt eines -Stanzens mit einem Schermesser 18,19 auch ein Schneiden
oder ein Scheren vorzusehen.
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Ebenso ist es möglich, statt der beschriebenen Abtrennungsvorgänge
auch einen Sägevorgang zu verwenden.
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Wichtig ist noch, festzustellen, daß sowohl die Teile 14,15 und 16,17
sowie der Einspannstempel 22,23 stets bei der Drehbewegung in Pfeilrichtung 43 mitlaufen.
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Nach dem erfolgten Trennungsvorgang, d.h. nach dem erfolgten Abtrennen
des Einspannendes 26,27, werden jedoch die Einspannmatritzen 14,15 und der Einspannstempel
16,17 zusammen mit dem Schermesser 18,19 aus der Ablauf ebene der Abrollwerkzeuge
12,13 entfernt und laufen nicht weiter mit.
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Die Einspannstempel 22,23 führen jedoch die weitere Drehbewegung mit
aus, weil sie das Profil 2O am Aussenumfang der Abrollwerkzeuge 12,13 weiterhin
festklemmen.
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In Figur 7 ist das weitere Fortschreiten des Abrollbiegevorganges
gezeigt, wo ersichtlich ist, daß die beiden Achsen 5,6 jetzt die Position 9 auf
der Abszisse 2 in Fig. 5 erreicht haben und daß das jeweilige Abrollwerkzeug 12,13
nun nahezu an seinem Endpunkt des Biegevorganges angelangt ist.
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Wichtig in Fig. 7 ist noch, daß das Schermesser 18,19 jeweils einen
Uberstand x am freien, hinteren Ende des Profils 2O freilässt. Dieser Überstand
x wird für ein später zu verwendendes Warmpress-Schweissen der beiden zusammengefügten
Enden im Bereich des Schließstosses 28 (vergl. Fig. 8) verwendet. Der Uberstand
x kann je nach der Art des verwendeten Schweissverfahrens beliebig lang gewählt
werden. Statt des Warmpress-Schweissens ist es auch möglich, ein entsprechendes
Abbrennstumpf-Schweissen bzw. Elektronenstrahl-Schweissen oder ein Kaltpress-Schweissen
zu verwenden.
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Die Fig. 8 zeigt das fertiggerundete Profil 20, wobei ersichtlich
ist, daß die beiden Abrollwerkzeuge 12,13 nun einen genau rotationssymmetrischen
Körper ergeben, und im Bereich ihrer Verbindungsebene 52 zusammengefügt sind. Die
beiden Abrollwerkzeuge 12,13 sind also genau
bezüglich der Verbindungsebene
52 spiegelsymmetrisch.
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Der Schließstoß 28 ist nun zusammengefügt, so daß ein vorher beschriebenes
Schweissverfahren angewendet werden kann. Wichtig ist, daß die beiden Einspannstempel
22,23 noch in Pfeilrichtung So ihre Spannkraft ausüben. Das Profil 2O ist nun -
wie vorher beschrieben -fertig gerundet und wird nun im Bereich des Schließstoßes
28 zu einem einheitlichen Körper verbunden.
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Jetzt besteht das Problem, daß man die Abrollwerkzeuge 12,13 aus dem
insich geschlossenen Profil 20 entfernen muss.
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Wie dies im einzelnen geschieht, wird anhand der Fig. 9 erläutert,
die einen Schnitt gemäss der Linie IX-IX in Figur 8 zeigt und den Schnitt durch
die Verbindungsebene 52 der beiden Abrollwerkzeuge 12,13 darstellt.
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Hieraus lässt sich auch die weitere konstruktive Ausgestaltung der
beschriebenen Abrollstreckbiegevorrichtung entnehmen.
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Jedes Abrollwerk.zeug 12,1a besteht aus einem.zweiteiligen Stück,
wobei anhand der Figur 9 lediglich das Abrollwerkzeug 13 gezeigt ist. Nachdem das
Abrollwerkzeug 12 g.cnau identisch wie das Abrollwerkzeug 13 ausgebildet ist, wird
der Einfachheit halber nur das Abrollwerkzeug 13 näher beschrieben. Es besteht aus
den Teilen 13a und 13b.
