Radkörper, insbesondere zur Verwendung als Hohlkörperfelge für hohe Tragfähigkeit, etwa als Bandagenfelge |
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申请号 | EP15153926.9 | 申请日 | 2015-02-05 | 公开(公告)号 | EP2927020B1 | 公开(公告)日 | 2018-12-12 |
申请人 | Jungheinrich Aktiengesellschaft; | 发明人 | Pelz, Daniel; Jeromin, Nikolaus; Wionzek, Franz; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | Die Erfindung betrifft allgemein für schwere Lasten geeignete Räder, ggf. sogenannte "Scheibenräder", für industrielle Anwendungen, wie Materialhandhabungsanlagen, Industrieaufleger, Hebebühnen und Schwerlastfahrzeuge. Es wird speziell an Räder für große Lasten bei vergleichsweise langsamen Geschwindigkeiten gedacht, wie sie etwa für Gabelstapler oder allgemeine Flurförderzeuge, industrielle Anhänger und Walzenzüge benötigt werden. Es wird an Räder gedacht, die mit sogenannten Bandagen-Reifen oder Bandagen ausgestattet sind, die typischerweise aus einem zylindrischen Stahlband mit einer Kunststoff-, Gummi- oder allgemein Elastomerauflage, der eigentlichen "Bandage", bestehen, und auch unter den Begriffen "Press-On Solid (POS)" und "Cushion Tire" bekannt sind. Weist der Bandagen-Reifen das angesprochene zylindrische Stahlband auf, spricht man auch von einer Stahlband-Bandage. Alternativ sind beispielsweise Bandagenreifen ohne Stahlband aus der Wesentlicher Bestandteil eines mit einem zylindrischen Stahlband versehenen Rads mit einem Bandagen-Reifen ist ein als Felge oder Bandagenfelge ansprechbarer Rad-Körper. Eine Stahlband-Bandage wird auf den Rad-Körper aufgeschoben, so dass die Stahlband-Bandage mit der Innenumfangsfläche des zylindrischen Stahlbands auf einer zylindrischen Tragfläche des Rad-Körpers sitzt. Das Aufschieben oder Aufpressen der Stahlband-Bandage auf die Tragfläche des Rad-Körpers kann zweckmäßig in einem erwärmten Zustand erfolgen, so dass die Stahlband-Bandage nach dem Abkühlen gewissermaßen auf die Tragfläche aufgeschrumpft ist. Eine bekannte einfache Konstruktion eines solchen Rad-Körpers (vgl. Bei solch einer Konstruktion sind Bedenken angebracht, ob der Rad-Körper bei hohen Belastungen eine hinreichende Standfestigkeit hat. So können im Bereich der Schweißnähte zwischen dem Tragsteg und dem Außenring vergleichsweise hohe Spannungen auftreten, die die Gefahr eines Ausfalls der Felge wahrscheinlich machen. Eine demgegenüber hinsichtlich der zu erwartenden Lebensdauer verbesserte herkömmliche Konstruktion (vgl. Vor diesem technischen Hintergrund geht die Erfindung von einem Rad-Körper, insbesondere zur Verwendung als Felge für einen Bandagen-Reifen aus, der umfasst: einen sich koaxial zu einer Rad-Körper-Achse erstreckenden zylindrischen Außenringabschnitt, der auf einer radialen Außenseite eine Lauffläche oder eine Tragfläche zum Tragen eines Reifens, beispielsweise eines Bandagen-Reifens, aufweist; einen mit dem Außenringabschnitt verbundenen, sich von dem Außenringabschnitt nach radial innen erstreckenden Tragstegabschnitt, über den der Außenringabschnitt mit einer Radhalterung verbindbar ist; und eine den Außenringabschnitt mit zumindest einer axialen Seite des Tragstegabschnitts verbindende Stützanordnung. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Rad-Körper bereitzustellen, der eine vergleichsweise hohe Standfestigkeit auch bei großen Belastungen aufweist und trotzdem vergleichsweise kostengünstig herstellbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe führt für den angesprochenen Rad-Körper erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Stützanordnung einen sich koaxial zu der Rad-Körper-Achse radial innerhalb des Außenringabschnitt erstreckenden Innenringabschnitt aufweist, der einerseits direkt oder indirekt in radialem Abstand von dem Außenringabschnitt mit dem Tragstegabschnitt verbunden ist und andererseits direkt oder indirekt in axialem Abstand von dem Tragstegabschnitt mit einer radialen Innenseite des Außenringabschnitts verbunden ist. Ein solcher Innenringabschitt lässt sich vergleichsweise einfach als Teil des Rad-Körpers realisieren, insbesondere wenn der Außenringabschnitt von einem zylindrischen Außenring gebildet ist, wie es bevorzugt ist. Auf in axialer und radialer Richtung sich erstreckende Schweißnähte zum Vorsehen gesonderter Stützrippen kann verzichtet werden. Schweißnähte zum Verbinden gesonderter Bauteile des Rad-Körpers können als homogen in Umfangsrichtung verlaufende Schweißnähte ausgeführt sein, wodurch eine hohe Schweißqualität erreichbar ist, so dass Schweißnahtspannungen kleiner und die zu erwartende Lebensdauer vergrößert ist. Vorzugsweise umfasst die Stützanordnung einen von dem Tragstegabschnitt axial beabstandeten, mit dem Außenringabschnitt verbundenen und sich von diesem radial innen erstreckenden und mit dem Innenringabschnitt verbundenen Stützringabschnitt. Der Innenringabschnitt kann vorteilhaft zylindrisch ausgebildet sein. Der Innenringabschnitt kann zweckmäßig direkt mit dem Tragstegabschnitt verbunden sein. Man kann zweckmäßig vorsehen, dass der Außenringabschitt, der Tragstegabschnitt und der Innenringabschnitt oder - vorzugsweise - der Außenringabschitt, der Tragstegabschnitt, der Innenringabschnitt und der Stützringabschnitt einen Ringhohlraum des Rad-Körpers begrenzen. Ist, wie vorgesehen, der Stützringabschnitt vorgesehen, so kann der Ringhohlraum einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen, was besonders zweckmäßig ist. Wie zumindest schon implizit schon angesprochen, wird daran gedacht, dass der Rad-Körper aus mehreren gesonderten Bauteilen, vorzugsweise durch Schweißen miteinander verbundenen Metallbauteilen, insbesondere Stahlteilen, hergestellt ist. Dabei können die gesonderten Metallbauteile wenigstens einen den Außenringabschnitt bildenden Außenring und wenigstens einen den Tragstegabschnitt bildenden Tragsteg umfassen. Ferner können die gesonderten Metallbauteile wenigstens einen den Innenringabschnitt bildenden Innenring und vorzugsweise wenigstens einen den Stützringabschnitt bildenden Stützring umfassen. Bevorzugt sind die angesprochenen Metallbauteile von geometrisch einfacher Gestalt, nämlich als kreiszylindrische Ringelement, die sich nur in axialer Richtung erstrecken, bzw. als sich nicht nur in radialer Richtung erstreckende Scheibenelemente bzw. Ringscheibenelemente ausgeführt. Solche kreiszylindrischen Ringelemente können durch Ablängen von einem entsprechenden Rohrelement bereitgestellt werden und solche Scheiben- bzw. Ringscheibenelemente können aus geeignetem flächigen Material hergestellt werden, beispielsweise durch Laserschneiden. Es versteht sich, dass die angesprochenen Bauteile aus einem geeigneten Material hergestellt werden, beispielsweise Metall, insbesondere Stahl. Die Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Rad-Körpers aus mehreren Metallbauteilen bereit, wobei vor allem an einen Rad-Körper gedacht wird, der beispielsweise zur Verwendung als Felge für einen Bandagenreifen vorgesehen ist. Ein solcher Rad-Körper umfasst erfindungsgemäß:
