BE1011343A6

BE1011343A6 - Spaak, wiel dat van dergelijke spaken is voorzien en werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke spaken.

Info

Publication number: BE1011343A6
Application number: BE9700706A
Authority: BE
Original assignee: Piminvest Naamloze Vennootscha
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1999-07-06
Also published as: FR2767749B3; DE29811076U1; FR2767749A3

Abstract

Spaak, met een lichaam (2) dat een gedeelte (12) vertoont dat afgeplat is ten opzichte van minstens één uiteinde, en meer speciaal ten opzichte van beide uiteinden (3-5), van de spaak (1), daardoor gekenmerkt dat de oppervlakte (S1) van de dwarsdoorsnede van het afgeplatte gedeelte (12) aanzienlijk kleiner is dan de oppervlakte (S2) van een dwarsdoorsnede door het lichaam (2) ter plaatse van het betreffende uiteinde, respectievelijk de beide uiteinden (3-5) van de spaak (1).

Description

Spaak, wiel dat van dergelijke spaken is voorzien en werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke spaken. Deze uitvinding heeft betrekking op een spaak, meer speciaal een wielspaak.

In de eerste plaats betreft zij een spaak die bedoeld is voor wielen van fietsen, bromfietsen en dergelijke, doch het is duidelijk dat deze spaak ook in andere wielen kan worden aangewend.

Meer speciaal heeft de uitvinding betrekking op een spaak die bestaat uit een langwerpig lichaam dat aan één uiteinde is voorzien van een kop om de spaak aan de naaf van een wiel te bevestigen en dat aan zijn andere uiteinde is voorzien van schroefdraad voor het aanbrengen van een nippel om de spaak nabij de velg van het wiel te bevestigen.

Klassiek wordt het lichaam van een spaak uitgevoerd met een cirkelvormige doorsnede waarvan de vormgeving over de volledige lengte van het lichaam van de spaak constant is.

Sinds enige tijd is het ook bekend om het lichaam over het grootste gedeelte van zijn lengte, met uitzondering van de uiteinden, af te platten, zodanig dat een afgeplatte doorsnede wordt verkregen. Hierdoor wordt verkregen dat, althans wanneer de afgeplatte doorsnede in de juiste richting gesitueerd is, de luchtweerstand die de spaak ondervindt bij het roteren van het wiel wordt verminderd, waardoor het aërodynamische gedrag van de spaak wordt verbeterd. Dit laatste is vooral van groot belang bij de toepassing in renfietsen. Zulke afgeplatte spaak levert ook een bijzonder esthetisch effect.

De tot op heden bekende afgeplatte spaken worden verwezenlijkt door de ronde spaken in een pers te brengen en het betreffende gedeelte door middel van een matrijs een meer afgeplatte vorm te geven, zoals bijvoorbeeld een ellips, ovaal of dergelijke.

Een groot nadeel van de tot op heden bekende afgeplatte spaken bestaat erin dat zij niet door de gebruikelijke naafopeningen passen. Om deze spaken dan toch te kunnen aanwenden, worden in de naafopeningen twee tegenover elkaar liggende uitsparingen aangebracht, bijvoorbeeld door middel van een vijl, zodanig dat een doorgang gevormd wordt voor het afgeplatte gedeelte. Het is duidelijk dat deze techniek als gevolg heeft dat de sterkte van de naafflenzen afgezwakt wordt, dat het aanbrengen van dergelijke uitsparingen omslachtig is en dat geen waarborgen meer kunnen worden gegeven door de constructeur van de naaf.

Om de luchtweerstand van een spaak te verlagen, doch deze spaak toch te kunnen bevestigen in een klassieke naafopening en door middel van de klassieke nippels, is het ook bekend om de spaak over een gedeelte van haar lengte te verdunnen, evenwel met behoud van de ronde doorsnede.

De huidige uitvinding beoogt een afgeplatte spaak die verbeterd is ten opzichte van de bekende uitvoeringen, meer speciaal qua aërodynamica en weerstand tegen vermoeidheid, dit alles terwijl een spaak beoogd wordt die bij voorkeur doorheen een normale naafopening past.

Hiertoe betreft de uitvinding een spaak, met een lichaam dat een gedeelte vertoont dat afgeplat is ten opzichte van minstens een uiteinde, en meer speciaal ten opzichte van beide uiteinden, van de spaak, daardoor gekenmerkt dat de

oppervlakte van de dwarsdoorsnede van het afgeplatte gedeelte kleiner, meer speciaal aanzienlijk kleiner, is dan de oppervlakte van een dwarsdoorsnede door het lichaam ter plaatse van het betreffende uiteinde, respectievelijk de beide uiteinden van de spaak.

