DE512558C - Verfahren zur Herstellung von profilierten Ringen (Felgen fuer Luftreifen) - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung von Ringen unregelmäßigen Querschnittes, z. B. raschabnehimbaren Felgen für Luftreifen.
Insbesondere soll der Rinig seine endgültige Form und Größe in einem einzigen Arbeitsgange erhalten.

Die neue Maschine soll mehrere bisher in getrennten Maschinen ausgeführte Verfahrensstufen in sich vereinen. Die Erfindung richtet sich auch auf bauliche Neuerungen an solch einer Maschine.

Die Hauptvorteile der Erfindung sind Ersparnis an Zeit und Arbeit.

Bei der üblichen Herstellung von Reifenfelgen werden vier getrennte Maschinen und Verfahrensstufen beim Fertigmachen einer Rohfelge verwendet, die vorher nacheinander durch Biegen, Stumpfschiweißen und Abrichten hergestellt wurde. Diese Maschinen bewirken nacheinander das Walzen, das gewöhnlich zwei Maschinen erfordert, das Erweitern auf eine Übergröße und das Verengen auf Fertiggröße. Diese Schritte sind

»5 wegen der Verwendung handelsüblicher Formen der Vorwerkstärlce nötig, die eine abschließende Berichtigung nötig machen, und wegen der Unmöglichkeit der Erzielung der genauen Größe des Ringes durch die gewöhnliehen Herstellungsverfahren. Genauigkeit im Endprodukt erfordert daher einen oder mehrere Formgebungsstufen, um. dem Erzeugnis den richtigen Querschnitt zu geben, eine Erweiterungsstufe, um die Elastizität des Metalls zu überwinden und die Felge auf etwas Übermaß zu bringen, und eine Verengunigsstufe, um das Maß auf das genaue Fertigmaß zu verringern.

Die neue Maschine vereinigt in sich das Erweitern und Verengen und bewirkt dank Verwendung besonderer Gesenke die endgültige Formgebung des Ringes sowie das notwendige Erweitern und Verengen.

In der Zeichnung ist ein Ausfübrungsbeispiel schematisch dargestellt.

Abb. ι bis 5 zeigen die Stellungen der Formungsgesenke nacheinander bei ihrer Arbeit an einer Felge; die waagerechte Abmessung, welche die Bewegung der Gesenke darstellt, ist relativ zur senkrechten Abmessung stark übertrieben.

Abb. 6 zeigt im selben waagerechten Maßstabe wie Abb. 1 bis 5 zwei Kurveni, welche die Bewegung der Gesenke mit Beizug auf die Drehung der Maschinenkurbelwelle darstellen,

Abb·. 7 eine Seitenansicht der ganzen Maschine,

Abb. 8 eine Vorderansicht des Arbeitskopfes der Maschine in Achsenrichtung der Gesenke gesehen,

Abb. 9 einen Mittelschnitt der Abb. 8,

Abb. ίο eine Ansicht des Antriebes des Erweiterungsgesenkes, ,

Abb. 11 eine Ansicht des Antriebes dies Verengungsgesenkes, '

Abb. 12 einen Schnitt durch das Werkstück und einen Teil der Walzen beim handelsüblichen Walzen,

Abb. 13 einen Schnitt durch die fertige Felge, Abb. 14 einen Schnitt durch das Verengungsgesenk.

Bei der wirtschaftlichen Herstellung von Felgen, z. B. für Luftreifen, hat es sich als sehr zweckmäßig erwiesen, Walzen 30, 31 (Abb. 12) zu verwenden, welche einen profilierten Streifen aus Blech erzeugen, dessen Querschnitt dem der fertigen Felge ungefähr gleich ist, aber noch kleinere Nachrichtarbeiten am Flansch F und der Rille G verlangt, um dieses Vorwerkstück geeignet für den, fertigen Gegenstand nach Abb. 13 zu machen·. Darin ist der Flansch/⁷ im wesentlichen rechtwinklig zürn Felgenkörper r aufgebogen worden, und sein gebogener Teil ist etwas nachgeformt worden, während die Rille g aufgerollt worden ist, damit sie einen kürzeren Bogen bildet und unter spitzerem Winkel zum Felgenteil r steht. Diese Formgebung erforderte bisher zwei Walzvorgänge und wird jetzt zusammen mit dem Bringen der Felge auf Fertigmaß, das bisher durch Erweitern und Verengung getrennt geschah, nach der Erfindung in einer einzigen Maschine verwirklicht.