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Jedes Teil 13a, 13b ist jeweils drehfest mit einer Antriebswelle 29,30
verbunden. Die Antriebswelle 29,3O wird jeweils in den Pfeilrichtungen 43,44 drehend
angetrieben. Dieser Drehantrieb ist nicht weiter dargestellt.
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Drehfest mit jeder Antriebswelle 29,3O ist ein Ritzel 36 verbunden,
welches mit einer Zahnstange 37,38 kämmt.
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Die Zahnstange 37,38 steht mit ihrer Längsachse senkrecht zur Zeichenebene
der Fig. 9 und bei Drehung der Antriebswelle 29,30 bewegt sich die gesamte Antriebswelle
29,30 zusammen mit den Teilen 13a , 13b des Abrollwerkzeuges 13 aus der Zeichenebene
der Fig. 9 in Pfeilrichtung 45 heraus. Hierzu ist eine senkrecht zur Zeichenebene
in Fig. 9 notwendige transversale Führung der Antriebswellen 29,30 notwendig. Diese
Führung wird gemäss Fig. 9 und 10 dadurch erreicht, daß auf der Antriebswelle 29,
30 drehfest eine Lagerbüchse 31,32 angebracht ist, die ihrerseits fest mit einem
Lagerschlitten 46,47 verbunden ist, der senkrecht zur Ebene der Fig. 9 bewegbar
ist.
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Der Lagerschlitten ist an seiner Aussenseite mi#t einer Führungsschiene
33,34 verbunden, die an dieser Bewegungsrichtung nicht verschiebbar ist, d.h. also
feststeht.
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Ferner ist in Fig. 9 sichtbar, wie der Einspannstempel 23 in Pfeilrichtung
So klemmend auf das Profil 2c presst, oder in Gegenrichtung hierzu in Pfeilrichtung
51 vom Profil dann nach erfolgtem Biegevorgang abgehoben wird.
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Wesentlich bei der Darstellung in Fig. 9 ist, daß zum Entfernen der
Abrollwerkzeuge 12,13 nun jeweils das Abrollwerkzeug aus der insich geschlossenen
Profilform 2O herausgezogen werden muss, und zwar in den Pfeilrichtungen 41,42.
Hierzu ist es vorgesehen, daß der linke Teil 13a mit seiner daran ansetzenden Antriebswelle
29 eine geringere axiale Bewegung ausführt, um ein geringeres axiales Stück in Pfeilrichtung
41 als der rechte Teil des Abrollwerkzeuges 13b, der in Pfeilrichtung 41,42 eine
größere, axiale Bewegung durchführt, entsprechend der Profiltiefe des Profils 20.
Das Abrollwerkzeug 12,13 besteht also aus den Teilen 13a, 13b, die in der Verbindungsebene
48 zusammenhängen und durch irgendwelche, nicht näher dargestellten Hilfsmittel
zusammengefügt sind. Die Verbindungsebene 48 ist nicht identisch mit der Verbindungsebene
52, die anhand der Fig. 8 erläutert
wurde, sondern sie steht zu
dieser Verbindungsebene 52 senkrecht.
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Es handelt sich also insgesamt um ein viergeteiltes Biegewerkzeug,
wobei jedes Abrollwerkzeug 12,13 jeweils aus zwei Teilen besteht.
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Zur Freigabe des gebogenen Profils 2O wird nun eine Trennung in der
Verbindungsebene 48 herbeigeführt, indem die Teile 13a, 13b des Abrollwerkzeuges
13 in den eingezeichneten Pfeilrichtungen 41 auseinandergefahren werden. Hierzu
ist es erforderlich, daß die Führungsschiene 34 zusammen mit dem Querschlitten 39,4O
in den Pfeilrichtungen 41,42 verschiebbar ist und im beschriebenen Anwendungsfall
in Pfeilrichtung 41 herausgefahren wird, so daß sich der Teil 13a,.13b des Abrollwerkzeuges
13 aus dem fertiggebogenen Profil 2O löst und das Profil 20 nun entnommen werden
kann.
