DE4025064C2 - Nutzfahrzeugrad - Google Patents
NutzfahrzeugradInfo
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- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B3/00—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
- B60B3/002—Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body characterised by the shape of the disc
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Description
Die Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeugrad gemäß dem Gattungsbegriff des
Anspruches 1.
Bei der Herstellung von Nutzfahrzeugrädern, bestehend aus einer Felge und einer
damit verbundenen Schüssel, die eine Schräg- oder Steilschulter und in diesem
Bereich Belüftungslöcher aufweist, ist der Anteil des konstruktiv bedingten
Schrottes sehr hoch. Ursache dafür ist, daß in bekannter Weise eine Ronde aus
einer quadratischen Scheibe ausgestanzt wird und in die Ronde das Mittenloch
sowie die Belüftungslöcher gestanzt werden. Je nach Radtyp liegt dieser
Schrottanteil zwischen 45 und 55%. Ein weiterer Nachteil der bekannten
Konstruktion ist darin zu sehen, daß aus Gründen der zu übertragenden Kräfte
die Wanddicke der Schüssel sich nach der erforderlichen Wanddicke im
Spiegelbereich richtet, die immer dicker sein muß als im Schulterbereich. Dies
bedeutet, daß bei den gepreßten Schüsseln die Wanddicke im Schulterbereich
überdimensioniert ist und dies zu Lasten des Gewichtes des Rades geht.
Um das Gewicht zu reduzieren, ist bereits vorgeschlagen worden (DE-GM 17 26 163),
die Radschüssel mehrteilig auszubilden und zwei kreuzförmig übereinander
gelegte gleichartig ausgebildete Schüsselteile miteinander zu verbinden. Durch
diese Anordnung werden vom Mittenbereich ausgehende Lappen gebildet, die über
eine Schweißnaht mit der Felge verbunden sind. Zur Versteifung der
Konstruktion können die Lappen in den Seitenbereichen winklig abgebogen sein.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß weiterhin der Schrottanteil sehr
hoch ist, da das großflächige Mittenloch ausgestanzt wird. Die Materialdicke
ist ebenfalls sehr hoch, da bei dieser Art der Schüsselausführung ansonsten
die geforderte dynamische Festigkeit nicht erreicht wird. Die dafür
vorgeschlagene halbe Materialdicke pro Schüsselteil im Vergleich zu einer
einteiligen Schüssel reicht dafür nicht aus.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäß verbessertes Nutzfahrzeugrad
anzugeben, bei dessen Herstellung weniger Schrott anfällt und dessen
Fertiggewicht unter dem des bisher bekannten Rads liegt.
Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1
angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen festgelegt.
Kerngedanke der Erfindung ist es, die Schüssel aus mindestens drei
gleichartig geformten Teilen herzustellen und diese durch Schweißen
miteinander zu verbinden. Dabei weist das einzelne segmentartige Teil
eine Form auf, die aus einem den Spiegelbereich bildenden
Kreisringabschnitt und einen davon ausgehend bis zur Felge reichenden,
über eine bestimmte Breite sich erstreckenden und die Schulter bildenden
Lappen besteht. Der äußere Endbereich des Lappens ist durch eine
Schweißnaht mit der Felge verbunden. Zur Verstärkung des
Spiegelbereiches wird vorgeschlagen, einen zweiten Kreisring, der
deckungsgleich zum ersten liegt und mit diesem verbunden ist,
anzuordnen, wobei die Schraubenlöcher in axialer Richtung beide
Kreisringe durchsetzen. Um die Vielfalt der erforderlichen Warmbänder
für die unterschiedlichen Nutzfahrzeugräder gering zu halten, wird in
einfacher Weise die Dicke des zweiten Kreisringes gleich dem des ersten
Kreisringes gewählt, so daß der Spiegelbereich der Schüssel die doppelte
Wanddicke aufweist. Vorteilhafterweise wird man im Sinne eines geringen
Schrottanteiles den zweiten Kreisring ebenfalls in Abschnitte
unterteilen. Damit bei gleicher Anzahl der Abschnitte der beiden
Kreisringe die Stoßkanten nicht aufeinanderliegen, wird eine versetzte
Anordnung gewählt. Dieser Versatz kann beispielsweise der halben
Umfangserstreckung eines Abschnittes entsprechen. Bei einer solchen
Anordnung ist es nicht erforderlich, die segmentartigen Teile des ersten
Kreisringes im Stoßfugenbereich durch Schweißen miteinander zu
verbinden. Mit Hilfe einer einfachen Montagevorrichtung können die Teile
des ersten und des zweiten Kreisrings justiert und anschließend
miteinander durch eine Punkt- oder Buckelschweißung verbunden werden.
Um die Dauerfestigkeit des Schulterbereichs der Schüssel zu erhöhen
wird weiterbildend vorgeschlagen, die Lappen durch Anformung von
Abkantungen, Verkröpfungen oder Sickenbildungen zu versteifen.
Die Steifigkeit des gesamten Nutzfahrzeugrads und damit die
Belastbarkeit kann auch in der Weise weiter erhöht werden, wenn der
zweite Kreisring von diesem ausgehend ebenfalls bis zur Felge sich
erstreckende Lappen aufweist, die alternierend zu den Lappen des ersten
Kreisrings mit der Felge verbunden sind. Die verbleibenden, nicht
abgedeckten Schüsselbereiche zwischen zwei benachbarten Lappen bilden
die erforderlichen Belüftungsquerschnitte für die Bremsen, so daß die
Ausstanzung von Belüftungslöchern entfallen kann. Die
Querschnittskonturen der versetzt angeordneten Lappen im Schulterbereich
können gleich oder verschieden sein. Dies ergibt zum Beispiel die
Möglichkeit, den Spiegeldurchmesser auf der Innen- im Vergleich zur
Außenseite gleich oder verschieden zu gestalten.
Das Gewicht des erforderlichen Einsatzmaterials zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Schüssel kann bis zu 40% und das Gewicht der fertigen
Schüssel bis zu 30% reduziert werden. Trotz des höheren
Fertigungsaufwands muß diese Gewichtseinsparung und damit auch
Kosteneinsparung gegenüber dem bekannten Nutzfahrzeugrad als erheblich
angesehen werden.
Die Fertigungsabfolge zur Herstellung des beschriebenen
erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugrads setzt sich beispielsweise aus den
nachfolgend aufgeführten Schritten zusammen:
- - Einsatz eines gebeizten Warmbandes
- - Stanzen der segmentartigen Teile einschließlich der Schraubenlöcher auf einer Feinschneidpresse
- - Verformen des Lappenbereichs der Teile mit gleichzeitigem Prägen der Schraubenlöcher auf einer Presse
- - Justierung der Teile in einer Montagevorrichtung und Verbinden der Teile mit einem Schweißautomaten
- - beidseitiges Plandrehen der Schüssel
- - Einziehen der Schüssel in die Felge (die Felge wird in bekannter weise separat hergestellt)
- - Verbindungsschweißen Schüssel-Felge
- - Ausdrehen des Mittenlochs
- - Vermessen des fertigen Rads
- - Oberflächenbehandlung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugrades;
Fig. 2 einen Teilquerschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 3 einen Teilquerschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1;
Fig. 4 eine mögliche Anordnung der auszustanzenden Teile in einem
Band;
Fig. 5a-5c die in einem Teilquerschnitt unterschiedliche
Konturenausbildung der Lappen;
Fig. 6 die in einer perspektivischen Darstellung unterschiedliche
Formgestaltung der Lappen.
In Fig. 1 ist in einer Draufsicht und in den Fig. 2 und 3 in
Teilquerschnitten das erfindungsgemäße Nutzfahrzeugrad 1 dargestellt,
das eine profilierte Felge 2 und eine damit verbundene Schüssel
aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Schüssel aus
insgesamt zehn gleichartigen Teilen 3.1-3.5; 4.1-4.5, die sich nur
in der Formgestaltung der Lappen der segmentartigen Teile unterscheiden.
Die auf der Radaußenseite liegenden Teile 3.1-3.5 weisen einen ebenen,
den Spiegelbereich 5 bildenden Kreisringabschnitt und einen davon
ausgehend bis zur Felge 2 reichenden, den Schulterbereich 6 bildenden
und über eine bestimmte Breite sich erstreckenden Lappen auf. Der äußere
Bereich der Lappen ist über eine Schweißnaht 7 mit der Felge 2
verbunden. Zur Versteifung der Schüssel sind versetzt zu den
außenliegenden Teilen 3.1-3.5 gleichartig gestaltete Teile 4.1-4.5
angeordnet und mit diesen verbunden. In den Kreisringabschnitten der
Teile 3.1-3.5; 4.1-4.5 sind Schraubenlöcher 8 gestanzt, die sich
durch beide Kreisringabschnitte erstrecken, wobei die
aneinandergesetzten Kreisringabschnitte das erforderliche Mittenloch 9
bilden. Auf die unterschiedliche Formgestaltung der Lappen der Teile 3.1-
3.5, 4.1-4.5 wird in Fig. 6 noch näher eingegangen. Aus Gründen der
Lagerhaltung und im Hinblick auf eine kostengünstige Fertigung wird die
Blechdicke s der den Spiegelbereich 5 verstärkenden beiden
Kreisringabschnitte gleich groß gewählt, so daß sich in diesem Bereich
eine Gesamtdicke 10 von zweimal s ergibt. Falls nur der Spiegelbereich
5 allein verstärkt werden muß, kann auch eine unterschiedliche
Wanddicke der beiden Kreisringabschnitte zweckmäßig sein. Die Verbindung
der Teile 3.1-3.5, 4.1-4.5 miteinander erfolgt im Bereich der
Kreisringabschnitte, z. B. durch Punktschweißung 11 oder durch eine
Schweißnaht 11 (Fig. 2) im Stoßfugenbereich.