Abb. ι bis 6 zeigen das Erweitern, Gestalten und Verengen einer teilweise geformten Felge in einer einzigen Maschine. Die Abb. 1 bis 5 sind der Drehachse X-X zugehörig, welche die gemeinsame Mitte der beiden im Kreise angeordneten Gesenkformen darstellt, die durch die beiden Gruppen von beim Arbeitshub sich erweiternden Innen- und sich verengenden Außengesenken gebildet werden. Bewegungen nach rechts stellen in Abb. 1 bis 6 Bewegung nach außen von der Achse X-X der Maschine dar, während Bewegungen nach links Einwärtsbewegungen darstellen. Die Gesenke E und C veranschaulichen je eines der im Kreise angeordneten Gesenke, die zusammen diese zwei Gruppen bilden. Abb. 6 zeigt durch zwei Kurven: e und c graphisch die relativen Bewegungen, der obigen zwei Sätze (E und C) von Gesenken. Beide Gesenke beginnen, an dem ain weitesten abstehenden Punkte I bei o° oder am Anfang eines Arbeitsspiels sich gegeneinanderzubewegen. Bei Drehung der Kurbelwelle S (Abb. 7 und ro) der Maschine beginnen die Innengesenke £ sich nach auswärts zu bewegen und die Außengesenke C nach einwärts. βο An einem Punkte III ist eine kurze Pause in der Einwärtsbewegung der Außengesenke C.

Dort haben die Innenigesenke E die Grenze ihrer Auswärtsbewegung erreicht, wie Kurve e zeigt. Dann laufen die Innengesenke J3 rasch in ihre innerste Lage zurück, während die Außengesenke C relativ langsam weiter einwärts bis zu einem Mindesthalbmesser am Punkt IV der Kurve c wandern. Dann ziehen sich die Außengesenke nach außen von, der Mitte zurück und lassen den geformten Ring frei zum Entfernen aus der Maschine zurück.

Die Abb. 1 bis 5 zeigen die Wirkungen dieser Arbeit an einem rohen Ringe R₁ der hier eine Luftreifenfelge ist und einen Seitenflansch F an einem zylindrischen Körper an einer Seite sowie an der andern Seite eine Rille G aufweist, in die ein abnehmbarer durchschlitzter Seitenflansch ähnlich dem fertigen Flansch f (Abb. 13) später eingesetzt wird. Der rohe Ring R (Abb. r) ist im wesentlichen zylindrisch, doch ist sein zylindrischer Mittelteil leicht kegelförmig. Dies beruht darauf, daß beim roh gebogenen Ring die Achse geringster Biegungsbeanspruchung bzw. die neutrale Achse nicht in der Ebene des geraden Teiles der Felge R, sondern unter einem Winkel dazu liegt, wegen der unsymmetrischen Lage des Flansches F und der RiIIeG zum übrigen Teil der Felge. Die Lage der Gesenke in dieser Abb. 1 ist die Beschickungslage entsprechend den Punkten I-I an den Kurven, e und c der Abb. 6. Bei Bewegung der Gesenke in die Lage nach Abb. 2, welche den Punkten II-II der Abb. 6 entspricht, wird der bisher auf einer Blattfeder j des Gesenkes E ruhende Flansch F der Felge auf den abgerundeten Teil 13 des Gesenkes E gehoben und nebst den Nachbarteilen des Felgenkörpers allmählich gestreckt, während die Kante der Rille G aufwärts gegen die Fläche 20 des Gesenkes C geschoben worden ist. Wenn die Gesenke E und C ihre gegenseitige Annäherung fortsetzen, so gleitet der äußerste Teil der Rille G über die benachbarten Schrägflächen 20, 20' (Abb. 14) des Verengungsgesenkes C und leitet dadurch ein Aufrollen der Rille G ein. Die Relativbewegung der zwei Gesenke E und C an diesem Punkt setzt sich aus der Auswärtsbewegung von E und der Einwärtsbewegung von C zusammen. Weitere Annäherung der Gesenke bringt den Wulst 21, des Gesenkes (s. Abb. 1) gegen die Innenseite der Felgenrille G und preßt sie einwärts gegen den entsprechenden Teil 11 des Erweiterungsgesenkes E. An einem Punkt, der dem Punkt III der Kurven e und c in Abb. 6 entspricht, sind die Gesenke E und C auf der Felge zusammengekommen, die "nun ihre fertige Form r zeigt. Die kurze, obenerwähnte Pause in der . Einwärtsbewegung des sich verengernden

