DE102017103312A1 - Production method of spindle-shaped spokes - Google Patents

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Abstract

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen, welches die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer Schmiedeform, bei welcher eine obere Form und eine untere Form bereitgestellt wird, wobei die obere Form und die untere Form in ihrem Inneren einen Spannwinkel und einen Bogenoberflächen-Radius umfassen, welcher für die Struktur von spindelförmigen Speichen angemessen ist, wobei die obere Form und die untere Form des Weiteren einen Spalt aufweisen; Stanzen wird durch die Positionierung eines Rundspeichenrohlings zwischen die obere Form und die untere Form durchgeführt; des Weiteren wird durch eine Mehrzahl von Druckwalz-Formrollen der Grat entfernt, der sich an den beiden Enden der Struktur der spindelförmigen Speichen bildet; darüber hinaus wird durch eine Mehrzahl von Begradigungsrädern die Geradheit des Spindel-Hauptkörpers in Bezug auf deren Krümmung korrigiert. Auf diese Weite kann die Luftverwirbelung beim Drehen der Radgruppe reduziert werden und ein möglichst niedriger Luftwiderstand erzielt werden.The present invention is a spindle-shaped spokes manufacturing method comprising the steps of providing a forging mold in which an upper mold and a lower mold are provided, wherein the upper mold and the lower mold have a chucking angle inside thereof an arc surface radius appropriate for the structure of spindle-shaped spokes, the upper mold and the lower mold further having a gap; Punching is performed by positioning a round-spoke blank between the upper mold and the lower mold; Further, by a plurality of pressure roll forming rollers, the burr is removed, which forms at both ends of the structure of the spindle-shaped spokes; moreover, the straightness of the spindle main body is corrected with respect to the curvature thereof by a plurality of straightening wheels. The air turbulence when turning the wheel group can be reduced to this width and the lowest possible air resistance can be achieved.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren von Speichen, und zwar insbesondere auf ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen.The present invention relates to a method of manufacturing spokes, and more particularly to a method of manufacturing spindle-shaped spokes.

Stand der TechnikState of the art

Es gibt drei Arten von Luftwiderstand, welche von Speichen erzeugt werden. Bei der ersten handelt es sich um den Widerstand, der entsteht, wenn der Luftstrom auf die Speichen trifft. Die zweite ist der Reibungswiderstand, da nämlich Reibung entsteht, wenn Luft über die Oberfläche der Speichen streicht. In Bezug auf die Höchstgeschwindigkeit, mit der sich ein Fahrrad bewegen kann, ist der Reibungswiderstand jedoch so klein, dass er nahezu bedeutungslos ist. Der dritte ist der Außenformwiderstand. Im Allgemeinen ist es so, dass, wenn sich eine Radgruppe mit hoher Geschwindigkeit dreht, der Außenformwiderstand die Hauptquelle des Luftwiderstand der Speichen ist. Je glatter und stromlinienförmiger die Außenform der Speichen ist, desto niedriger ist ihr Luftwiderstandskoeffizient. Und je größer die vom Fahrer eingesparte Anstrengung ist, desto besser kann er vergleichsweise hohe Geschwindigkeiten erzielen.There are three types of air resistance generated by spokes. The first is the resistance that arises when the air stream hits the spokes. The second is frictional resistance, because friction occurs when air sweeps across the surface of the spokes. However, in terms of the maximum speed with which a bicycle can move, the frictional resistance is so small that it is almost meaningless. The third is the outer shape resistance. In general, when a wheel group rotates at high speed, the outer shape resistance is the main source of air resistance of the spokes. The smoother and more streamlined the outer shape of the spokes, the lower their drag coefficient. And the greater the effort saved by the driver, the better he can achieve comparatively high speeds.

Um den Außenformwiderstand der Speichen zu reduzieren, werden Rundspeichen durch Schmieden in eine vergleichsweise stromlinienförmige Form gebracht. Dies ist der gegenwärtig hauptsächlich gebräuchliche Ansatz.To reduce the outer shape resistance of the spokes, round spokes are made by forging in a relatively streamlined shape. This is the current most common approach.

