NO810286L

NO810286L - Innretning for fremstilling av felger.

Info

Publication number: NO810286L
Application number: NO810286A
Authority: NO
Inventors: Herbert Zulauf
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1981-01-28
Publication date: 1981-07-31
Also published as: ES284377Y; EP0033712A3; BR8100477A; ATE5689T1; ES284377U; EP0033712A2; US4487456A; CA1185298A; JPS56119657A; US4545419A; EP0033712B1; DE3009080A1; DE3009080C2; YU25281A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en innretning for fremstilling av hjulfelger med et støpt hjullegeme som omgis av en felgring, f.eks. en hjulskive eller -trau, idet innretningen omfatter i det minste en verktøyvegg som begrenser det formrom som skal utstøpes.

Fordi hjul, aksler og tilhørende holdeinnretninger på kjøre-tøyer utgjør uavfjærede masser, er det viktig av hensyn til kjøresikkerhet og kjørekomfort at både materialer og forbind-elser mellom felgringer og hjullegemer er optimalisert.

Det er kjent felger støpt i ett stykke, og omkostningene for fremstilling av støpeformer til slike felger er i de fleste tilfeller forholdsvis høye, og felgenes seighet er liten. Dessuten må det ved fremstilling av slike felger regnes med forholdsvis høy vrakprosent.

Derfor fremstilles som regel felgringene og hjullegemene hver for seg og sammenføyes deretter med hverandre. Det er f.eks. kjent sammenføyning mellom felgringer og hjullegemer ved hjelp av skruer eller nagler eller ved hjelp av sveising eller liming. De høye mekaniske krav til felgen samt krav til be-stemte toleranser og tetning når felgen brukes sammen med slangeløse dekk kan i mange tilfeller ikke oppfylles ved anvendelse av disse sammenføyningsmåter.

Dessuten er det kjent å sammenføye hjullegemene og felgringene ved hjelp av dif usjonssjikt. Herved er det imidlertid fare for adskillelse på grunn av spenninger som ikke helt kan unngås og som skyldes krympning. En ulempe er dessuten det forholdsvis tidkrevende og dyre arbeid med å sammenføye delene. Videre er det ved de forskyvbare formdeler som anvendes ved støping fare for at disse blir urunde ved oppvarming.

Den kjente teknikk omfatter også felger fremstilt av halv-fabrikata, men dette medfører begrensede utformingsmuligheter. Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en innretning av den innledningsvis angitte type, og som medfører at de nevnte ulemper helt eller delvis unngås, og at det særlig oppnås en god sammenføyning mellom hjullegemet og felg, med en feilfri sammenføyningssone, en for-enkling av formverktøyet, økning av produksjonstakten og en minskning av omkostningene til former.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved at en formplate ligger overfor en mellomplate, idet felgringen er anordnet mellom disse, og de mothverandre vendende flater på platene utgjør sammen med felgringen formdeler for hjullegeme, og at én ytterligere formplate er tilordnet platene og oppviser innretninger for tilførsel av støpematerial, idet i det minste en klemring er anordnet rundt felgringen.

Felgringen er fortrinnsvis fremstilt ved rulleforming, dyptrekking, pressing eller ekstrudering, og består f.eks. av stål, magnesium eller aluminium.

Denne innretning har blant annet den fordel at felgringene utgjør formdel for hjullegemet Derved bortfaller de forskyvbare formdeler som er nødvendige ved kjente støpepros-esser. Derved kan formeverktøyet utføres vesentlig enklere, og produksjonstakten øker og omkostningene til former kan minskes. Dessuten unngås faren for at felgen blir urund på grunn av deformasjon av de forskyvbare formdeler.

En klemring tjener til ytterligere å forenkle verktøyet, henholdsvis bruken av dette, ved at klemringen omgir og holder felgringen. Denne klemring er fortrinnsvis utformet dobbeltvegget i det det mellom de to vegger er anordnet en sprøyteinnretning for et kjølemedium. Kjølemediet sprø-ytes på felgringen, renner av denne og oppsamles i en renne. For enkelhets skyld kan vann anvendes som kjølemedium.

Ved hjelp av innretningen i henhold til oppfinnelsen kan ikke bare innledes en rettet størkning av støpematerialet, men også oppnås en feilfri, dendrittisk struktur i sammenføyningsområdet. Videre er det mulig å anvende felgringer som er støpt på forhånd, uten at det ved dén etterfølgende støpeprosess skjer noen mykgløding av felgringen. Derved øker også utmattingshastigheten.

Klemringen består fortrinnsvis av to halvringer, og kan føres ut av verktøyet. Derved lettes uttaket av den ferdige felg og innsetting av en ny felgring. For dette formål kan i det minste en halvring være dreibart lagret i et heng-selledd, slik at den kan adskilles fra den annen halvring.