Door met een doorsnede met een verkleinde oppervlakte ter plaatse van het afgeplatte gedeelte te werken, wordt, enerzijds, bekomen dat de voordelen van een afgeplatte spaak worden behouden, en wordt, anderzijds, tevens de mogelijkheid geschapen om één of meer van de voornoemde nadelen op te lossen.

De uitvinder heeft ook vastgesteld dat door de combinatie van voornoemde kenmerken, namelijk, enerzijds, dat de spaak is afgeplat, en anderzijds, dat de dwarsdoorsnede van het afgeplatte gedeelte een kleinere oppervlakte vertoont dan de dwarsdoorsnede ter plaatse van de uiteinden, een spaak wordt verkregen die aanzienlijk beter bestand is tegen vermoeidheidsverschijnselen.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm zal de oppervlakte van de dwarsdoorsnede ter plaatse van het afgeplatte gedeelte minstens 20% kleiner zijn dan de oppervlakte van de dwarsdoorsnede ter plaatse van de voornoemde uiteinden, en beter nog minstens 40% kleiner.

Bijzonder goede resultaten worden bereikt in het geval dat de oppervlakte van de dwarsdoorsnede ter plaatse van het afgeplatte gedeelte minder dan de helft bedraagt van de oppervlakte van de dwarsdoorsnede ter plaatse van de voornoemde uiteinden.

In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm bedraagt de oppervlakte van de dwarsdoorsnede ter plaatse van het afgeplatte gedeelte meer dan 40% van de oppervlakte van de dwarsdoorsnede ter plaatse van de voornoemde uiteinden, doch minder dan 50%. Hierdoor wordt een optimaal compromis verkregen tussen, enerzijds, de sterkte van de spaak en, anderzijds, andere kenmerken van de spaak, zoals de aërodynamische weerstand en het gewicht.

Volgens nog een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de uitvinding vertoont het afgeplatte gedeelte van de spaak een breedte die kleiner is dan of gelijk is aan de diameter van de klassieke ronde opening in de naaf van het wiel waartoe deze spaak bedoeld is. Hierdoor wordt bekomen dat, zoals voornoemd, geen uitsparingen meer in de omtrek van de naafopeningen dienen te worden aangebracht en bijgevolg de naafflenzen niet meer worden verzwakt.

Volgens nog een voorkeurdragende uitvoeringsvorm vertoont het afgeplatte gedeelte een breedte die kleiner is dan of gelijk is aan 1, 25 keer de diameter gemeten ter plaatse van de voornoemde uiteinden.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een wiel, meer speciaal een fietswiel dat is voorzien van spaken volgens de uitvinding.

Tenslotte heeft de uitvinding ook nog betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke spaken, met als kenmerk dat het afgeplatte gedeelte wordt gevormd door de spaak te verdunnen en af te platten.

In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvormen van deze werkwijze worden het verdunnen en afplatten door middel van

twee afzonderlijke bewerkingen gerealiseerd, waarbij bij voorkeur eerst het verdunnen plaatsvindt en vervolgens het afplatten.

Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :
Figuur 1 een spaak volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 een zicht weergeeft volgens pijl F2 in figuur 1 ; figuur 3 een wiel weergeeft waarin spaken volgens figuur 1 zijn aangebracht ; figuur 4 in doorsnede en op een grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 3 met pijl F4 is aangeduid ;

figuur 5 op een grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn V-V in figuur 1 ; figuren 6,7 en 8 op eenzelfde grotere schaal doorsneden weergeven, respectievelijk volgens lijnen
VI-VI, VII-VII en VIII-VIII in figuur 2 ; figuur 9 een variante van een spaak volgens de uitvinding weergeeft in een zicht analoog aan dat van figuur 1 ; figuur 10 schematisch de werkwijze volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 11 op dezelfde schaal als de figuren 5 tot 8 een doorsnede weergeeft volgens lijn XI-XI in figuur 10 ; figuur 12 nog een spaak volgens de uitvinding weergeeft.

Zoals weergegeven in de figuren 1 en 2 heeft de uitvinding betrekking op een spaak 1 die bestaat uit een langwerpig lichaam 2 dat aan één uiteinde 3 is voorzien van een kop 4 en dat aan zijn andere uiteinde 5 is voorzien van schroefdraad 6.