Im Handel erhältliche Speichen mit niedrige Windwiderstand gibt es dabei in zwei Arten, nämlich flache Speichen und gewölbte Speichen. In Bezug auf deren Verarbeitungsmethoden geschieht die Herstellung in allen Fällen durch Schmieden oder Stanzen.Commercially available spokes with low wind resistance come in two types, namely flat spokes and arched spokes. In terms of their processing methods, the production is done in all cases by forging or stamping.

Normalerweise werden flache Speichen durch zwei Sätze oben und unten vollkommen flache Schmiedeformen geschmiedet, wobei zwischen den zwei ebenen Flächen eine einheitliche Dicke vorhanden ist. Gewölbte Speichen werden dagegen durch zwei Sätze von Formen geschmiedet, welche oben und unten über eine bogenförmige Rille verfügen. Zwischen den beiden Bogenoberflächen wird auch hier eine einheitliche Dicke gelassen. Obwohl flache Speichen über klare Linien verfügen und ihr Vorteil in der Robustheit liegt, sind sie jedoch durch den Nachteil gekennzeichnet, vergleichsweise wenig stromlinienförmig zu sein, wodurch ihre ihre reibungsvermindernde Wirkung in Bezug auf Wind minderwertig gegenüber gewölbten Speichen ist. Gewölbte Speichen haben im Vergleich mit flachen Speichen einen geringeren Windwiderstand und auch ein optisch stromlinienförmigeres Aussehen. Ihr Mängel liegt jedoch darin, dass die Dicke begrenzt ist und beim Herstellungsprozess des Schmiedens und Stanzens die oberen und unteren Formen leicht , kollidieren und dadurch beschädigt werden können. Und aufgrund der Beschränkung in Bezug auf die Dicke ist auch die Stromlinienförmigkeit beschränkt.Typically, flat spokes are forged by two sets of top and bottom completely flat forgings, with a uniform thickness between the two flat surfaces. Arched spokes, on the other hand, are forged by two sets of shapes, which have an arcuate groove at the top and bottom. Between the two bow surfaces, a uniform thickness is left here as well. Although flat spokes have clear lines and their advantage is robustness, however, they are characterized by the disadvantage of being comparatively less streamlined, whereby their friction-reducing effect with respect to wind is inferior to arched spokes. Arched spokes have lower wind resistance compared to flat spokes and also a more visually streamlined appearance. Their shortcomings, however, are that the thickness is limited and in the process of forging and stamping, the upper and lower molds may easily collide and thereby be damaged. And, due to the limitation on the thickness, the streamlining is limited.

Inhalt der ErfindungContent of the invention

Im Hinblick auf die oben genannten Probleme mit der herkömmlichen Technologie, ist der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung: Überwindung der Mängel in Bezug auf Außenform und Herstellungsprozess bei flachen Speichen und gewölbten Speichen durch eine spindelförmige Speichenstruktur sowie die Erreichung der Reduktion des Außenformwiderstand von Speichen.In view of the above-mentioned problems with the conventional technology, the main purpose of the present invention is to overcome the deficiencies in outer shape and manufacturing process of flat spokes and arched spokes by a spindle-shaped spoke structure, as well as achieving the reduction of outer shape resistance of spokes.