Begge halvringer har på en ende armer som fortrinnsvis er forbundet med hengslet, og på de andre ender skulderstykker. Både skulderstykkene og armene har utsparinger eller flater som forløper kileformet mot hverandre, og i samvirke med kleminnretninger anbragt på mellomplaten bevirker lukning av de to halvringer. Kleminnretningen kan for enkelhets skyld bestå av en U-formet gaffel, som griper over de to skulderstykker, henholdsvis armer, og gir en klemvirkning på grunn av de kileformede flater eller utsparinger.

Til armene er festet en stav som er ført i en hylse og kan beveges parallelt med den midtre akse av klemringen ved hjelp av en drivinnretning. Dette muliggjør føring av felgringen og klemringen ut av verktøyet.

For å forhindre en eventuell vipping ved utføringen er det f.eks. anordnet en ytterligere holdeinnretning i form av en lask som er tilpasset klemringen, idet lasken har en tilkoblet føringsstav.

Felgringen har på sin innerflate tilnærmet radialt ragende fremspring, som er oppdelt i fortrinnsvis et midtre steg med T-formet tverrsnitt og et steg på hver side av det midtre steg, Sidestegene danner sammen med det parti av felgringen som befinner seg mellom stegene og klammer, idet det den midtre akse til sidestegene før den egentlige fremstillings-prosess av felgen danner en spiss vinkel med den midtre akse til det midtre steg.

Før støpematerial tilføres hulrommet mellom sidestegene og det midtre steg økes trykket fra formplaten til mellam-platen, hvilket medfører en bøyning av de frie ender til sidestegene, slik at det dannes tetning. I endestillingen forløper de midtre akser til sidestegene omtrent parallelt med den midtre akse til det midtre steg. Derved danner hulrommet mellom sidestegene og det midtre steg en underskåret not, hvilket bidrar i betydelig grad til sammenføy-ningen mellom felgring og hjullegeme. En annen vesentlig fordel ved denne utformningen er at det samtidig oppnås tetning i sammenføyningsområdet. I sammenf øyningsomriådet oppstår en feilfri skjøt uten hulrom.

I henhold til oppfinnelsen kan flatene på platene være til-formet etter et element som er anordnet utskiftbart i den fortrinnsvis bevegelige formplate, henholdsvis mellomplate. Derved kan de ved slitasje lett fjernes og erstattes av nye. Dette garanterer fremstillingen av felger med viktige di-mensjoner, med lave omkostninger.

For tilførsel av støpematerialet er det på den annen, hoved-sakelig^," ubevegelige formplate og en oppspenningsplate som begrenser denne anordnet en beholder som inneholder støpe-materialet, fortrinnsvis eksentrisk anordnet, idet støpe-materialet ved hjelp av et stempel, fortrinnsvis under høyt trykk drives gjennom en åpning og inn i et hulrom for støp-ingen og gjennom en kjegle i mellomplaten i formrommet mellom plateflåtene og felgringen..

For dannelse av et nav på felgen er det anordnet en dor.

I motsatt ende i forhold til oppspenningsplaten begrenser en annen oppspenningsplate innretningen, og mellom denne og den bevegelige formplate er det eventuelt anordnet ut-støtere på utstøteplater,hvilke utstøtere muliggjør løs-gjøring av flegringen og hjullegemet fra formplaten.

For fremstilling av felger av den ovenfor beskrevne type fremstilles felgringen på forhånd og anbringes mellom mothverandre vendende flater på en formplate og en mellomplate, idet flåtene'og felgringen danner form for hjullegemet, idet formrommet mellom flatene og felgringen fylles med støpematerial som tilføres under trykk.

På grunn av trykket fra den bevegelige formplate mot mellomplaten bøyes sidestegene som står under forspenning slik at deres midtre akser forløper omtrent parallelt med den midtre akse til det midtre steg.

På grunn av den T-lignende utformning av det midtre steg dannes således en underskåret not, som bevirker en meget god sammenføyning mellom hjullegemet og felgringen.

Samtidig sprøytes et kjølemedium på felgringen, hvilket

blant annet har til følge at det støpte hjullegemet ned-kjøles hurtig.

Deretter trekkes den bevegelige formplate tilbake, klemringen med den ferdige felg beveges ut av formrommet mellom doren og føringsbolter åpnes, og felgen tas ut.

Andre fordeler, trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil frem-gå av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelsesformer, vist på de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser, delvis i snitt, en innretning i henhold til oppfinnelsen, for fremstilling av felger.

