WO2023118298A1 - Verfahren und vorrichtung zur erwärmung eines fahrzeugrads - Google Patents

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WO2023118298A1
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inductor
heating
rim
heated
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Andreas Zahn
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Maschinenfabrik Alfing Kessler Gmbh
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    • C21D9/34—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tyres; for rims

Definitions

  • the invention relates to a method for heating a vehicle wheel, in particular as a preparation for a subsequent forming method. Furthermore, the invention relates to a device for heating a vehicle wheel, in particular as a preparation for a subsequent forming process.
  • the vehicle wheels cast by this method can then be further processed by means of the so-called flow forming or flow forming process, i.e. rolling the rim of the vehicle wheel.
  • the flow forming process leads to a compression of the material and thus to greater stability and strength of the same. Furthermore, the flow forming process saves material, which means that lighter and more resistant vehicle wheels can be produced.
  • a further advantage of this known method is that several different widths of a vehicle wheel can be produced from one and the same basic form of a vehicle wheel produced by casting, which reduces the production costs of such vehicle wheels.
  • the vehicle wheels have to be heated to a certain temperature. So far, this has been carried out in a suitable oven, usually powered by gas, which, however, leads to very high energy consumption.
  • An additional disadvantage of this procedure is the use of combustion gases in the heating furnaces, which not only leads to very high costs, but also entails a very high consumption of CO2.
  • problems can arise with vehicle wheels manufactured in a certain way if certain areas thereof are heated to temperatures that are too high.
  • the method according to the invention in which at least part of the vehicle wheel is heated by means of inductive heating using an inductor, has many advantages over the methods used hitherto.
  • the required temperature is generated directly in the component itself and not in a much larger space by the inductive heating, which results in a far lower energy requirement than in the known methods.
  • this also leads to a significantly reduced CO2 emission and thus to a better environmental balance of the method according to the invention.
  • the inductor used for inductive heating can be operated with electricity, which not only contributes to environmental protection compared to the use of gas, but also has financial advantages. This financial advantage is further increased by the significantly better efficiency of inductive heating compared to heating in an oven.
  • Another advantage of using an inductor to heat the vehicle wheel is that the method is easier to carry out in this way.
  • an induction device takes up significantly less space than, for example, a gas-operated furnace.
  • the inductor used to carry out the method can have a simpler construction and can be produced more cost-effectively.
  • This embodiment can be advantageous in particular in the case of vehicle wheels produced by means of pressure die-casting, since it is possible that specific areas of the vehicle wheel should not be heated too much.
  • the inductor is arranged inside the rim, this leads to a more uniform heating of the vehicle wheel.
  • a simpler construction of the inductor can also be made possible in this case, which in turn can lead to a cost reduction. Since the inside of the rim usually has a more even contour than the outside, the windings of the inductor can be made relatively easily. Also, moving the inductor to place it inside the rim is easier than with an inductor (not shown) placed on the outside of the rim.
  • a particularly simple way of cooling the spokes and/or the hub of the vehicle wheel results when a cooling medium is applied to the spokes and/or the hub during the heating process.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention can consist in that at least part of the vehicle wheel is heated for a period of 20 s to 5 min, preferably 40 s to 3 min. Such a period of time has proven to be particularly advantageous with regard to uniform heating of the areas of the vehicle wheel to be heated.
  • a further advantageous embodiment of the invention can consist in heating at least part of the vehicle wheel to a temperature of 250 to 400 °C, preferably 300 to 360 °C °C, is heated.
  • the vehicle wheel and/or the inductor is rotated during the heating. This leads to a very uniform heating of the vehicle wheel and prevents any excessive heat development in certain areas thereof, so that a high quality of the vehicle wheel processed by the method according to the invention can be maintained.
  • the temperature of at least part of the vehicle wheel is monitored during the heating, not only is overheating of the vehicle wheel avoided, but consistent quality of the wheel is also ensured.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention can consist in using electricity from renewable energies to operate the inductor. This ensures that the process is carried out in a CO2-neutral manner and thus serves to protect the environment.
  • An apparatus for heating a vehicle wheel is specified in claim 11.
  • the device according to the invention can be used particularly advantageously in the method according to the invention and ensures that the same can be carried out easily. Furthermore, the device according to the invention is simple and inexpensive to manufacture.
  • a very advantageous embodiment of the device according to the invention can consist in the inductor being designed as a ring inductor, in particular a multi-turn ring inductor, which is adapted to an inner region of the rim of the vehicle wheel.
  • a multi-turn ring inductor ensures uniform heating of the entire rim of the vehicle wheel and can be of relatively simple construction and therefore cheaper to manufacture.
  • the device according to the invention can have a device for supplying a cooling medium to the spokes and/or the hub of the vehicle wheel. This allows for a very simple Cooling of the spokes and/or the hub of the vehicle wheel in order to keep these areas at the desired temperatures despite the heating.
  • a further advantageous embodiment of the device according to the invention can consist in the fact that a device for rotating the vehicle wheel and/or the inductor is provided. A uniform heating of the vehicle wheel can be achieved by means of such a device.
  • a device for monitoring the temperature of the vehicle wheel is provided, then there is a simple possibility of preventing the vehicle wheel from overheating.
  • FIG. 1 is a highly schematic representation of a plant used in a method for manufacturing a vehicle wheel, of which the vehicle wheel heating device according to the invention is a part;
  • FIG. 2 shows a side view of a device according to the invention for heating a vehicle wheel
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III of FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a view according to arrow IV of FIG. 2;
  • FIG. 5 is a perspective view of the device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a very schematic representation of a system 1 for heating a vehicle wheel 2, which is also shown only very schematically in Fig. 1.
  • the system 1 has a casting device 3 for producing the vehicle wheel 2 by means of casting, a device 4 for heating the vehicle wheel 2 and a forming device 5, in particular for carrying out a flow forming process on the vehicle wheel 2. All of the devices 3, 4 and 5 are indicated only very schematically in FIG.
  • the system 1 also has a handling device 6 , which is also indicated only very schematically, with which the vehicle wheels 2 can be transported between the devices 3 , 4 and 5 .
  • the handling device 6 is a multi-axis robot. While the casting device 3 and the forming device 5 can be of a type known per se and the devices and the method steps carried out with them are therefore not described in more detail below, the device 4 with which a method for heating a vehicle wheel can be carried out is described in more detail below , received.
  • the device 4 for heating the vehicle wheel 2 is shown in FIGS. 2 to 5 in different views.
  • the device 4 has an inductor 7 which is at least partially adapted to the shape of the vehicle wheel 2 .
  • the inductor 7 is a multi-winding ring inductor, the design of which can be seen in particular in FIGS. 3 and 5 and which will be described in more detail at a later point in time.
  • the vehicle wheel 2 best seen in FIG. 3 has, in a manner known per se, a circumferential rim 2a, a hub 2b forming the central region of the vehicle wheel 2, a plurality of spokes 2c connecting the hub 2b to the rim 2a, and two spokes 2c Rim flanges 2d forming lateral delimitation of the rim 2a.
  • the inductor 7 is preferably designed in such a way that essentially only the rim 2a of the vehicle wheel 2 is heated. During the method for inductively heating the vehicle wheel 2 carried out with the inductor 7, the inductor 7 is arranged inside the vehicle wheel 2 in the exemplary embodiment shown and thereby heats the rim 2a from its inside. For this purpose, the inductor 7 is adapted to the inner area of the rim 2a of the vehicle wheel 2 .
  • the inductor 7 embodied as a multi-winding ring inductor as stated above has a plurality of windings 7a arranged inside the rim 2a and a winding 7b assigned to the rim flange 2d facing away from the spokes 2c.