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Die Verbindung der Teile 13a, 13b im Bereich der Verbindungsebene
48 kann durch Zapfen 53 erfolgen, die in entsprechenden Bohrungen im anderen Teil
eingreifen und die beim Zusammenfahren der Teile das Drehmoment übernehmen. In Fig.
9 ist in nicht näher dargestellter Weise noch vorgesehen, daß zunächst die Achse
5 gemäss Fig. 2 festgehalten wird, so daß beim Ubergang auf die Fig. 3 zunächst
die Drehbewegung in Pfeilrichtung 43 bei festgehaltener Achse 5,6 durchgeführt wird
und erst dann die Achse freigegeben wird, so daß dann danach erst das Abrollbiegeverfahren
bei gelöster Achse durchgeführt wird. Hierzu ist es erforderlich, daß der gesamte
Lagerschlitten 46,47 arretiert wird, und bei arretiertem Lagerschlitten 46,47 zunächst
die Drehbewegung in Pfeilrichtung 43 durchgeführt wird, wodurch sich der Vorspannvorgang
beim Uebergang von Fig. 2 auf Fig. 3 ergibt. Erst dann wird der Lagerschlitten 46,47
entarretiert und der beschriebene Abrollbiegevorgang wird
eingeleitet,
wie es anhand der Fig. 4 bis 8.beschrieben wurde Jeder Lagerschlitten 46,47 ist
hierbei im Bereich einer Führungsöffnung 54 in Pfeilrichtung 3,4 bzw. 45 und in
Gegenrichtung hierzu verschiebbar, wobei die Führungsöffnung 54 durch den Zwischenraum
zwischen den sich gegenüberstehenden und einen gegenseitigen Abstand einnehmenden,
zueinander parallelen Führungsschienen 34,35 gebildet ist.
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In Figur 9 ist auch gezeigt, daß nach erfolgtem Biegevorgang das Ablaufschienenprofil
21 in Pfeilrichtung 49 nach unten abgehoben wird, während die Einspannstempel 22,23
in Pfeilrichtung 51 nach oben abgehoben werden, so daß das fertig gebogene Profil
2O aus der Biegeform entnommen werden kann.
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Das in den Figuren 12 bis 16 beschriebene weitere Ausführungsbeispiel
zur Durchführung des Abroll-Biegeverfahrens unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 1 bis 8 nur insoweit, als daß die beiden Abrollwerkzeuge keine gleiche
Formgebung aufweisen, und daß die Bewegungsabläufe der beiden Abrollwerkzeuge zueinander
nicht symmetrisch sind. Es wird nachfolgend erläutert, daß das in Figur 12 links
dargestellte Abrollwerkzeug 62 stets mit räumlich festgehaltener Achse bei Position
1 der Abszisse 2 verharrt, während das rechte Abrollwerkzeug 63 sich lediglich um
eine 90°-Drehung dreht und hierbei sich in Richtung der Abszisse verschiebt. Das
sich in gegenüberliegender Position in bezug zum zu biegenden Profil 20 unten am
Profil 20 anlegende Ablaufschienenprofil 61 ist nach wie vor in Richtung der Abszisse
2 verschiebbar.
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Diese Anordnung ist maschinentechnisch einfacher herzustellen.
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Das linke Abrollwerkzeug 62 besteht aus einem zylindrischen Körper,
aus dem im Querschnitt ein Kreissektor ausgeschnitten ist, während das rechte Abrollwerkzeug
63 genau diesem ausgeschnittenen Kreissektor entspricht.
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Beide Abrollwerkzeuge vereinigen sich nach Vollendung des Abroll-Biegeverfahrens
zu einem geschlossenen Formkörper mit dem Außenumfang U, welcher dem Innenumfang
des zu biegenden Profils 20 entspricht.