Fig. 2 viser et tverrsnitt etter linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 viser et forstørret tverrsnitt gjennom en felgring før tilførsel av støpematerial. Fig. 4 viser et forstørret tverrsnitt gjennom en felgring og en del av et formelement etter fremstilling av hjullegemet.

I en innretning R for fremstilling..;av felger ligger, som vist i fig. 1, en felgring 1 med en av sine sirkelflater mot en bevegelig formplate 2, som er tilordnet en mellomplate 3 og en faststående formplate 4 og sammen med disse danner et verktøy.

Felgringen 1 holdes i ønsket stilling ved hjelp av en dobbelt*vegget klemring. Denne ligger mot felgringen 1 mellom felgskulderen 10 og felgflensen 11. De to felg-skuldrene 10 avgrenser en felgbrønn 17.

Formplaten 2 og mellomplaten 3 oppviser begge et element

12 og 13, hvilke elementer har flater 14 og 15 med ytter-konturer som tilsvarer ytterflatene til et hjullegeme 6 som skal støpes (fig. 2) og innerkonturen til felgringen 1. Således danner f.eks. de sporformede utsparinger 7 en del som omgir en ikke vist bremsetrommel. En felgnav 8 er antydet ved hjelp av en dor 9 som rager gjennom elementet 12.

Mellomplaten 3 har i midten en gjennomgående kjegle 16 som konvergerer mot -formplaten 4.

Den åpning av kjeglen 16 som vender mot formplaten 4 lukker et hulrom 19 for støpematerial i en innsatsdel 18 i formplaten 4. Hulrommet står via en åpning 20 i forbindelse med en beholder 21 som er anordnet eksentrisk i formplaten 4, og i beholderen er anordnet et stempel 22. Beholderen 21 og stempelet 22 rager også eksentrisk gjennom en oppspenningsplate 23 som begrenser verktøyet til en side.

X.

I oppspenningsplaten 23 er innsatt fire føringsbolter 25,

på hvilke såvel formplaten 4 som mellomplaten 3 er skjøvet inn, hvilke bolter kan føres inn i motsvarende føringer 26

i formplaten 2 (antydet med stiplede linjer).

Mot den side av formplaten 2 som er motsatt av endeflaten 14 ligger en mellomplate 28, idet utstøtére 29 rager gjennom både formplaten 2 og mellomplaten 28 og er forbundet med ut-støterplaten 30 samt er bevegelig lagret i et rom 31.

Til rommet 31 er tilordnet en oppspenningsplate 32.

Klemringen 5 kan, som vist i fig. 2, deles i to halvringer

34 og 35 langs et midtplan M, og en arm 37 rager ut fra en ende a<y>halvringen 34 og er forbundet med en hengsel 36 slik at armen er dreibart lagret.

En annen arm 38, som tilsvarer armen 37, rager ut fra den

annen halvring 35. Et parti av hver arm 37 og 38 har en innsnevring 39 (fig. 1) som en kleminnretning 40 i lukket tilstand av verktøyet skyves inn på og presser de to halvringer 34 og 35 sammen.

På de motsatte ender av halvringene 34 og 35 i forhold til armene 37 og 38 rager det ut skulderstykker 41 og 42, som også har hver sin innsnevring 43 og holdes sammen ved hjelp av en kleminnretning når verktøyet er lukket.

Hengselen 36 er forbundet med en stav 51 som er bevegelig lagret i en hylse 52 på en holdeplate 56. Ved hjelp av denne stav 51 kan klemringen 5 beveges parallelt med midtplanet M ved hjelp av en ikke vist drivinnretning.

For å hindre vippebevegelse av klemringen 5 er< det på halvringen 35 utformet en lask 54 som har en føringsstav 53, hvilken er bevegelig lagret i en annen føringshylse 55 på maskin-vegcjen 56.

Mellom klemringen 5 og felgbrønnen 17 er anordnet en sprøyte-innretning 45 for påsprøyting av et kjølemedium på felgbrønnen 17. Kjølemediet som drypper av oppsamles i en renne 46.

Som vist i fig. 3, har felgringen 1 fremspring på innsiden, hvilke består av et - i tverrsnitt T-rformet midtre steg 48 og et sidesteg 49, 49a på hver: side av dette.

Sidesteget 49 har en midtre akse K som før felgringen 1 anbringes i innretningen R danner en spiss vinkel p med den midtre akse L til det midtre steg 48, hvilket også er symme-triakse for felgringen 1.

Ved fremstillingen av den sammensatte felg trykkes den frie ende av sidesteget 49 på grunn av konturen til flaten 15

(fig. 4) til elementet 13 på mellomplaten 3 så langt i retning mot det midtre steg 48 at den midtre akse K, forløper omtrent parallelt med den midtre akse L. Sidesteget 49 er således deformert slik at det har formen 49a.

Ved begynnelsen av fremstillingsprosessen er klemringen 5 beveget ut av verktøyet ved hjelp av drivinnretningen og stavene 51 og 53. Klemringen 5 åpnes ved hevning av halvringen 34, felgringen 1, som fortrinnsvis er fremstilt av stål, magnesium eller aluminium ved rulleforming, dyptrekking, pressing eller ekstrudering, legges på halvringen 35 og holdes fast ved lukning av halvringen 34.

Deretter føres klemringen 5 med felgringen 1 tilbake mellom doren 9 og føringsboltene 25 i verktøyet.

Deretter føres den bevegelige formplate 2 mot felgringen 1, slik at flaten 14 sentrerer felgringen.

Formplaten 2 forskyver felgringen med klemringen 5 i retningen x, til mellomplaten 3. Derved griper føringsboltene 25 inn i føringene . 26. og klemihnretningen 40 klemmer sammen armene 37 og 38 og skulderstykkene 41 og 42. På dette stadium ligger

også mellomplaten 3 og formplaten 4 mot hverandre.

Samtidig økes pressetrykket mot den bevegelige formplate 2. Dette fører..til at sidestegene 49 deformeres til formen 49a.

Støpematerialet som befinner seg i beholderen 21 presses ved hjelp av stempelet 22 gjennom åpningen 20 inn i hulrommet 19 og derfra gjennom kjegleåpningen 16 inn i formrommet dannet av flatene 14 og 15 på elementene 13 og 12 og felgringen. Samtidig starter kjøling av felgringen 1 ved hjelp av sprøyte-innretningen 45, og støpematerialet avkjøles.

På dette stadium beveges formplaten 2 med den ferdige felg

og klemringen 5 tilbake. Utstøterne 29 hever hjullegemét så langt fra formplaten 2 at denne kan føres ut av verktøyet mellom dpren 9 og føringsboltene 25. Klemringen 5 åpnes og felgen tas ut.

Claims

1. Innretning for fremstilling av hjulfelger som omfatter et støpt hjullegeme, f.eks. en skive eller et trau, som omgis av en felgring, idet i det minste en vegg i et støpeverktøy avgrenser et hulrom som skal utstøpes, karakter i. i. sert ved at en mellomplate (3) ligger overfor en formplate (2), idet felgringen (1) er anordnet mellom disse plater <p> g utgjør en formdel, og at de mot hverandre vendende flater (14, 15) på platene sammen med felgringen (1) er formdeler for hjullegemet, og at det til platene (2, 3) er tilordnet en ytterligere formplate (4) som oppviser innretningen (21, 22, 20, 19) for tilførsel av støpe-material, idet i det mmnste en klemring (5) er anordnet omkring felgringen (1).

2. Innretning som angitt i krav 1, karakterisert ved at klemringen (5) består av £o halvringer (34, 35) og kan beveges ut av verktøyet, idet i det minste en halvring (34) er dreibart lagret i en hengsel (36).

3. Innretning som angitt i krav 2, karakterisert ved at hver av de to halvringer (34, 35) i en ende er utformet med utragende armer (37, 38) og i den annen ende utragende skulderstykker (4.1, 42).

4. Innretning som angitt i krav 3, karakterisert ved at skulderstykkene (41,

42 > ;og/éller armene (37, 38) oppviser kileformede flater og/eller utsparinger (39, 43) som en kleminnretning (40) kan skyves inn over.

5. Innretning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at felgringen (1) på sin innérflate (47) er utstyrt med fremspring (48, 49) som rager tilnærmet i radial retning.

6. Innretning som angitt i krav 5, karakterisert ved ; at fremspringene er utformet som et i tverrsnitt T-formet midtre steg (48) og et sidesteg (49) på hver side av dette.

7. Innretning som angitt i krav 6, karakterisert ved at de to sidesteg (49) danner et klammer sammen med et parti (48) av felgringen som befinner seg mellom stegene, idet de frie ender av sidestegene (49) kan forskyves ved hjelp av flatene (14, 15) på platene.

8. Innretning som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at det over, henholdsvis omkring felgringen (1), eventuelt i, henholdsvis på klemringen (5) er anordnet en sprøyteinnretning (45) for påfør-ingfav et kjølemedium på felgringen (1).

9. Innretning som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at flaten (15) på mellomplaten (3) står i forbindelse med et hulrom (19) som inneholdeE en støpekanal, via i det minste en kjegleformet kanal (16), idet hulrommet gjennom en åpning (20) står i forbindelse med det indre rom i en beholder (21) som et stempel (22) kan føres gjennom.

10. Innretning som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at bevegelige utstøtere (29) som er ført gjennom formplaten (2) er lagret i et rom (31) i idet minste en utstøterplate (30).