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zeichnet sich durch die folgenden Verfahrensschritte aus:
Durch Verwendung der Schweißbaugruppe wird das Zusammenfügen des Rad-Körpers aus den diesen bildenden Metallbauteilen wesentlich vereinfacht. Das Einschieben der Schweißbaugruppe in den Außenring kann ein Einpressen umfassen, wofür die Schweißbaugruppe an ihrem Außenumfang entsprechend passgenau vorbereitet werden kann, so dass einen nötige Zentrierungsfunktion gegebenenfalls zwangsläufig mit erreicht wird. Es wird vor allem daran gedacht, dass die Schweißbaugruppe an wenigstens einem Abschnitt ihres äußeren Umfangs mit der radialen Innenseite des Außenring verschweißt wird, wodurch zumindest der Tragstegabschnitt mit dem Außenring verbunden wird. Ferner wird daran gedacht, dass die Schweißbaugruppe einen von dem Tragstegabschnitt axial beabstandeten Stützringabschnitt aufweist, der sich von dem Innenringabschnitt nach radial außen erstreckt und mit der radialen Innenseite des Außenring verschweißt wird. Auch die Schweißbaugruppe kann durch Verschweißen aus mehreren Metallbauteilen hergestellt werden. Es wird in diesem Zusammenhang daran gedacht, dass die Metallbauteile wenigstens einen den Tragstegabschnitt bildenden Tragsteg umfassen und die wenigstens einen den Innenringabschnitt bildenden Innenring oder/und wenigstens einen den Stützringabschnitt bildenden Stützring umfassen. Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass noch wenigstens ein weiteres Metallbauteil, gegebenenfalls mehrere weitere Metallbauteile vorgesehen sind, die zusammen mit den angesprochenen Metallbauteilen die Schweißbaugruppe bilden. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die zum Herstellen der Schweißbaugruppe miteinander zu verschweißenden Metallbauteile in ihre relativen Sollpositionen gebracht und aneinander fixiert werden und dann verschweißt werden. Die Fixierung kann durch punktförmige Verbindung mittels Schweißpunkten erfolgen (sogenanntes Heften). Der Außenring kann dabei vorteilhaft als Positionierungs- oder Fixierungs-Hilfseinrichtung (ggf. sogenannte Heftvorrichtung) verwendet werden. Die Erfindung stellt speziell auch einen Rad-Körper der angesprochenen Ausgestaltung bereit, der mit den erfindungsgemäß Verfahren hergestellt ist. Die Erfindung stellt ferner ein Laufrad für ein Flurförderzeug, ein gewerbliches Fahrzeug oder eine vermittels wenigstens eines Laufrads bewegliche Vorrichtung bereit, umfassend einen erfindungsgemäßen Rad-Körper. Vorzugsweise ist das Laufrad mit einem Bandagen-Reifen auf der Tragfläche ausgestattet. Die Erfindung stellt ferner eine bewegliche Vorrichtung, beispielsweise ein Flurförderzeug oder allgemein ein gewerbliches Fahrzeug, bereit, welche/welches mittels wenigstens eines erfindungsgemäßen Laufrads beweglich ist. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Der Tragsteg 20 ist durch zwei umlaufende Schweißnähte mit dem Innenumfang des Außenring 18 verschweißt, auf beiden axialen Seiten des Tragstegs 20. Im Bereich dieser Schweißnähte können vergleichsweise hohe Spannungen auftreten, wodurch die Standfestigkeit bzw. Tragfähigkeit der vom Rad-Körper 10 gebildeten Bandagenfelge gefährdet wird. Eine weitere bekannte Konstruktion ist in Der Fertigungsaufwand für das Vorsehen der Stützrippen ist erheblich, und es werden auch die Schweißnähte zwischen den Stützrippen und den Tragrippen relativ hoch beansprucht, so dass eine hinreichende Anzahl von Stützrippen benötigt wird, um gegenüber der Lösung von Die in den Anstelle der von den Stützrippen 32 gebildeten Stützanordnung weist die erfindungsgemäße Konstruktion gemäß Die Herstellung des erfindungsgemäßen Rad-Körpers gemäß Die angesprochenen Komponenten, nämlich der Außenring 18, der Tragsteg 20, der Innenring 40 und der Stützring 42 begrenzen eine beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Ringhohlraum des Rad-Körpers 10. Der zusätzliche Stützring 42 leitet einen Teil der Radaufstandskraft über den Innenring 40 in den Tragsteg 20 ein, wodurch wird eine wesentlich stabilere Konstruktion erreicht wird. Die Schweißnahtspannung ist kleiner und damit ist die zu erwartende Lebensdauer vergrößert. Der Herstellungsaufwand ist im Vergleich zur bekannten Lösung gemäß Ein wichtiger Aspekt der Konstruktion gemäß Wie bei den Lösungen des Stands der Technik verbindet der Tragsteg 20 den Außenring 18 mit dem Radflansch 22, der typischerweise ein Komponente des mit dem Rad auszustattenden Fahrzeug bzw. der mit dem Rad auszustattenden Vorrichtung ist und drehbar gelagert und gegebenenfalls antreibbar ist. Es kann sich beispielsweise um eine einer Achse zugehörige Komponente handeln. Bei der erfindungsgemäßen Lösung von Wie beim Ausführungsbeispiel der Es ist allgemein darauf hinzuweisen, dass die angesprochenen Komponenten eines Rad-Körpers, die nach den erläuterten Ausführungsbeispielen miteinander durch in Umfangsrichtung umlaufende Schweißnähte miteinander verschweißt werden, jeweils auch mehrteilig ausgeführt sein können, beispielsweise durch miteinander verschweißte Teilkomponenten. Ein Beispiel hierfür ist in Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Ein besonders vorteilhafter Fertigungsablauf zeichnet sich durch folgende Handhabungs- und Fertigungsfolge aus: Als erstes werden der Tragsteg 20, der Innenring 40 und der Stützring 42 zur Bildung des Schweißbaugruppe relativ zueinander positioniert, also in ihre relativen Sollpositionen gebracht und aneinander fixiert, beispielsweise durch sogenanntes Heften, also der Herstellung von punktförmigen Verbindungen durch einzelne Schweißpunkte. Der Außenring wird dabei bevorzugt als Positionierungs-Hilfsmittel (Positionierungslehre) oder sogenannte Heftvorrichtung verwendet. Bei der aus dem Außenring herausgenommenen Schweißbaugruppe werden dann die innen liegenden Kehlnähte geschweißt. Anschließend wird die Schweißbaugruppe im Außenring positioniert und fixiert, insbesondere durch Punktschweißen geheftet, worauf dann der Tragsteg und der Stützring radial außen mit den umlaufenden Schweißnähten mit dem Innenumfang des Außenrings verschweißt werden. Typischerweise schließt sich hiernach eine spanende Nachbearbeitung der Anschraubflächen und Zentrierung sowie ein Bohren von Schraubenbohrungen für die Verbindung mit dem Radflansch an. Anschließend kann der Rad-Körper für Lackierung vorbereitet, insbesondere grundiert werden, und dann lackiert werden. Durch das Einlegen der die Schweißbaugruppe bildenden Komponenten in den als Heftvorrichtung dienenden Außenring kann in der Regel auf eine spanende Bearbeitung des Außendurchmessers des Tragstegs 20 und des Weitere geeignete Ausführungsformen wird der Fachmann ohne weiteres auffinden können. Dem Fachmann wird aus dem hierin gegebenen Informationen auch klar sein, wie die Einzelkomponenten für die Verschweißung miteinander zweckmäßig vorbereitet werden können. |