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In Fig. 12 ist die Grundsituation gezeigt, wo das Abrollwerkzeug 62
feststehend ist und mit seinem Einspannstempel mit der gegenüberliegenden Einspannmatritze
15 das Einspannende 26 des Profils 2O eingespannt hat.
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Das Profil liegt hierbei auf einem Ablaufschienenprofil 61 auf, das
Ablaufschienenprofil 61 hat den gleichen Profilquerschnitt, wie das zu biegende
Profil. Auf der rechten Seite ist das Abrollwerkzeug 63 gezeigt, welches mit seiner
Achse 5 noch zunächst feststeht und ebenfalls an seiner Einspannmatritze 14 mit
dem gegenüberliegenden Einspannstempel 17 das Einspannende 27 des Profils 2O erfasst
hat.
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Beim Übergang von Fig. 12 auf Fig. 13 beginnt der erste Bewegungsvorgang
und zwar dreht sich das linke Abrollwerkzeug 62 in Pfeilrichtung 4 um den Winkel
= , während das rechte Abrollwerkzeug 63 sich in Pfeilrichtung 3 ebenfalls um den
Winkel OC dreht. Während des Vorspannungsvorgangs sind beide Achsen 5,6 festgehalten.
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Das zu biegende Profil 20 bleibt wie beim ersten Ausführungsbeispiel
während des gesamten Biegevorgangs unter diese Vorspannung.
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Nach Ausführung dieser Drehung verharren die beiden Abrollwerkzeuge
in einer Zwischenstellung, die nicht gezeigt ist.
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Nach Durchlaufen dieser Zwischenstellung dreht sich das rechte Abrollwerkzeug
63 gemäss Figur 13 weiter in
Pfeilrichtung 3, so daß es das Profil
mit auf seinem Außenumfang aufwickelt und wobei gleichzeitig dieses Werkzeug auf
dem Ablaufschienenprofil 61 abrollt.
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In Fig. 13 ist auf der rechten Seite die Beendigung dieses Abrollvorganges
gezeigt. Das Abrollwerkzeug 63 hat sich hierbei genau um 900 gedreht, wobei die
Achse 5 sich längs des Ablaufschienenprofils 61 in Pfeilrichtung 1O bewegt hat.
Nach Beendigung dieses Abrollvorganges kommt ein Einspannstempel 23 und legt sich
an den Außenumfang des rechten Abrollwerkzeuges 23 an.
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In Fig. 14 ist der nächste Bewegungsablauf gezeigt.
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In Fig. 14 fängt jetzt das linke Abrollwerkzeug 62 an, sich in Pfeilrichtung
4 weiterzudrehen, wobei wichtig ist, daß die Achse am Ort festgehalten wird. Es
wickelt also mit seinem Einspannwerkzeug 15,16 das Schienenprofil 2O zu sich her,
wobei gleichzeitig das Ablaufschienenprofil 61 in Pfeilrichtung 64 auf das linke
Abrollwerkzeug 62 zubewegt wird. Die Achse 5 des rechten Abrollwerkzeuges 63 ist
jetzt starr über nicht näher dargestellte Verbindungsglieder mit dem Ablaufschienenprofil
61 verbunden, so daß die beiden Teile (Ablaufschienenprofil 61 und Abrollwerkzeug
63) zusammen zu dem linken Abrollwerkzeug 62 hin gewickelt werden und sich in Pfeilrichtung
64 bewegen.
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Fig. 15 ist der Bewegungsablauf kurz vor Beendigung des Wickelvorganges
und zwar bei 2700 Drehung des linken Abrollwerkzeuges 62 gezeigt. Das linke Abrollwerkzeug
62 hat sich bei örtlich feststehender Achse 6 weiter in Pfeilrichtung 4 gedreht,
das Ablaufschienenprofil 61 hat sich weiter in Pfeilrichtung 64 bewegt.