Außengesenkes C tritt ein, während die Arbeit des Fertigstellen der Form der Felge durch die sich erweiternden Innengesenke bei ihrer Auswärtsbewegung geleistet wird. Diese Pause am Punkt III der Kurven ist so klein und umfaßt nur so wenig Zeit, daß sie beim Zeichnungsmaßstabe nicht sichtbar ist. Während dieser Annäherung der- Gesenke E und C entspricht ihre Wirkung auf die Felge R ίο mehr einer Gesenkpressung als der vorhergehenden Biege- und Streckwirkung. Diese Gesenkpressung ergibt eine Fertigformung des Flansches, jetzt f genannt, die ihn mehr rechtwinklig zum zylindrischen Teil des FeI-genkörpers stellt und gleichzeitig die Rinne im ganzen aufbiegt, so daß sie, wie bei g gezeichnet, einen spitzeren Winkel als vorher zum Felgenkörper bildet. Bei dieser Schlußpressung wirken die Flächen 10 und 11 des ao Gesenkes E mit den Flächen 20, 21 des Gesenkes C beim Formen der Rille g zusammen. Das Zusammenwirken der Flächen 12 und 22 der Gesenke E, C bildet die genaue zylindrische Form des Felgenkörpers r. Die as Flächen 13 und 23 formen zusammen den Flansch /. Nach Abb. 4 sind die Innengesenke E in ihre Ursprungslage zurückgekehrt und haben den fertigen Ring auf der Umfangsfläche der Gesenke C ruhend zurückgelassen, die sich nunmehr langsam weiter einwärts bewegen und dadurch die Felge auf Fertigmaß verengen, unter Berücksichtigung des Bestrebens der Felge, beim Loslassen sich zu erweitern. Die Lagen der Gesenke entsprechen hier den Punkten IV-IV in Abb. 6. Bei Rückzug des Gesenkes C in seine ursprüngliche Lage nach außen (Abb. 5) fällt die fertige Felge auf die Federstütze ί und kann aus der Maschine entfernt werden.
Nach Abb. 7 bis 11 werden Blöcke 42, die die Außengesenke C tragen, durch ein einstellbares hin und her gehendes Organ 44 in radialer Richtung bewegt, das am oberen Ende einen Tisch 43 trägt, auf dem die Blöcke 42 in radialen Nuten gleiten. Die Blöcke werden durch Lenker 41 (Abb. 9) ein- und auswärts bewegt. Die Innengesenke E ruhen auf Blöcken 60, die den Blöcken 42 gleichen, aber nicht auf dem Tragtische direkt ruhen, sondern auf einem genuteten Einwärtsvorsprunge 42' der Blöcke 42. Lenker 61 verbinden diese Blöcke 60 mit einer Muffe 62, der auf einer anderen konzentrischen Muffe 63 befestigt jist. Diese ist mit der durch eine Kurbel hin und her bewegten Treibstange 48 vermöge Federkeils 70 undrehbar, aber axial verschiebbar verbunden. Zur Herbeiführung einer bestimmten Bewegung der Innengesenke, entsprechend dem Diagramm nach Abb. 6, ist zwischen der Treibstange 48 und der auf die Lenker 61 einwirkenden Muffe 63 eine Totgangverbindung vorgesehen. Diese besteht aus zwei Schwingdaumen 65, die an die Muffe 62 angelenkt sind und mit Anlagestücken 65' über Gegenstücke 66' am Ring 66 greifen. Diese Stücke 65', 66' bestehen aus abnutzungsfestem Stoff. Der Ring 66 ist an der Treibstange 48 durch eine Schraubverbindung 69 einstellbar. Ein größerer starrer Ring 67 sitzt oberhalb der Blöcke 60, welche die Innengesenke E tragen, und wird in Abstand vom Tisch 43, an den er angebolzt ist, durch nicht gezeichnete Abstandshalter gehalten, um freie Bewegung der beiden verschiebbaren Gesenklagerblöcke 42, 60 zu gestatten. Innere Anlageflächen 68 des Ringes 67 kommen mit den Außenflächen der Gelenkdaumen 65 in Berührung und bewirken ihre Ausrückung an einem ausgewählten Punkt beim Auswärtshube der durch eine Kurbel hin und her bewegten Stange 48 und gewährleisten so den Eingriff der Daumen 65 mit dem Ring 66 beim Einwärtshube der Stange 48. Infolgedessen werden verschiedene Grade von Bewegung der Innengesenke E ermöglicht.