Zoals algemeen bekend en zoals is weergegeven in figuur 3, worden dergelijke spaken 1 aangewend om in een wiel 7 een verbinding te vormen tussen de naaf 8 en de velg 9. Zoals weergegeven in de vergroting van figuur 4, worden de spaken 1 hierbij door daartoe in de naaf 8 voorziene openingen 10 gestoken, zodanig dat zij met hun kop 4 achter de rand van de betreffende opening 10 komen vast te zitten. Aan de velg 9 worden de spaken 1 op bekende wijze bevestigd door middel van nippels 11 die op de met schroefdraad 6 voorziene uiteinden 5 worden geschroefd.

Zoals weergegeven in de figuren 1 en 2, en meer specifiek in de doorsneden van figuren 5 tot 8, vertoont de spaak l, en in het bijzonder het lichaam 2, een ten opzichte van de uiteinden 3-5 afgeplat gedeelte 12, dat zich vrijwel over de volledige lengte van het lichaam 2 uitstrekt.

Het bijzondere van de uitvinding bestaat erin dat de dwarsdoorsnede van het afgeplatte gedeelte 12 een oppervlakte Sl vertoont die merkelijk of aanzienlijk kleiner is dan de oppervlakte S2 van de dwarsdoorsnede ter plaatse van de uiteinden 3 en 5.

Zoals reeds in de inleiding werd vermeld zal de oppervlakte Sl bij voorkeur minstens 20% kleiner zijn dan de oppervlakte S2, en beter nog 40% kleiner.

In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm zal de waarde van de oppervlakte Sl zelfs kleiner zijn dan de helft van de waarde van de oppervlakte S2. Zo bijvoorbeeld zal in het geval dat de oppervlakte S2 een waarde heeft van
11,34mm2, het afgeplatte gedeelte 12 een doorsnede bezitten waarvan de oppervlakte Sl een waarde heeft die
EMI7.1
o kleiner is dan Anderzijds geniet het wel de voorkeur dat de oppervlakte Sl niet kleiner is dan 40% van de oppervlakte S2, ten einde een nog voldoende stevige spaak 1 te behouden.

Het afgeplatte gedeelte 12 vertoont bij voorkeur ook een dikte T die kleiner is dan de helft van de grootste doormeter van de spaak 1 ter plaatse van de uiteinden 3 en 5, m. a. w. een dikte T die kleiner is dan de helft van de aangeduide diameter D. Meer speciaal zal de dikte T ongeveer 1 mm bedragen.

Zoals weergegeven in de figuren geniet het de voorkeur dat het afgeplatte gedeelte 12 een breedte B vertoont die groter is dan of gelijk is aan de diameter D. Meer speciaal zal deze breedte B gelijk zijn aan of kleiner zijn dan 2, 4 mm. Hierdoor wordt immers verkregen dat de spaken 1 vlot door naafopeningen 10 van een klassieke afmeting kunnen worden geschoven, zonder dat deze openingen 10 dienen te worden verwijd. Dergelijke openingen 10 vertonen in de standaard- uitvoeringen van de naven immers diameters 01 die gelegen zijn tussen 2, 4 en 2, 6 mm.

Opgemerkt wordt dat de uiteinden 3 en 5 van de spaak 1, inclusief het omgebogen gedeelte 13, bij voorkeur een cirkelvormige dwarsdoorsnede vertonen zoals duidelijk blijkt uit de figuren 5,6 en 8, doch dat het niet

uitgesloten is om deze uiteinden met een andere vormgeving uit te voeren. Met het kenmerk dat het gedeelte 12 afgeplat is ten opzichte van de uiteinden 3-5, of ten opzichte van minstens één van deze uiteinden 3-5, wordt immers bedoeld dat de dikte T kleiner is dan de kleinste doormeter van de spaak ter plaatse van de uiteinden 3-5, gemeten volgens eenzelfde richting. Dit betekent dat de uitvinding niet uitsluit dat de uiteinden 3-5 licht afgeplat zijn, terwijl het gedeelte 12 in grotere mate is afgeplat.

Deze afplatting heeft betrekking op de globale vormgeving van de betreffende doorsneden en niet op het feit of de zijden van het afgeplatte gedeelte 12 bol of vlak zijn.

In een standaarduitvoering zal de diameter D een waarde hebben van 2 ä 2, 2 mm.

Zoals weergegeven in figuur 7 zal het afgeplatte gedeelte 12 bij voorkeur een dwarsdoorsnede vertonen in de vorm van een elips, een ovaal of dergelijke. Andere afgeplatte vormgevingen zijn echter niet uitgesloten.

