DE3932901A1 - Felge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Felge, insbesondere für Radial-Reifen.

Eine Felge zur Aufnahme des Reifens eines großen Fahrzeugs, wie es beispielsweise für Bauzwecke eingesetzt wird, besteht üblicherweise aus mehreren Teilen. Eines dieser Teile ist das Felgenhorn, das die Seitenwand des Reifens stützt. Die Fel­ genhörner sind an den Felgenschultern befestigt. Zur Zeit werden derartige Felgenhörner aus ebenen oder gekrümmten Abschnitten gerader Stäbe stumpf zusammengeschweißt und dann in einem Kaltformungsvorgang geformt. Die Schweißnähte, die die Abschnitte zur Bildung des Felgenhorns verbinden, verlaufen üblicherweise radial vom inneren Durchmesser zum äußeren Durchmesser des Felgenhorns bezogen auf die Drehachse der Felge.

Der bekannte Aufbau hat eine Anzahl von Nachteilen. So haben das Felgenhorn und die Felgenschulter eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer und es ergeben sich erhebliche Abriebprobleme an den Seitenwänden der Reifen, insbesondere wenn Radial-Reifen aufgezogen sind, die sehr flexible Seitenwände haben. Durch den Einsatz von Radial-Reifen entstehen größere örtliche Spannungen am Felgenhorn, was infolge der Spannungskonzentrationen an den Schweißnähten zu radial verlaufenden Rissen nahe den Schweiß­ nähten führt. Die durch das Kaltformen des Bauteils erzeugten Restspannungskonzentrationen erzeugen infolge Ermüdung Um­ fangsrisse um die Felgenschulter. Diese Schwierigkeiten verstär­ ken sich, wenn die Felgenhörner, wie üblich, wie auch die anderen Teile der Felge aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden, da dies zu einer elektrolytischen Kor­ rosionswirkung an den Flächen zwischen der Seite des Felgenhorns und der Felgenschulter führt, wodurch sich eine erhebliche Abnutzung von Felgenhorn und Felgenschulter ergibt. Darüber hinaus ist die Fläche des Felgenhorns, die in Berührung mit der Seitenwand des Reifens kommt, üblicherweise in der Form wie ursprünglich beim Walzen der Stangen hergestellt, was im allgemeinen dazu führt, daß eine rauhe Oberfläche vorhanden ist, die an der Seitenwand des Reifens erheblichen Abrieb erzeugt oder sogar in diese Seitenwand einschneidet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Felge mit einem Felgenhorn zu schaffen, durch das die vorstehend erläuterten Nachteile vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Felge derart ausgestaltet, daß ihr Felgenhorn aus einem durchgehenden, ringförmigen geschmiedeten Teil aus einem Material besteht, das sich von dem Material der ihm benachbarten Teile der Felge unterscheidet.

Vorzugsweise ist das ringförmige geschmiedete Teil frei von Verformungsspannungen, und es weist keine Stumpfschweißnähte auf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbei­ spiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Teilschnitt eine Felge mit aufgesetztem Reifen.

Fig. 2 zeigt im Schnitt das Felgenhorn aus Fig. 1.

Das dargestellte Felgenhorn 10 bildet einen Teil einer Felge 12, auf der ein Reifen 14 gehalten ist. Ein Fahrzeug mit einer derartigen Felge 12 und einem Reifen 14 ist typischerweise ein großes Lastfahrzeug, etwa ein Kipper oder eine Planierraupe.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, besteht die Felge 12 aus mehreren Teilen, einschließlich Felgenhorn 10, Felgenschulter 16, Verschlußring 18 und Grundkörper 20. Alle diese Teile einschließ­ lich des Felgenhorns sind durch Schweißungen 22, 24 zu einer Felge verbunden. Man erkennt, daß die innere Fläche 26 des Felgenhorns 10 die Seitenwand 28 des Reifens 14 abstützt, wobei durch den Reifen erhebliche Kräfte auf das Felgenhorn ausgeübt werden, insbesondere dann, wenn es sich um einen Radial-Reifen handelt, dessen Seitenwand sehr flexibel ist.

Das Felgenhorn 10 besteht aus einem durchgehenden Ringelement, das durch Schmieden hergestellt ist, um Stumpfschweißnähte zu vermeiden und um zu verhindern, daß Verformungsspannungen vorhanden sind, wie sie durch Kaltformbearbeitung entstehen, wie sie bisher angewendet wurde. Zur Herstellung des Felgenhorns 10 wird ein gelochter Barren, typischerweise aus Stahl, auf Schmiedetemperatur erwärmt und mit einer exzentrischen Rollein­ richtung in Ringform mit zunehmend steigendem Durchmesser gerollt, bis der endgültige Durchmesser erreicht ist. Der so durch Rollen geschmiedete Ring wird dann erneut auf Schmiedetem­ peratur erwärmt und preßgeschmiedet, um eine Querschnittsform gemäß den Figuren zu erhalten.

Das nahtlos geschmiedete Felgenhorn 10 ermöglicht die Verwendung von hochfestem Material, das sich von den Materialien der Teile 16, 18 und 20 unterscheidet, die üblicherweise aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden. Durch die Verwendung ungleicher Metalle verringert sich die Wirkung der elektrolytischen Korrosion zwischen den Bauteilen, die bei früheren Lösungen eine Korrosion an der Innenfläche des Felgen­ horns verursachten, wodurch ein erheblicher Abrieb an der Seitenwand des Reifens entstand.

Die Querschnittsform des Felgenhorns 10 ergibt sich aus Fig. 2. Die Innenfläche 26 weist eine innere zylindrische Fläche 30 und eine gekrümmte Fläche 32 auf. Die innere zylindrische Fläche kann durch Bearbeitung vollständig gereinigt sein, während die Fläche 32 keine Bearbeitung erfordert, jedoch glatt und frei von Rissen und Spalten sein muß.

Die Außenfläche 34 des Felgenhorns besteht aus einer zylin­ drischen Fläche 36, einer gekrümmten Fläche 38 und einer zwischen diesen liegenden Rampenfläche 36. Der durch die zylindrische Fläche 36 und die Rampenfläche 40 gebildete Anschnitt erleichtert das Positionieren und Befestigen des Felgenhorns 10 an der Felgenschulter 16. Die Kanten 42, 44, 46 und 48 an den Enden 50 und 52 des Felgenhorns 10 sind abgerundet, um scharfe Übergänge, durch die Punkte von Spannungskonzentrationen entstehen können, zu vermeiden.

Bei einem Ausführungsbeispiel eines Felgenhorns betrug der äußere Durchmesser an den Kanten 42 etwa 155 cm. Der durch die innere Endfläche 50 gebildete Innendurchmesser des Felgenhorns betrug etwa 130 cm. Die äußere zylindrische Fläche 36 hatte eine Länge von etwa 2,54 cm, während die Rampenfläche 40 bezüglich der Fläche 36 unter einem Winkel von 10° geneigt war. Der Radius der äußeren gekrümmten Fläche 38 betrug etwa 5,1 cm und der Radius der inneren gekrümmten Fläche 32 etwa 6,99 cm. Das Felgenhorn 10 hatte zwischen den Flächen 30 und 36 eine Dicke von etwa 2,54 cm, die sich zum oberen Ende der Rampenfläche 40 zu etwa 2,84 cm vergrößerte. Im allgemeinen ergeben sich die Vorteile ins­ besondere für Felgenhörner mit inneren Durchmessern von 63,5 cm bis 145 cm.

Claims (6)

1. Felge mit einem ringförmigen Felgenhorn, dadurch gekennzeich­ net, daß das Felgenhorn (10) durchgehend ringförmig geschmie­ det ist und aus einem anderen Material besteht als das mindestens eine benachbarte Teil (16, 18, 20) der Felge.

2. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Felgenhorn frei von durch die Formung entstandenen Spannungen und frei von Stumpfschweißnähten ist.

3. Felge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Felgenhorn einen gekrümmten Bereich (26) zur Stützung der Seitenwand des Reifens (14) hat.

4. Felge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Krümmung über 90° erstreckt.

5. Felge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Krümmung über 150° erstreckt.

6. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Felgenhorn aus hochfestem Stahl und das mindestens eine andere Felgenteil (16, 18, 20) aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt besteht.