Wie in Abb. 7 und 10 gezeigt, wird die Treibstange 48 von einer Kurbelwelle 5 durch Kurbel 50 und Verbindungsstange 49 hin und her bewegt. Der Tisch 43 wird durch Nocken 47 (Abb. 11) hin und her bewegt, die seitlich der Kurbel 50 an der Welle 5 angebracht sind. Die Kurven 47 wirken auf Rollen an einem Querhaupt 44, das in Eingriff mit einem zweiten Schiebegliede durch ein Keilstellglied 54 treten kann, wodurch eine einstellbare Triebverbindung für den Außengesenkmechanismus geschaffen ist. Die Treibstange 48 ragt durch eine Mittelöffnung im Querhaupt 44, Keil 54 und zugehörigen Schieber. Um den Tisch 43 zurückzuführen, wenn die Schwerkraft hierzu nicht ausreicht, sind Hilfsnocken 47' an den Triebnocken 47 angebracht, die mit Rollen an zwei Rückzugshebeln 46 in Berührung kommen, die durch einen Verbindungslenker mit zwei an der Unterseite des Tisches 43 angebrachten Rückholstangen verbunden sind. Eine Feder 46' liefert eine elastische Verbindung zwischen der Verbindungsstange und dem Hebel 46 n₀ zum Schutz für den Fall von Verklemmung des Tisches 43 oder seines Zubehörs.

Die die beiden Gesenksätze treibende Kurbelwelle 5¹ wird von einem nicht gezeichneten Getriebe gedreht, dessen Wellen in Lagern 51, ^₅ 51' ruhen. Eine Plattform 52 trägt einen Elektromotor oder eine Antriebswelle.

Der Ring 40, der ein Widerlager für die verschiedenen Lenker 41 des Außengesenkmechanismus bildet, wird vom Maschinen- ;estell getragen. Das Handrad 53 (Abb. 7) stellt die Bewegung des Außengesenkmecha-

nismus durch das obengenannte Keilstellglied 54 ein. Federn 41' drücken gegen den Tisch 43 und sind mit den Gesenkträgern 42 durch eine Gewindebolzenverbindung verbunden, so daß Totgang im Triebwerk der Gesenktragblöcke aufgenommen werden kann und unerwünschte Abwärtsbewegungen der oberhalb der Maschinenmitte angebrachten Blöcke durch ihr Gewicht verhindert werden können.

Zwecks bequemer Herstellung und Einstellung sind die Blöcke geteilt und die Teile durch Füllstücke getrennt (Abb. 9).

Eine einzige Maschine kann also die drei bisher für denselben Zweck verwendeten mit gleicher Wirkung, aber viel billiger ersetzen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von profilierten Ringen mittels innerer und äußerer radial beweglicher Formgesenke, dadurch gekennzeichnet, daß in ein und derselben Maschine ein Ring als Ganzes über sein gewünschtes Maß erweitert wird,

«5 dann, während er unter Spannung ist, geformt wird und schließlich auf das gewünschte Maß verengt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Gesenke rasch nach dem Formungsvorgang zurückgezogen werden, während die Bewegung der äußeren Gesenke im Anschluß daran fortgesetzt wird, um den Ring auf Maß zu verengen. -

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Gesenke in der endgültigen Formungslage zu einer Pause veranlaßt werden und erst nach dem Zurückweichen der inneren Gesenke ihre maßbestimmende Einwärtsbewegung fortschreitet.

4. Maschine für das Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 mit inneren und äußeren Gruppen von Gesenken, die relativ beweglich radial zu einer gemeinsamen +5 Mitte sind und mit der Form ihrer- gegenüberliegenden Flächen wesentlich der gewünschten Form des fertigen Ringes entsprechen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung wie ein Triebwerk (S, 43, 47, 48) zum Bewegen und zeitlichen Steuern der Gesenke, derart, daß diese den Ring durch Auswärtsbewegung der inneren Gruppe von Gesenken strecken, ihn durch relative Annäherung beider Gruppen von Gesenken formen und ihn schließlich durch Einwärtsbewegung der äußeren Gesenkgruppe auf Maß bringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen