184429. lajstromszámú szabadalom • Aluminiumkerék, különösen járműkerék, továbbá eljárás és berendezés annak előállítására
1 184429 2 A találmány tárgya alumíniumkerék, különösen járműkerék, melynek futófelülete és keréktárcsája egydarabból van, továbbá eljárás és berendezés ilyen alumíniumkerék előállítására. A gépjárművek kerekeit hosszú időn keresztül szinte kizárólag acéllemezből készítették. Az acélkerekek hagyományos technológiája szerinti a futófelületet szalagból körkörösítik, majd meghegesztik és ez képezi az abroncsot. Az így kialakított abroncsba azután begörgőzik a futófelületprofilt, majd a tárcsát az abroncs belső felületéhez hegesztik. Az utóbbi időben a környezetvédelmi előírások, az energiatakarékosság és a biztonság fokozása érdekében egyre szélesebb körben használnak könnyűfém, alumínium kerekeket. Az alumíniumkerekek ma három kivitelben ismertek, éspedig öntött, kovácsolt, valamint lemezkialakítással. Itt említjük meg, hogy a személygépkocsikhoz használatos acélkerekek súlya gumiköpeny nélkül, tipustól függően 8—12 kg, ugyanakkor az alumíniumöntvény-kerekeké általában 5—8 kg, míg lemezből készült kerekeké 3—5 kg között mozog. Az öntött alumíniumkerekek ára lényegesen magasabb, mint az acélból készítetté, ezért ezeket elsősorban a drágább gépkocsitípusoknál használják. Az alumíniumlemezből készített kerekek lényegesen olcsóbban állíthatók elő, mint az öntött változatok, ezért, továbbá a már említett kedvezőbb súly miatt várható a lemezszerkezetü alumíniumkerekek széleskörű elterjedése. Ma még legelterjedtebben az öntéssel készített alumíniumkerekek használatosak. Ezeket a megolvasztott fémből rendszerint kisnyomású, ritkábban nagynyomású öntéssel állítják elő. Az öntést roncsolásmentes ellenőrzés, majd hőkezelés követi. Ezután a kereket forgácsolással megmunkálják, amit további ellenőrzés követ. Az öntött kerekek változatos formában, kiváló esztétikai megjelenéssel állíthatók elő, de súlyuk viszonylag nagy, továbbá igen drágák, mint erről már szó volt. Kitűnő mechanikai tulajdonságú járműkerék darabolt rúd, amelyet előmelegítés után süllyesztékben kovácsolnak, majd hőkezelik és forgácsolással hozzák létre a készalakot. A kovácsolt kerekek formai kialakítása elmarad ugyan az öntött kerekekétől, de sokkal jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, s nem kell tartani a belső anyaghibáktól, például gázzárványoktól. A kovácsolt kerekek azonban rendkívül drágák, ezért leginkább repülőgépeknél és speciális gépkocsiknál alkalmazzák őket. A 2629511 és a 2635 983 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratból olyan járműkerék ismerhető meg, amely könnyűfémből kovácsolással, vagy öntéssel készül. Ugyancsak ilyen egydarabból, öntéssel vagy kovácsolással készített kerék ismerhető meg a 2063 379 sz. NSZK-beli közzétételi iratból. Ennél is fennállnak mindazok a hátrányok és problémák, amiket az öntött, ill. kovácsolt kerekekről általánosságban elmondtunk. Ezen túlmenően az öntött, ill. kovácsolt kerekek nem alumíniumlemezből vannak kialakítva. Süllyesztékes kovácsolással, egydarabból készített kerekek gyártástechnológiáját ismerteti még a 174572 sz. magyar szabadalmi leírás, valamint az FO—740 alapszámú magyar közzétett bejelentés. A könnyűfém kerekeknél is megpróbálták az acélkerekek hagyományos, kétrészből, hegesztéssel való előállítás-módját alkalmazni. A kerékkoszorút szalagból történő hajlitással hozzák létre és hegesztéssel végtelenítik. A koszorún a futófelületet rendszerint görgőzéssel alakítják ki. A 713 643 sz. szovjet szabadalom szerint például a futófelület kialakítását speciálisan kiképzett ékes alakitószerszámmal oldják meg. A keréktárcsát és a koszorút azután ugyancsak hegesztéssel egyesítik. A fenti kétrészes megoldás ismerhető meg pl. a 2824 972 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratból, ahol a külső- és belsőrésznek nevezett két kerékrészt görgőzéssel készítik, majd — a hegesztés elkerülése érdekében — különféle egyéb módon. pl. zsugorítással, csavarozással, ragasztással, stb. kötik össze. A 24 39 840 sz. NSZK-beli közzétételi iratban olyan könnyűfémkerék van ismertetve, ahol a két kerékrész — a keréktárcsa és a futófelület — vonal- vagy ponthegesztéssel van összekötve. A többrészes megoldás legnagyobb hátránya, hogy az alumíniumötvözetek hegesztése mindig gondot okoz, mivel a hegesztési varratok közelében kilágyult anyag szilárdsági tulajdonságait cask utólagos hőkezeléssel lehet javítani. A varratok miatt rendszerint utólagos minőségellenőrzésre is szükség van. Mindez jelentősen növeli az előállítási költségeket. Ez a technológia nem felel meg a könnyűfémek jellegzetességeinek és nem tudja kihasználni az azokban rejlő lehetőségeket. A két részből álló alumíniumkerekekre Japánban kifejlesztett technológia szerint (Modern Metals 35. kötet, 1979. 10. sz. 82—83. oldal) úgy gyártanak járműkerekeket, hogy lemezből mélyhúzással egy célszerű alakú előgyártmányt alakítanak ki, majd ennek fenékrészét leszakítják, az így kapott csőszerű részből görgőzéssel elkészítik a futófelületet, a leszakított fenékrészt mélynyomással alakítják készre, végül a két részt hegesztéssel erősítik össze. Ez a technológiai megoldás is gondot jelent azonban a már említett hegesztési problémák miatt. A 2 745 508 sz. NSZK-beli közzétételi iratból különleges technológiával előállított kerék ismerhető meg, elsősorban motorkerékpárhoz. Itt a kiindulási anyag alumíniumlemez, amelyből a futófelületet anyagszétválasztással, a tárcsa saját síkjával párhuzamos felmetszésével alakítják ki, az anyagszétválasztás helyét pedig hegesztéssel vagy szegecseléssel erősítik meg. Ez egyrészt technológiai többletráfordítást kíván, másrészt nem megbízható, mivel pl. hegesztéskor anyagkilágyulás lép fel, szegecselésnél pedig a furatok okoznak anyaggyengítést. A hegesztési problémák kiküszöbölésére dolgozták ki az úgynevezett háromrészes kerekeket, amelyeknél a futófelületet két részből készítik és a kovácsolt keréktárcsához casvarozással erősítik hozzá. Az ilyen típusú kerekek azonban a csavarkötés bizonytalansága miatt csak ritkán alkalmazhatók. Az alumínium járműkerekek jelenleg ismert és alkalmazott gyártási technológiáit egyébként a Light Metal Wheel Comittee 1980-ban megjelent „The Status of Light Alloy Disc Wheel in Japan” c. kiadványa ismerteti. A találmány feladata olyan alumíniumkerék — különösen járműkerék — létrehozása, amely lemezből készül, s így rendelkezik a lemezkerekeknek kis súlyá-5 10 15 20 25 20 2 5 40 45 30 55 50 65 2