Het is duidelijk dat de afplatting van het gedeelte 12 gebeurt in een zodanige richting dat, in de gemonteerde toestand van de spaak 1, de langsas 14 zich parallel of hoofdzakelijk parallel bevindt aan het vlak van het wiel 7.

Opgemerkt wordt dat de uitvinding zowel van toepassing is op gebogen spaken als op rechte spaken. In figuur 9 is een voorbeeld van deze laatste weergegeven. ook de kop 4 kan van verschillende vorm zijn, bijvoorbeeld kegelvormig zoals in figuur 1 of piramidevormig zoals in figuur 9.

De spaken 1 volgens de uitvinding worden bij voorkeur gerealiseerd volgens de werkwijze die schematisch in figuur 10 is weergegeven.

Hierbij wordt eerst een op een bobijn 15 gewikkelde staaldraad 16 doorheen een inrichting 17 gestuurd, waarin de staaldraad 16 wordt rechtgetrokken en telkens over een bepaalde lengte wordt verdund. Zoals schematisch afgebeeld gebeurt dit door de staaldraad 16 met behulp van een heen en weer beweegbare klem 18 doorheen aandrukrollen 19 te trekken, waarbij deze laatste telkens over een bepaalde afstand van de koers van de staaldraad 16 worden aangedrukt.

Vervolgens wordt de staaldraad 16 in een snijrichting 20 in stukken 21 gesneden.

Opgemerkt wordt dat deze stukken 21 op dat ogenblik in het midden een verdund gedeelte 22 vertonen, met een doorsnede zoals weergegeven in figuur 11.

Vervolgens worden deze stukken 21 langs inrichtingen 23 en 24 geleid, waarbij aan deze stukken 21 een kop 4 en schroefdraad 6 wordt gevormd zodanig dat een spaak ontstaat.

Pas daarna wordt de zo verkregen spaak afgeplat door hem in een pers 25 over een bepaalde lengte plat te drukken.

Een belangrijk kenmerk hierbij bestaat erin dat de werkwijze in wezen eerst in een verdunning voorziet en vervolgens pas in een afplatting. Deze techniek biedt het voordeel dat met spaken uit zeer harde materialen kan worden gewerkt.

Het is echter duidelijk dat in een bepaalde toepassing het gebruik van andere werktuigen niet uitgesloten is, waarbij het verdunnen en afplatten bijvoorbeeld gelijktijdig gebeurt, bijvoorbeeld door middel van hameren.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke spaak en de voornoemde werkwijzen kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Zo is het bijvoorbeeld niet uitgesloten om in een afgeplat gedeelte 12 te voorzien dat uitsluitend ten opzichte van een van de uiteinden 3 of 5 een dwarsdoorsnede met een kleinere oppervlakte vertoont. Dit laatste is bijvoorbeeld het geval wanneer het uiteinde 3 wordt uitgevoerd met een dwarsdoorsnede zoals weergegeven in de figuren 5 en 6, het afgeplatte gedeelte wordt uitgevoerd met een dwarsdoorsnede zoals weergegeven in figuur 7 en het uiteinde 5 wordt uitgevoerd met een doorsnede zoals weergegeven in figuur 11.

Ook is het niet uitgesloten om meerdere afgeplatte gedeelten aan één spaak aan te brengen.

Opgemerkt wordt ook dat het afgeplatte gedeelte 12 niet noodzakelijk in één vlak hoeft gelegen te zijn. In een bijzondere uitvoeringsvorm bijvoorbeeld, die is afgebeeld in figuur 12, zal het afgeplatte gedeelte 12 getorst, of m. a. w. getordeerd, zijn. Hierdoor wordt niet alleen een bijzonder esthetisch effect gecreëerd, doch verkrijgt de spaak 1 tevens een grotere stijfheid. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hiervan zal de globale diameter van het getorste of getordeerde gedeelte zodanig klein gehouden worden dat ook deze spaak 1 door een klassieke

naafopening kan worden gestoken. Het getorste gedeelte kan zieh zowel over de volledige lengte van de afgeplatte gedeelte 12 uitstrekken als over een gedeelte hiervan.

Zo bijvoorbeeld zou de spaak ook slechts op een punt, bijvoorbeeld in het midden, kunnen getorst zijn, bijvoorbeeld over een halve slag. De torsie kan ook met verschillende spoed worden gerealiseerd.

Claims

Conclusies.