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Bei Fig. 14 ist noch zu erwähnen, daß - wie bei der ersten Ausführungsform
- dann von der Seite her ein mitlaufender Einspannstempel 22 sich am Außenumfang
des linken Abrollwerkzeuges 62 anlegt und auf der anderen Seite am Abrollwerkzeug
63 ein mitlaufender Einspannstempel 23, wobei dann von den Seiten her jeweils eine
Säge 65 oder
Schermesser in den Arbeitsablauf kommt und die verlorenen
Köpfe (Einspannenden 26,27) abtrennt.
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Die mitlaufenden Einspannstempel 22,23 laufen weiter, nehmen also
an der Drehung teil, so daß sich die in.
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Fig. -15 beschriebene Bewegungs-Situation ergibt, die sich um einen
Bewegungswinkel von 900 von dem in Fig. 14 unterscheidet.
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Fig. 16 zeigt nun den Formschluß zwischen beiden Abrollwerkzeugen,
das Profil 2O ist damit vollumfänglich um beide ineinander eingreifenden Abrollwerkzeuge
62,63 gewickelt, wobei die mitlaufenden Einspannsteftlpel 22,23 noch anliegen.
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Das in Fig. 16 sich ergebende Werkzeug hat dann die genau dieselbe
Formgebung, wie das Werkzeug, welches in den Fig. 9 - 11 gezeigt ist; Das gezeigte
Abroll-Streck-Biegeverfahren lässt sich für alle kritischen , stark profilierten
Profile anwenden, also nicht nur für Felgenprofile, sondern z.B. auch für Stoßstangen-Profile,
Profile für industrielle Konstruktions-und Bauzwecke, Leitplanken,0 asymmetrische
Kühlschlangenprofile, Zierleisten und dgl.
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Anhand der Figur 17 wird ein drittes Ausführungsbeispiel des Abroll-Streck-Biegeverfahrens
gezeigt, wobei das linke Abrollwerkzeug 92 als Vollzylinder ausgebildet ist, und
das rechte Abrollwerkzeug entfällt und stattdessen nur noch ein Einspannwerkzeug,
bestehend aus einer Einspannmatritze 14 und einem zugeordneten Einspannstempel 17s
vorgesehen ist. Das Einspannwerkzeug klemmt also das Einspannende 27 des zu biegenden.Profils
2O fest und erteilt ihm eine Zugspannung in Pfeilrichtung 8 während des gesamten
Biegevorganges.
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Das Abrollwerkzeug 92 besteht nun aus einem Vollrundprofil, welches
eine Aufwickelbewegung durchführt, wobei unter Aufbringung von Vorspannung in Pfeilrichtung
8 die Schiene 61 in Pfeilrichtung 64 nach links sich bewegt, während sich das Abrollwerkzeug
92 in Pfeilrichtung 4 dreht. Die Drehung des Abrollwerkzeuges geht um 3600, man
erhält hierdurch einen Radius der gebogenen Felge, der etwas größer ist als der
Soll-Radius. Die fertige Biegung erreicht man dadurch, daß man einfach die fertige
gebogene Felge in eine entsprechende Form einbringt und die auseinanderklaffenden
Stösse zusammenschweisst.
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Es wird noch darauf hingewiesen, daß- in Figur 17 die gleichen Einspannvorgänge
und Ablängvorgänge erfolgen, wie es anhand der vorstehenden Figuren, beispielsweise
Figur 12 bis 16, erläutert wurde, d.h. es sind in gleicher Weise mehrere, nicht
näher dargestellte Einspannwerkzeuge vorhanden, die sich nacheinanderfolgend in
der beschriebenen Weise an das Profil 20 anlegen und es ist eine nicht näher dargestellte
Ablängsäge vorhanden, welche das Einspannende des Profils 20 abschneidet.