In Fig. 4 ist dargestellt, wie die Teile 3, 4 aus einem Band ausgestanzt
werden können einschließlich der Schraubenlöcher 8, um den Abfall
möglichst gering zu halten. Damit die Lappen der Teile 3, 4 eine
bestimmte Steifigkeit erhalten, werden z. B. die Flanken der Lappen 14
abgekantet 12 oder es werden in die Lappen 15 Sicken 13 eingepreßt
(siehe Fig. 6).
Die unterschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen
Fahrzeugrades 1 im Spiegel- 5 und Schulterbereich 6 zeigen Fig. 5a-
5c. In Fig. 5c ist die Querschnittskontur der Lappen der beiden Teile
3, 4 so gewählt, daß über den gesamten Schulterbereich 6 die Querschnitte
der beiden Teile 3, 4 in einer Ebene liegen. In den Fig. 5a und 5b
sind sie dagegen unterschiedlich, wobei sich gemäß dem Beispiel in Fig. 5b
eine große radiale Erstreckung des Spiegelbereichs 5 ergibt.
Claims (7)
1. Nutzfahrzeugrad bestehend aus einer Felge und einer daran befestigten, mit
einem Mittenloch versehenen mehrteiligen Schüssel, die eine Schräg- oder
Steilschulter und in diesem Bereich mehrere Belüftungsöffnungen und im
Spiegelbereich symmetrisch verteilt angeordnete Schraubenlöcher sowie
mehrere vom Mittenbereich bis zur Felge sich erstreckende Lappen
aufweist, deren äußerer Endbereich mit der Felge über eine Schweißnaht
verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schüssel aus mindestens drei gleichartig geformten und
miteinander verbundenen segmentartigen Teilen (3, 4) besteht und jedes
Teil (3, 4) einen ebenen, den Spiegelbereich (5) bildenden
Kreisringabschnitt und den davon bis zur Felge (2) reichenden, über eine
bestimmte Breite sich erstreckenden und die Schulter (6) bildenden Lappen
aufweist und daß der Spiegelbereich (5) der Schüssel durch einen
Kreisring verstärkt ist, der deckungsgleich zu dem sich aus den
Kreisringabschnitten der segmentartigen Teile (3, 4) sich bildenden
Kreisring liegt und mit diesem verbunden ist.
2. Nutzfahrzeugrad nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der verstärkende Kreisring aus mehreren Abschnitten besteht.
3. Nutzfahrzeugrad nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Kreisringe eine gleich große Anzahl von Abschnitten
aufweisen, wobei die Stoßkanten versetzt zueinander angeordnet sind.
4. Nutzfahrzeugrad nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der verstärkende Kreisring die gleiche Wanddicke aufweist wie die
Kreisringabschnitte der Teile (3, 4) und auf der Innen- oder Außenseite
der Schüssel zugeordnet ist.
5. Nutzfahrzeugrad nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der verstärkende Kreisring von diesem ausgehend bis zur Felge (2) sich
erstreckende Lappen aufweist, die alternierend zu den Lappen der Teile
(3) mit der Felge (2) verbunden sind.
6. Nutzfahrzeugrad nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lappen der Teile (3, 4) im Schulterbereich (6) die gleiche
Querschnittskontur aufweisen.
7. Nutzfahrzeugrad nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lappen der Teile (3, 4) im Schulterbereich (6) eine
unterschiedliche Querschnittskontur aufweisen.
Priority Applications (1)
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DE4025064C2 true DE4025064C2 (de) | 1993-11-25 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016104952A1 (de) * | 2015-03-20 | 2016-09-22 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Querschienen-Andockstationen eines Gepäckträgers |
DE102016202005A1 (de) * | 2016-02-10 | 2017-08-10 | Thyssenkrupp Ag | Nutzfahrzeugrad und Verwendung |
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1990
- 1990-08-03 DE DE19904025064 patent/DE4025064C2/de not_active Expired - Fee Related
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