1.-Spaak, met een lichaam (2) dat een gedeelte (12) vertoont dat afgeplat is ten opzichte van minstens één uiteinde, en meer speciaal ten opzichte van beide uiteinden EMI12.1 (3-5), van de spaak (1), daardoor gekenmerkt dat de oppervlakte (sol) van de dwarsdoorsnede van het afgeplatte gedeelte (12) aanzienlijk kleiner is dan de oppervlakte (S2) van een dwarsdoorsnede door het lichaam (2) ter plaatse van het betreffende uiteinde, respectievelijk de EMI12.2 beide uiteinden (3-5) van de spaak (1).

2.-Spaak volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de oppervlakte (sol) van de dwarsdoorsnede ter plaatse van het afgeplatte gedeelte (12) minstens 20% kleiner is dan de oppervlakte (S2) van de dwarsdoorsnede ter plaatse van de voornoemde uiteinden (3-5), en beter nog minstens 40% kleiner is. EMI12.3

3.-Spaak volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de oppervlakte (sol) van de dwarsdoorsnede ter plaatse van het afgeplatte gedeelte (12) minder dan de helft bedraagt van de oppervlakte (S2) van de dwarsdoorsnede ter plaatse van de voornoemde uiteinden (3-5).

4.-Spaak volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de oppervlakte (S1) van de dwarsdoorsnede ter plaatse van het afgeplatte gedeelte (12) minstens 40% bedraagt van de oppervlakte (S2) van de dwarsdoorsnede ter plaatse van de voornoemde uiteinden (3-5).

5.-Spaak volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij deze spaak (1) aan een uiteinde (3) is voorzien van een kop <Desc/Clms Page number 13> (4) en waarbij dit uiteinde (3) bedoeld is om samen te werken met een ronde opening (10) in een naaf (8) en waarbij deze opening (10) een welbepaalde diameter (dol) vertoont, daardoor gekenmerkt dat de breedte (B) van het afgeplatte gedeelte (12), kleiner is dan of gelijk is aan de diameter (D1) van de voornoemde ronde opening (10).

6.-Spaak volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het afgeplatte gedeelte (12) een dikte (T) vertoont die kleiner is dan de helft van de diameter (D) gemeten ter plaatse van de voornoemde uiteinden (3-5). EMI13.1

7.-Spaak volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het afgeplatte gedeelte (12) een dikte (T) vertoont van ongeveer 1 mm.

8.-Spaak volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het afgeplatte gedeelte (12) een breedte (B) vertoont die groter of gelijk is aan de diameter (D) gemeten ter plaatse van de voornoemde uiteinden (3-5).

9.-Spaak volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het afgeplatte gedeelte (12) een breedte (B) vertoont die kleiner is dan of gelijk is aan 2, 4 mm.

10.-Spaak volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de uiteinden (3-5) van de spaak (1) cirkelvormige of nagenoeg cirkelvormige dwarsdoorsneden vertonen. <Desc/Clms Page number 14> EMI14.1

11.-Spaak volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het afgeplatte gedeelte (12) een dwarsdoorsnede vertoont in de vorm van een ellips, een ovaal of dergelijke.

12.-Spaak volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het afgeplatte gedeelte (12) een breedte (B) vertoont die kleiner is dan of gelijk is aan 1, 25 keer de diameter (D) gemeten ter plaatse van de voornoemde uiteinden (3-5).

13.-Spaak volgens een van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het afgeplatte gedeelte (12) minstens over een gedeelte van zijn lengte getordeerd is.

14.-Wiel, meer speciaal een fietswiel, daardoor gekenmerkt dat het is voorzien van spaken (1) zoals beschreven in een van de conclusies 1 tot 13.

15.-Wiel, meer speciaal een fietswiel, bestaande uit een naaf (8) die voorzien is van ronde naafopeningen (10), een velg (9) en tussen de naaf (8) en de velg (9) aangebrachte afgeplatte spaken (1), daardoor gekenmerkt dat de afgeplatte spaken (1) minstens één afgeplat gedeelte (12) vertonen waarvan de breedte (B) kleiner is dan of gelijk is aan de diameter (D1) van de naafopeningen (10).

16.-Werkwijze voor het vervaardigen van een spaak zoals beschreven in de conclusies 1 tot 13, daardoor gekenmerkt dat het afgeplatte gedeelte (12) wordt gevormd door de spaak (1) te verdunnen en af te platten. <Desc/Clms Page number 15>

17.-Werkwijze volgens conclusie 16, daardoor gekenmerkt dat het verdunnen en afplatten door middel van afzonderlijke bewerkingen wordt gerealiseerd.

18.-Werkwijze volgens conclusie 17, daardoor gekenmerkt dat het afplatten wordt uitgevoerd na het verdunnen.