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Anhand der Zeichnungen Figurn 18 bis 24 werden nun Felgen, bestehend
aus Felgenring und Felgenschüssel gezeigt, die aus einem einzigen Stück mit einer
der drei vorher beschriebenen Ausführungsvarianten des Abroll-Streck-Biegeverfahrens
hergestellt werden können.
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Anhand der folgenden Figuren wird nun gezeigt, wie eine besonders
günstige Felgenform mit den beschriebenen Abroll-Streck-Biegeverfahren hergestellt
werden kann.
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Kern dieser Ausführungsform ist, daß eine werkstoffeinstüolctge Felge
hergestellt wird, d.h. Felgenschüssel und Felgenring sind werkstoffeinstückig miteinander
verbunden und werden gemäss den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen fertig
gebogen. Hiermit ist ein wesentlicher Vorteil verbunden, denn es bedurfte bisher
aufwendiger
Verbindungsverfahren, um beispielsweise einen separaten
Felgenring mit einer separaten Felgenschüssel zu verbinden Der Kern des Ausführungsbeispiels
liegt also darin, daß auch komplizierte Felgenformen in einem Stück mit dem beschriebenen
Abroll-Streck-Biegeverfahren hergestellt werden können.
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In Fig. 18 ist eine solche Felgenform gezeigt, wie sie mit dem vorher
beschriebenen Abroll-Streck-Biegeverfahren hergestellt wird. Sie besteht aus einer
Felgenschüssel 66, die werkstoffeinstückig mit einem Felgenring 67 verbunden ist.
Im Urzustand, also im Rohzustand, ist ein Strangpressprofil vorhanden, was als gerades
Profil 2O ausgebildet ist und einen vertikal abragenden -Schenkel 66 hat, der im
gerundeten Zustand die Felgenschüssel 66 ergibt. Ebenso wird nach dem beschriebenen
Verfahren der Felgenring 67 aus einem geraden Stück zu einem vollständig gerundeten
Stück fertig gebogen.
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In Fig. 18 ist eine solche fertig gebogene Felge gezeigt, die mit
einem Achsflansch 68 über Schrauben 72 verbunden ist, wobei jede Schraube 72 durch
zueinander fluchtende Bohrungen 71 im Achsflansch 68 und der Felgenschüssel 66 greift
und mit nicht näher dargestellten Gewindemuttern befestigt ist.
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Beim Abroll-Streck-Biegevorgang kommt es zu Materialverdrängungen
im Bereich der Felgenschüssel 66, das dazu führt, daß sich Rippen 69 bilden R die
von radial einwärts nach radial auswärts laufen.
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Diese Rippen 69 verstärken das Profil der Felgenschüssel 66 und dienen
der Aussteifung. Wichtig ist beim Abroll-Streck-Biegeverfahren, daß die Stauchzone
im Vergleich zu herkömmlichen Biegeverfahren ganz klein gehalten wird.
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Durch die neue Biegetechnik kann genügend Material in Form des Schenkels
66 zur Verfügung gestellt werden,
daß innerhalb des Biegevorgangs
das Material radial einwärts zum Fließen gebracht wird oder daß man in einem nachgeschalteten
zusätzlichen Arbeitsgang daraus die Schüssel durch Schmieden, Prägen, Pressen usw.
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formt.
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Dies ermöglicht erst überhaupt die Umformung von solch großvolumigen
Profilen.
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Im Bereich der Felgenschüssel 66 ist ein Reststauch-Volumen gegeben,
dessen Restmaterial durch einen Kaltfließvorgang verdrängt werden muss.
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Man hat mehrere Möglichkeiten, dieses verdrängte Material umzuformen,
nämlich in Form von Rippen 69, wie es in Fig. 18 gezeigt ist, oder in Form eines
verdickten Querschnittes der Felgenschüssel 73, wie es in Fig. 21 gezeigt ist, oder
auch indem man die Felgenschüssel 66 radial (in Richtung zur Mitte) verlängert und
gleichmässigen Querschnitt beibehält. Die Rippen 69 kann man durch ein Prägeverfahren
erhalten, wie es anhand der Fig. 24 beschrieben ist. Eine andere Möglichkeit ist
die Beseitigung der Stauchkräfte durch das Einstanzen von Schlitzen 70' in die Felgenschüssel
66.