  • the diameter of the individual windings 7a can decrease towards the spokes 2c if, as in the present case, the rim 2a has a certain conical shape.
  • the other components of the inductor 7 are not described in detail here, since they are generally known.
  • the vehicle wheel 2 or at least part of the vehicle wheel 2, namely the rim 2a, is preferably inductively heated for a period of 20 s to 5 min, preferably 40 s to 3 min. Furthermore, the temperature to which the vehicle wheel 2 or the rim 2a is inductively heated by means of the inductor 2 is 250 to 400° C., preferably 300 to 360° C. The temperature to which the rim 2a is heated can be adjusted by the converter coupled to the inductor 7, which is not shown.
  • the temperature of the vehicle wheel 2 can be monitored during heating by means of a device (not shown) for monitoring the temperature of the vehicle wheel 2 .
  • This device can be, for example, a thermal imaging camera or a pyrometer.
  • the vehicle wheel 2 and/or the inductor 7 can be rotated during heating.
  • the device 4 can have a device (also not shown) for rotating the vehicle wheel 2 and/or the inductor 7 .
  • a device for supplying a cooling medium to the spokes 2c and/or to the hub 2b of the vehicle wheel 2 can be provided in order to cool the spokes 2c and/or the hub 2b of the vehicle wheel 2 during the inductive heating.
  • this device can be designed as a cooling shower.
  • the temperature of the hub 2b and/or the spokes 2c can be adjusted to the desired level by means of the cooling medium.
  • eddy currents are induced in the rim 2a of the vehicle wheel 2 during the inductive heating by an electromagnetic alternating field of the inductor 7 and are converted into heat. Due to the good thermal conductivity properties of the aluminum material, the desired area, in the present case the rim 2a, heats up in a comparatively short time.
  • the coupling distance between see the inductor 7 and the vehicle wheel 2 can be 2 to 6 mm, for example. Electricity from renewable energy sources is preferably used to operate the inductor 7 .

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung eines Fahrzeugrads Bei einem Verfahren zur Erwärmung eines Fahrzeugrads (2), insbesondere als Vorbereitung für ein nachfolgendes Umformverfahren, wird zumindest ein Teil des Fahrzeugrads (2) mittels induktiver Erwär- mung unter Verwendung eines Induktors (7) erwärmt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung eines Fahrzeugrads
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2021 134 233.3 in Anspruch, deren Inhalt durch Verweis hierin vollständig mit aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erwärmung eines Fahrzeugrads, insbesondere als Vorbereitung für ein nachfolgendes Umformverfahren. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Fahrzeugrads, insbesondere als Vorbereitung für ein nachfolgendes Umformverfahren.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind verschiedene Gießverfahren zur Herstellung von Fahrzeugrädern bekannt.
Die durch diese Verfahren gegossenen Fahrzeugräder können anschließend mittels des sogenannten Flowforming bzw. Flowformingprozesses, also einem Walzen der Felge des Fahrzeugrads, weiterverarbeitet werden. Der Flowformingprozess führt zu einer Verdichtung des Materials und dadurch zu einer höheren Stabilität und Festigkeit desselben. Des Weiteren wird durch den Flowformingprozess Material eingespart, wodurch leichtere und widerstandsfähigere Fahrzeugräder hergestellt werden können. Ein weiterer Vorteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, dass aus ein und derselben durch Gießen hergestellten Grundform eines Fahrzeugrads mehrere unterschiedliche Breiten desselben erzeugt werden können, was die Herstellungskosten solcher Fahrzeugräder verringert.
Zur Durchführung des Flowformingprozesses müssen die Fahrzeugräder auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden. Bislang wird dies in einem dafür geeigneten, meist mit Gas betriebenen Ofen durchgeführt, was jedoch zu einem sehr hohen Energieverbrauch führt. Ein zusätzlicher Nachteil dieser Vorgehensweise ist der Einsatz von Verbrennungsgasen in den Erwärmungsöfen, was nicht nur zu sehr hohen Kosten führt, sondern auch einen sehr hohen Verbrauch an CO2 mit sich bringt. Des Weiteren kann es bei auf eine bestimmte Art und Weise hergestellten Fahrzeugrädern zu Problemen kommen, wenn bestimmte Bereiche derselben auf zu hohe Temperaturen erwärmt werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Fahrzeugrads zu schaffen, mit denen das Fahrzeugrad auf einfache, zuverlässige und umweltfreundliche Art und Weise erwärmt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem zumindest ein Teil des Fahrzeugrads mittels induktiver Erwärmung unter Verwendung eines Induktors erwärmt wird, bringt gegenüber den bisher eingesetzten Verfahren sehr viele Vorteile mit sich. So wird durch die induktive Erwärmung die erforderliche Temperatur direkt im Bauteil selbst und nicht in einem wesentlich größeren Raum erzeugt, wodurch sich ein weitaus geringerer Energiebedarf als bei den bekannten Verfahren ergibt. Des Weiteren führt dies auch zu einem erheblich verringerten CO2- Ausstoss und damit zu einer besseren Umweltbilanz des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der zur induktiven Erwärmung eingesetzte Induktor mit elektrischem Strom betrieben werden kann, was gegenüber dem Einsatz von Gas nicht nur zum Umweltschutz beiträgt, sondern auch finanzielle Vorteile mit sich bringt. Dieser finanzielle Vorteil erhöht sich noch durch den deutlich besseren Wirkungsgrad der induktiven Erwärmung gegenüber einer Erwärmung in einem Ofen. Ein weiterer Vorteil der Nutzung eines Induktors zur Erwärmung des Fahrzeugrads besteht darin, dass das Verfahren auf diese Weise einfacher durchzuführen ist.
Des Weiteren ergeben sich Vorteile hinsichtlich des Platzbedarfs, da eine Induktionsvorrichtung deutlich weniger Raum einnimmt als beispielsweise ein mit Gas betriebener Ofen.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Wesentlichen nur die Felge des Fahrzeugrads erwärmt wird. Dies führt zum einen zu einem noch geringeren Energiebedarf, da eine wesentlich geringere Masse erwärmt werden muss als bei bekannten Lösungen. Zum anderen kann der zur Durchführung des Verfahrens eingesetzte Induktor dadurch eine einfachere Konstruktion aufweisen und kostengünstiger herzustellen sein. Insbesondere bei mittels Druckgießen hergestellten Fahrzeugrädern kann diese Ausführungsform vorteilhaft sein, da möglicherweise bestimmte Bereiche des Fahrzeugrads nicht zu stark erwärmt werden sollten.
Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Induktor im Inneren der Felge angeordnet wird, so führt dies zu einer gleichmäßigeren Erwärmung des Fahrzeugrads. Darüber hinaus kann auch in diesem Fall eine einfachere Konstruktion des Induktors ermöglicht werden, was wiederum zu einer Koste n red ukti on führen kann. Da die Innenseite der Felge üblicherweise eine gleichmäßigere Kontur aufweist als die Außenseite, können die Windungen des Induktors relativ einfach ausgeführt werden. Auch die Bewegung des Induktors, um denselben innerhalb der Felge anzuordnen, ist einfacher als bei einem nicht dargestellten Induktor, der von außen an der Felge angeordnet wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Speichen und/oder die Nabe des Fahrzeugrads gekühlt werden. Auf diese Weise lassen sich die genannten Bereiche des Fahrzeugrads, die möglicherweise nicht zu stark erwärmt werden dürfen, in den gewünschten Temperaturbereichen halten.
Eine besonders einfache Möglichkeit zur Kühlung der Speichen und/oder der Nabe des Fahrzeugrads ergibt sich, wenn während des Erwärmens ein Kühlmedium auf die Speichen und/oder die Nabe aufgebracht wird. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass zumindest ein Teil des Fahrzeugrads für eine Dauer von 20 s bis 5 min, vorzugsweise 40 s bis 3 min, erwärmt wird. Eine solche Zeitdauer hat sich als besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine gleichmäßige Erwärmung der zu erwärmenden Bereiche des Fahrzeugrads erwiesen.
Um das nachfolgende Umformverfahren, insbesondere das sogenannte Flowforming, auf die gewünschte Art und Weise durchführen zu können, kann eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen, dass zumindest ein Teil des Fahrzeugrads auf eine Temperatur von 250 bis 400 °C, vorzugsweise 300 bis 360 °C, erwärmt wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeugrad und/oder der Induktor während der Erwärmung rotiert wird. Dies führt zu einer sehr gleichmäßigen Erwärmung des Fahrzeugrads und verhindert eine eventuelle zu starke Wärmeentwicklung in bestimmten Bereichen desselben, so dass eine hohe Qualität des durch das erfindungsgemäße Verfahren bearbeiteten Fahrzeugrads aufrechterhalten werden kann.
Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Temperatur zumindest eines Teils des Fahrzeugrads während der Erwärmung überwacht wird, so wird nicht nur eine Überhitzung des Fahrzeugrads vermieden, sondern es wird auch eine gleichbleibende Qualität desselben sichergestellt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass zum Betreiben des Induktors Strom aus erneuerbaren Energien verwendet wird. Dies stellt eine CO2- neutrale Verfahrensdurchführung sicher und dient so dem Umweltschutz.
Eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Fahrzeugrads ist in Anspruch 11 angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden und gewährleistet eine einfache Durchführung desselben. Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach und kostengünstig herzustellen.
Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann darin bestehen, dass der Induktor als an einen inneren Bereich der Felge des Fahrzeugrads angepasster, insbesondere mehrwindiger Ringinduktor ausgebildet. Ein derartiger mehrwindiger Ringinduktor gewährleistet eine gleichmäßige Erwärmung der gesamten Felge des Fahrzeugrads und kann eine relativ einfache Konstruktion aufweisen und dadurch kostengünstiger herzustellen sein.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zur Zuführung eines Kühlmedium zu den Speichen und/oder der Nabe des Fahrzeugrads aufweisen. Dies ermöglicht eine sehr einfache Kühlung der Speichen und/oder der Nabe des Fahrzeugrads, um diese Bereiche trotz der Erwärmung auf den gewünschten Temperaturen zu halten.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann darin bestehen, dass eine Einrichtung zum Rotieren des Fahrzeugrads und/oder des Induktors vorgesehen ist. Mittels einer derartigen Einrichtung kann eine gleichmäßige Erwärmung des Fahrzeugrads erreicht werden.
Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine Einrichtung zum Überwachen der Temperatur des Fahrzeugrads vorgesehen ist, so ergibt sich eine einfache Möglichkeit, eine eventuelle Überhitzung des Fahrzeugrads zu vermeiden.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 eine sehr schematische Darstellung einer bei einem Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrads eingesetzten Anlage, von der die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erwärmung des Fahrzeugrads ein Teil ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erwärmung eines Fahrzeugrads;
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie Ill-Ill aus Fig. 2;
Fig. 4 eine Ansicht gemäß dem Pfeil IV aus Fig. 2; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt in einer sehr schematischen Darstellung eine Anlage 1 zur Erwärmung eines in Fig. 1 ebenfalls nur sehr schematisch dargestellten Fahrzeugrads 2. Die Anlage 1 weist eine Gießvorrichtung 3 zur Herstellung des Fahrzeugrads 2 mittels Gießen, eine Vorrichtung 4 zur Erwärmung des Fahrzeugrads 2 und eine Umformvorrichtung 5, insbesondere zur Durchführung eines Flowformingprozesses an dem Fahrzeugrad 2, auf. Sämtliche der Vorrichtungen 3, 4 und 5 sind in Fig. 1 nur sehr schematisch angedeutet.
