DE9400171U1 - Tin wheel - Google Patents
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Description
VAW Aluminium AG '..' : \." .:. .,' : 6. Januar 1994 Georg-von-Boeselager-Str. 25 MW/Wi (0116)VAW Aluminium AG '..' : \." .:. .,' : January 6, 1994 Georg-von-Boeselager-Str. 25 MW/Wi (0116)
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BlechradSheet metal wheel
Bes chreibungDescription
Die Erfindung betrifft ein Blechrad, bestehend aus einer Felge 1 und einer Schüssel 2, die durch eine Schweißnaht verbunden sind, wobei das Blechrad eine Sichtseite auf der im montierten Zustand außen liegenden Radseite aufweist.The invention relates to a sheet metal wheel, consisting of a rim 1 and a bowl 2, which are connected by a weld seam, wherein the sheet metal wheel has a visible side on the wheel side that is on the outside in the assembled state.
Blechräder der eingangs genannten Art sind als sogenannte "Stahlfelgenräder" im Automobilbereich bekannt. Sie werden üblicherweise als zweiteilige Blechräder durch Verpressen eines Schüssel- und eines Felgenteils hergestellt. Die ineinander verpreßten Teile werden von der Nicht-Sicht-Seite des Blechrades her mit einer Kehlnaht verschweißt.Sheet metal wheels of the type mentioned above are known as so-called "steel rim wheels" in the automotive sector. They are usually manufactured as two-part sheet metal wheels by pressing a dish and a rim part together. The pressed parts are welded together with a fillet weld from the non-visible side of the sheet metal wheel.
Es ist weiter bekannt, daß Kehlnähte beanspruchungsmäßig ungünstiger sind als Stumpfnähte. Siehe hierzu: Aluminiumtaschenbuch, 14. Auflage, Seite 821. In dem vorbeschriebenen Anwendungsfall ließen sich jedoch Kehlnähte bisher, nicht vermeiden, so daß zur Erhöhung der Belastungsfähigkeit die Einpreßtiefe von Schüssel und Felge vergrößert werden mußte, um mehr Kräfte von der Felge auf die Schüssel und in umgekehrter Richtung übertragen zu können.It is also known that fillet welds are less suitable for stress than butt welds. See: Aluminium Pocket Book, 14th edition, page 821. In the application described above, however, fillet welds could not be avoided, so that in order to increase the load-bearing capacity, the offset of the bowl and rim had to be increased in order to be able to transfer more forces from the rim to the bowl and vice versa.
Eine Vergrößerung der Einpreßtiefe führt jedoch zu einer Erhöhung des Gesamtgewichtes des Blechrades und zu einer Verringerung des Freiraumes für die im Blechrad anzuordnenden Bremsaggregate. Ferner ist eine vergrößerte Einpreßtiefe auch aus fertigungstechnischen Gründen problematisch.However, an increase in the offset leads to an increase in the overall weight of the sheet metal wheel and to a reduction in the space for the brake units to be arranged in the sheet metal wheel. Furthermore, an increased offset is also problematic for manufacturing reasons.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Blechrad insbesondere für die
Anwendung im Automobilbereich und vorzugsweise unter Verwendung von Leichtmetallwerkstoffen zu entwickeln, bei dem Schüssel und
Felge eine geringe Einpreßtiefe aufweisen und bei dem der im Felgeninnenraum verbleibende Freiraum für die Bremsaggregate
vergrößert ist und das sich fertigungstechnisch einfacher herstellen läßt.The object of the present invention is to avoid the disadvantages described and to provide a sheet metal wheel in particular for
To develop a wheel for use in the automotive sector, preferably using light metal materials, in which the disc and rim have a low offset and in which the remaining free space in the rim interior for the brake units is increased and which is easier to manufacture.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Blechrad mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a sheet metal wheel with the features according to claim 1.
Es hat sich gezeigt, daß der Kraftverlauf in einem mehrteiligen Blechrad besonders günstig ist, wenn zwischen Felge 1 und Schüssel 2 von der Sichtseite S her eine strahlgeschweißte Stumpfnaht 3 angeordnet ist. Aus Fertigungsgründen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Stumpfnaht 3 als Laserstrahlschweißnaht ausgebildet ist mit einer Schweißnahttiefe E < 10,0 mm. Dies ermöglicht die Verwendung sehr enger Spalte, wobei die Schüssel 2 in die Felge 1 eingepreßt und die Einpreßtiefe P < 5,0 mm ist.It has been shown that the force distribution in a multi-part sheet metal wheel is particularly favorable if a beam-welded butt weld 3 is arranged between rim 1 and bowl 2 from the visible side S. For manufacturing reasons, it is particularly advantageous if the butt weld 3 is designed as a laser beam weld with a weld depth E < 10.0 mm. This enables the use of very narrow gaps, with the bowl 2 being pressed into the rim 1 and the offset P < 5.0 mm.
Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Einpreßtiefe P begrenzt ist durch eine Wulst 4, die etwa in der Mitte eines mittleren Bereichs M im engsten Durchmesserbereich D der Felge 1 angeordnet ist. Hierdurch wird eine zentrale Anordnung der Schüssel in der Felge ermöglicht, wobei gleichzeitig die Wulst 4 als Anschlagfläche für den äußeren Rand der Schüssel 2 ausgebildet ist. Somit kann das zweiteilige Blechrad im vormontierten Zustand fixiert werden. Ferner kann damit vorteilhaft die Wulst 4 als Schweißbadstütze für die Strahlschweißnaht 3 ausgebildet werden.It has proven to be particularly advantageous if the offset P is limited by a bead 4, which is arranged approximately in the middle of a central area M in the narrowest diameter area D of the rim 1. This enables a central arrangement of the bowl in the rim, with the bead 4 simultaneously being designed as a stop surface for the outer edge of the bowl 2. The two-part sheet metal wheel can thus be fixed in the pre-assembled state. Furthermore, the bead 4 can advantageously be designed as a weld pool support for the beam weld seam 3.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Blechrades können Schüssel 2 und Felge 1 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen und gleichzeitig hohe Belastungen übertragen werden.Due to the inventive design of the sheet metal wheel, the bowl 2 and the rim 1 can be made of aluminum or an aluminum alloy and at the same time high loads can be transmitted.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. Shown are:
Figur 1 Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Blechrad in Achsrichtung,Figure 1 Cross section through a sheet metal wheel according to the invention in axial direction,
Figur 2 Ausschnittsvergrößerung der Verbindungsstelle zwischen Schüssel und Felge gemäß Figur 1.Figure 2 Enlarged detail of the connection point between the bowl and the rim according to Figure 1.
In Figur 1 ist ein Blechrad in vereinfachter Form dargestellt, bestehend aus einer Felge 1 und einer in die Felge eingepreßten Schüssel 2. Die Einpreßtiefe P wird durch eine Wulst 4 begrenzt, die gleichzeitig zur Fixierung und damit als Montagehilfe für den Zusammenbau der Schüssel 2 und der Felge 1 dient.Figure 1 shows a sheet metal wheel in simplified form, consisting of a rim 1 and a bowl 2 pressed into the rim. The offset P is limited by a bead 4, which simultaneously serves to fix and thus as an assembly aid for the assembly of the bowl 2 and the rim 1.
Im engsten Querschnittsbereich D des Blechrades 1 befindet sich ein mittlerer Bereich M, in dem die Wulst 4 angeordnet ist. Der mittlere Bereich M weist einen Radinnendurchmesser D auf, der gleichzeitig auch der Außendurchmesser für die Schüssel 2 ist, so daß beide Teile, nämlich Felge 1 und Schüssel 2, vor dem Verschweißen ineinander gepreßt und damit in eine vorgegebene Position gebracht werden können.In the narrowest cross-sectional area D of the sheet metal wheel 1 there is a middle area M in which the bead 4 is arranged. The middle area M has an inner wheel diameter D, which is also the outer diameter for the bowl 2, so that both parts, namely rim 1 and bowl 2, can be pressed into one another before welding and thus brought into a predetermined position.
Die Situation vor dem Verschweißen an der Verbindungsstelle zwischen Felge 1 und Schüssel 2 wird in Figur 2 vergrößert dargestellt. Es ist die Einpreßtiefe P erkennbar, die vorzugsweise einen Wert von weniger als 5 mm aufweist, sowie die als Anschlagfläche wirkende Wulst 4 die gleichzeitig die Wurzelspitze der Stumpfnaht 3 begrenzt.The situation before welding at the connection point between rim 1 and bowl 2 is shown enlarged in Figure 2. The offset P can be seen, which preferably has a value of less than 5 mm, as well as the bead 4 which acts as a stop surface and at the same time limits the root tip of the butt weld 3.
Grundsätzlich ist sowohl ein Elektronenstrahlschweißen (EB-Schweißen) als auch ein Laserstrahlschweißen (LA-Schweißen) möglich. Es wird jedoch bevorzugt das Laserstrahlschweißen angewendet, da sich dies aufgrund der Versuche für die Verwendung bei sehr engen Spalten als besonders geeignet erwiesen hat.In principle, both electron beam welding (EB welding) and laser beam welding (LA welding) are possible. However, laser beam welding is preferred, as tests have shown it to be particularly suitable for use with very narrow gaps.
Wie eingangs erwähnt, kann durch die geringe Einpreßtiefe P der Felgeninnenraum 5 besonders groß gehalten werden, so daß mehr Raum für die Bremsaggregate zur Verfügung steht als bei herkömmlichen Blechrädern.As mentioned at the beginning, the small offset P allows the rim interior 5 to be kept particularly large, so that more space is available for the brake units than with conventional sheet metal wheels.
Ferner kann durch die kurze Schweißnahttiefe E von weniger als 10 mm die Wärmeeinflußzone klein gehalten werden, was besonders bei der Verwendung von Aluminiumwerkstoffen Vorteile im Fertigkeitsverhalten des Blechrades bringt.Furthermore, the short weld seam depth E of less than 10 mm allows the heat-affected zone to be kept small, which brings advantages in the finishing behavior of the sheet metal wheel, especially when aluminum materials are used.
Neben diesen technisch bedingten Vorteilen lassen sich auch optische Vorteile durch die schmale Schweißnaht auf der Sichtseite des Blechrades nutzen. Sie erhielt gleichzeitig eine Schutzfunktion gegen Spaltkorrosionseinflüsse, die im Kontaktbereich zwischen Felge 1 und Schüssel 2 oftmals festgestellt wurden.In addition to these technical advantages, optical advantages can also be achieved through the narrow weld seam on the visible side of the sheet metal wheel. At the same time, it has a protective function against crevice corrosion influences, which are often found in the contact area between rim 1 and disc 2.
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet,2. Sheet metal wheel according to claim 1,
characterized,
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