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Entsprechend der Fig. 20 wird der Steg der zukünftigen Felgenschüssel66
im geraden Zustand aufgeschlitzt, wobei Schlitze 70 eingebracht werden, die in der
ursprünglichen umgebogenen Form parallel zueinander liegen, und die beim Biegevorgang
mit ihren radial einwärts liegenden Enden dann geschlossen werden.
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Die Fig. 2O zeigt hierbei die gerade umgebogene Felgenschüssel, d.h.
also den geraden Teil, der nachher dann zur Felgenschüssel gebogen wird und die
Fig. 19 die fertig gebogene Felgenschüssel 66, wo die geraden Schlitze 7O in konische
Schlitze 70 umgeformt wurden, deren radial einwärts liegende Enden zusammengedrückt
sind.
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Die Felgenschüssel 66 weist mehrere am Umfang verteilt angeordnete
Bohrungen 71 auf, die jeweils von einer Schraube 72 durchgriffen werden,welche die
Felgenschügsel 66 mit dem Achsflansch 68 verbindet.
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Die Fig. 21 zeigt, daß das bei der Umformung entstehende Restmaterial
auch in Form eines verdickten Querschnittes zu einer Felgenschüssel 73 verdickten
Querschnittes umgeformt werden können.
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Die Fig. 22 zeigt, daß die einstückig mit dem Felgenring verbundene
Felgenschüssel 74 in Verlängerung des Felgenhorns 75 positioniert ist, während Fig.
23 zeigt, daß die Felgenschüssel 76 zwischen Felgenhorn 75 und Felgenhump 77 angeordnet
sein kann.
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In der Figur 24 wird nun dargestellt, daß man eine werkstoffeinstückige
Herstellung einer Komplettfelge, bestehend aus Felgenring und damit verbundener
Felgenschüssel, auch in zwei voneinander getrennten Arbeitsgängen vollziehen kann.
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Der erste Arbeitsgang bezieht sich darauf, daß zunächst das Felgenprofil
rund gebogen wird, wobei die Felgenschüssel 78 nicht vollkommen ausgeformt ist,
sondern nach der Beendigung des Abroll-Streckbiegeverfahrens lediglich in Form eines
verdickten Ansatzes 80 im Profil ähnlich der Fig. 21 vorhanden ist. Um nun die Felgenschüssel
78 vollständig auszuformen, wird an das Abroll-Streck-Biegeverfahren ein Fließ-Preß-Verfahren
angeschlossen.
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Ähnlich, wie man bei einer Schmiedepresse einen Fließvorgang des
Materials erbringt, um eine Flächenvergrößerung des Materials zu erreichen, so wird
aus dem hier vorliegenden, rund gebogenen, verdickten Ansatz 80 eine Felgenschüssel
78 dünneren Querschnittes durch Fließpressen umgeformt.
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Die in der Fig. 24 beschriebene Verfahrensweise geht also einen anderen
Weg, als es beispielsweise in Bezug auf die Fig. 18-23 beschrieben worden ist. Dort
wird in einem einzigen Arbeitsgang die Komplettfelge durch das Abroll-Streck-Biegeverfahren
hergestellt, weil nämlich die Felgenschüssel mit ihrem endgültigen Querschnitt bereits
schon im Abroll-Streck-Biegeverfahren hergestellt wird.
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Evtl. Nacharbeiten, wie Anbringung von Einprägungen, im Bereich der
Bohrungen für die Radbolzen, Anbringen von rippenartigen Einprägungen usw. , um
die Materialverformungen besser aufzufangen, bleiben hierbei außer Betracht.