Die Anlage 1 weist des Weiteren eine ebenfalls nur sehr schematisch angedeutete Handhabungsvorrichtung 6 auf, mit welcher die Fahrzeugräder 2 zwischen den Vorrichtungen 3, 4 und 5 transportiert werden können. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der Handhabungsvorrichtung 6 um einen mehrachsigen Roboter. Während die Gießvorrichtung 3 und die Umformvorrichtung 5 von an sich bekannter Bauart sein können und daher die Vorrichtungen und die damit durchgeführten Verfahrensschritte nachfolgend nicht näher beschrieben werden, wird im Folgenden ausführlicher auf die Vorrichtung 4, mit der ein Verfahren zur Erwärmung eines Fahrzeugrads durchgeführt werden kann, eingegangen.
Die Vorrichtung 4 zur Erwärmung des Fahrzeugrads 2 ist in den Figuren 2 bis 5 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Die Vorrichtung 4 weist einen Induktor 7 auf, der zumindest teilweise an die Form des Fahrzeugrads 2 angepasst ist. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Induktor 7 um einen mehrwindigen Ringinduktor, dessen Bauform insbesondere in den Figuren 3 und 5 zu erkennen ist und der zu einem späteren Zeitpunkt näher beschrieben wird.
Das in der Darstellung von Fig. 3 am besten zu erkennende Fahrzeugrad 2 weist in an sich bekannter Weise eine umlaufende Felge 2a, eine den mittleren Bereich des Fahrzeugrads 2 bildende Nabe 2b, mehrere die Nabe 2b mit der Felge 2a verbindende Speichen 2c und zwei die seitliche Begrenzung der Felge 2a bildende Felgenhörner 2d auf.
Vorzugsweise ist der Induktor 7 so ausgeführt, dass im Wesentlichen nur die Felge 2a des Fahrzeugrads 2 erwärmt wird. Während des mit dem Induktor 7 durchgeführten Verfahrens zur induktiven Erwärmung des Fahrzeugrads 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Induktor 7 innerhalb des Fahrzeugrads 2 angeordnet und erwärmt dadurch die Felge 2a von ihrer Innenseite her. Hierzu ist der Induktor 7 an den inneren Bereich der Felge 2a des Fahrzeugrads 2 angepasst.
Der wie oben angegeben als mehrwindiger Ringinduktor ausgebildete Induktor 7 weist mehrere innerhalb der Felge 2a angeordnete Windungen 7a sowie eine dem den Speichen 2c abgewandten Felgenhorn 2d zugeordneten Windung 7b auf. Der Durchmesser der einzelnen Windungen 7a kann sich in Richtung zu den Speichen 2c hin verringern, wenn, wie im vorliegenden Fall, die Felge 2a eine gewisse konische Form aufweist. Die weiteren Bestandteile des Induktors 7 werden hierin nicht näher beschrieben, da sie allgemein bekannt sind.
Vorzugsweise wird das Fahrzeugrad 2 bzw. zumindest ein Teil des Fahrzeugrads 2, nämlich die Felge 2a, für eine Dauer von 20 s bis 5 min, vorzugsweise 40 s bis 3 min, induktiv erwärmt. Des Weiteren beträgt die Temperatur, auf die das Fahrzeugrad 2 bzw. die Felge 2a mittels des Induktors 2 induktiv erwärmt wird, 250 bis 400 °C, vorzugsweise 300 bis 360 °C. Die Temperatur, auf welche die Felge 2a erwärmt wird, kann durch die an dem nicht dargestellten, mit dem Induktor 7 gekoppelten Umrichter, eingestellt werden.
Mittels einer nicht dargestellten Einrichtung zum Überwachen der Temperatur des Fahrzeugrads 2 kann die Temperatur des Fahrzeugrads 2 während der Erwärmung überwacht werden. Bei dieser Einrichtung kann es sich beispielsweise um eine Wärmebildkamera oder um ein Pyrometer handeln. Das Fahrzeugrad 2 und/oder der Induktor 7 können während der Erwärmung rotiert werden. Hierzu kann die Vorrichtung 4 eine ebenfalls nicht dargestellte Einrichtung zum Rotieren des Fahrzeugrads 2 und/oder des Induktors 7 aufweisen. Des Weiteren kann eine Einrichtung zur Zuführung eines Kühlmediums zu den Speichen 2c und/oder zu der Nabe 2b des Fahrzeugrads 2 vorgesehen sein, um die Speichen 2c und/oder die Nabe 2b des Fahrzeugrads 2 während des induktiven Erwärmens zu kühlen. Beispielsweise kann diese Einrichtung als Kühlbrause ausgebildet sein. Mittels des Kühlmediums kann die Temperatur der Nabe 2b und/oder der Speichen 2c auf das gewünschte Niveau eingestellt werden.
In an sich bekannter Weise werden bei der induktiven Erwärmung durch ein elektromagnetisches Wechselfeld des Induktors 7 in der Felge 2a des Fahrzeugrads 2 Wirbelströme induziert und in Wärme umgewandelt. Durch die guten Wärmeleiteigenschaften des Aluminiummaterials erwärmt sich der gewünschte Bereich, im vorliegenden Fall die Felge 2a, in vergleichsweise kurzer Zeit. Der Kopplungsabstand zwi- sehen dem Induktor 7 und dem Fahrzeugrad 2 kann beispielsweise 2 bis 6 mm betragen. Zum Betreiben des Induktors 7 wird vorzugsweise Strom aus erneuerbaren Energien verwendet.

Claims

7 P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Erwärmung eines Fahrzeugrads (2), insbesondere als Vorbereitung für ein nachfolgendes Umformverfahren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest ein Teil des Fahrzeugrads (2) mittels induktiver Erwärmung unter Verwendung eines Induktors (7) erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Wesentlichen nur die Felge (2a) des Fahrzeugrads (2) erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Induktor (7) im Inneren der Felge (2a) angeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Speichen (2c) und/oder die Nabe (2b) des Fahrzeugrads (2) gekühlt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass während des Erwärmens eines Kühlmediums auf die Speichen (2c) und/oder die Nabe (2b) aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest ein Teil des Fahrzeugrads (2) für eine Dauer von 20 s bis 5 min, vorzugsweise 40 s bis 3 min, erwärmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest ein Teil des Fahrzeugrads (2) auf eine Temperatur von 250 bis 400 °C, vorzugsweise 300 bis 360 °C, erwärmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Fahrzeugrad (2) und/oder der Induktor (7) während der Erwärmung rotiert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 8 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Temperatur zumindest eines Teils des Fahrzeugrads (2) während der Erwärmung überwacht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Betreiben des Induktors (7) Strom aus erneuerbaren Energien verwendet wird.
11. Vorrichtung (4) zur Erwärmung eines Fahrzeugrads (2), insbesondere als Vorbereitung für ein nachfolgendes Umformverfahren, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Induktor (7), der zumindest teilweise an die Form des Fahrzeugrads (2) angepasst ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Induktor (7) als an einen inneren Bereich der Felge (2a) des Fahrzeugrads (2) angepasster, insbesondere mehrwindiger Ringinduktor ausgebildet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Einrichtung zur Zuführung eines Kühlmediums zu den Speichen (2c) und/oder der Nabe (2b) des Fahrzeugrads (2).
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Einrichtung zum Rotieren des Fahrzeugrads (2) und/oder des Induktors (7).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Einrichtung zum Überwachen der Temperatur des Fahrzeugrads (2).
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