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Die Felgenschüssel 78 mit dem Ansatz 80 ist also das Produkt des vorher
beschriebenen Abroll-Streck-Biegeverfahrens. Der Ansatz 80 wird dann durch ein Fließ-Preßverfahren
in die in geastrichelter Darstellung dargestellte Felgenschüssel 78 umgeformt. Hierbei
greifen an beiden Seiten des Ansatzes 80 nicht näher dargestellte Pressbacken an,
welche das Fließ-Preßßen durchführen und die den Ansatz 80 dann schließlich in die
in gestrichelter Darstellung dargestellte Felgenschüssel 78 umformen.
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Die umgeformte Felgenschüssel 78 weist hierbei am Umfang verteilt
angeordnete Rippen 82 auf, die durch ein Fließ-Prägeverfahren hergestellt worden
sind. Während des Fließ-Press-Vorganges wurden also diese Rippen 82 hergestellt.
Ebenso können Schlitze ausgestanzt werden, um eine Abführung von Warmluft aus der
Bremse zu gewährleisten, bzw. die Kühlung der Bremse zu gewährleisten.
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Die Rippen 82 laufen in einen Anschlußteil 89 über, in dem am Umfang
verteilt wiederum Bohrungen 84 für das Eingreifen von Stehbolzen 85 vorgesehen sind,
die mit dem Anschlußflansch 90 für eine Bremsscheibe vorgesehen sind, wobei die
gesamte Anordnung mit Radmuttern 86 an
einer Radnabe 83 befestigt
ist.
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Der Anschlußflansch 89 weist dann an seinem unteren Teil im Bereich
der Symmetrieachse 81 (Radmitte) eine Mittenbohrung 88 für das Aufstecken auf die
Radnabe 83 auf.
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Oben an dem Anschluß flansch 90 für die Bremsscheibe ist noch der
Bremsträger 87 in unmaßstäblicher Darstellung gezeichnet.
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ZEICHNUNGS-LEGENDE 1 Abrollebene 2 Achse 3 Pfeilrichtung 4 Pfeilrichtung
5 Achse 6 Achse 7 Pfeilrichtung 8 Pfeilrichtung (Fig.17) 10 Pfeilrichtung (Fig.13)
11 12 Abrollwerkzeug 13 Abrollwerkzeug 13a 13b Teil 14 Einspannmatritze 15 16 Einspannstempel
(mitlaufend) 17 Einspannstempel 18 Schermesser (mitlaufend) 19 20 Profil 21 Ablaufschienenprofil
22 Einspannstempel (mitlaufend) 23 24 Stanzstück 25 26 Einspanne#nde 27 28 Schließstoß
29 Antriebswelle 30 31 Lagerbüchse 32 33 Führungsschiene 34 Führungsschiene 35 Ritzel
36 Ritzel 37 Zahnstange 38 Zahnstange 39 Querschlitten 40 Querschlitten 41 Pfeilrichtung
42 Pfeilrichtung 43 Pfeilrichtung 44 Pfeilrichtung 45 Pfeilrichtung 46 Lagerschlitten
47 Lagerschlitten 48 Verbindungsebene (Abrollwerkzeug 13) 49 Pfeilrichtung 50 Pfeilrichtung
51 Pfeilrichtung 52 Verbindungsebene 53 Zapfen 54 Führungsöffnung U = Umfang X =
Überstand t = Winkel 60 Mittenquerachse
61 Ablaufschienenprofil
62 Abrollwerkzeug 63 Abrollwerkzeug 64 Pfeilrichtung 65 Säge 66 Felgenschüssel 67
Felgenring 68 Achsflansch 69 Rippe 70 Schlitz 70' 71 Bohrung 72 Schraube 73 Felgenschüssel
74 Felgenschüssel 75 Felgenhorn 76 Felgenschüssel 77 Felgenhump 78 Felgenschüssel
79 Felgenring 80 Ansatz 81 Symmetrieachse 82 Rippe 83 Radnabe 84 Bohrung 85 Stehbolzen
86 Radmutter 87 Bremsträger 88 Mittenbohrung 89 Anschlußteil 90 Anschlußflansch
92 Abrollwerkzeug