Zum Erreichen dieses Zwecks stellt die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen bereit, welches folgende Schritte beinhaltet: Bereitstellen einer Schmiedeform, bei welcher eine obere Form und eine untere Form vorgesehen ist, wobei die obere Form und die untere Form in ihrem Inneren einen Spannwinkel und einen Bogenoberflächen-Radius beinhalten, welcher für die Struktur von spindelförmigen Speichen angemessen ist, wobei die obere Form und die untere Form des Weiteren einen Spalt aufweisen; Stanzen wird dabei durch die Positionierung eines Rundspeichenrohlings zwischen die obere Form und die untere Form durchgeführt; des Weiteren wird durch eine Mehrzahl von Druckwalz-Formrollen der Grat entfernt, der sich an den beiden Enden der Struktur der spindelförmigen Speichen bildet; darüber hinaus wird durch eine Mehrzahl von Begradigungsrädern die Geradheit des Spindel-Hauptkörpers in Bezug auf deren Krümmung korrigiert.To achieve this end, the present invention provides a method of manufacturing spindle-shaped spokes, comprising the steps of: providing a forging mold in which an upper mold and a lower mold are provided, the upper mold and the lower mold having a chuck angle inside and outside include a arc surface radius that is appropriate for the structure of spindle-shaped spokes, wherein the upper mold and the lower mold further have a gap; Punching is carried out by positioning a round-spoke blank between the upper mold and the lower mold; Further, by a plurality of pressure roll forming rollers, the burr is removed, which forms at both ends of the structure of the spindle-shaped spokes; moreover, the straightness of the spindle main body is corrected with respect to the curvature thereof by a plurality of straightening wheels.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Struktur der spindelförmigen Speichen einen Spindel-Hauptkörper, wobei jedes der beiden Enden ein Kopfendteil und ein Gewindeteil aufweist, wobei das Kopfendteil ein Halsteil sowie ein vom Halsteil aus hervorstehendes flaches Teil aufweist, und wobei die obere und untere Oberfläche des Querschnitts einen einander entsprechenden Radius der Bogenfläche bildet, wobei der Querschnitt der zwei Enden eine Vielzahl von Schnittlinien umfasst, die sich in einem Punkt schneiden, einen gemeinsamen Spannwinkel bilden und gemeinsam die Struktur der spindelförmigen Speichen definieren.According to an embodiment of the present invention, the structure of the spindle-shaped spokes comprises a spindle main body, each of the both ends having a head end portion and a threaded portion, the head end portion having a neck portion and a flat portion projecting from the neck portion, and wherein the upper and lower Surface of the cross-section forms a corresponding radius of the arc surface, wherein the cross section of the two ends comprises a plurality of cut lines which intersect at a point, form a common clamping angle and jointly define the structure of the spindle-shaped spokes.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst sie vor dem Schritt des Entfernens des Grates, welcher sich an den beiden Enden der Struktur der spindelförmigen Speichen bildet, durch eine Vielzahl von Druckwalz-Formrollen, eine Gruppe von Druckwalz-Formrollen, die über einen bestimmten Winkel verfügen, zur Entfernung des Grates dienen und auch einen Kegelwinkel bilden.According to an embodiment of the present invention, before the step of removing the burr, which forms at the both ends of the structure of the spindle-shaped spokes, it comprises, through a plurality of pressure rolling forming rollers, a group of pressure rolling forming rollers have a certain angle, serve to remove the ridge and also form a cone angle.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dabei an den beiden Seiten der Struktur der spindelförmigen Speichen der Grat entfernt und ein Kegelwinkel ausgebildet, wobei der Kegelwinkel kleiner oder gleich 90 Grad ist.According to an embodiment of the present invention, the burr is removed on the two sides of the structure of the spindle-shaped spokes and a cone angle is formed, wherein the cone angle is less than or equal to 90 degrees.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Geradheit des Spindel-Hauptkörpers in Bezug auf deren Krümmung durch eine Vielzahl von Begradigungsrädern korrigiert. Vor diesem Schritt gehen die spindelförmigen Speichen durch diese Begradigungsräder, welche über einen bestimmten Winkel verfügen, hindurch.According to an embodiment of the present invention, the straightness of the spindle main body with respect to its curvature is corrected by a plurality of straightening wheels. Before this step, the spindle-shaped spokes pass through these straightening wheels, which have a certain angle.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vor dem Schritt der Korrektur der Geradheit des Spindel-Hauptkörpers in Bezug auf deren Krümmung durch eine Vielzahl von Begradigungsräder, so, dass auch nach der Formung der Spindelform deren Konstruktion für spindelförmige Speichen eine Krümmung erfährt, in Bezug auf die eine Begradigung durchgeführt wird.According to an embodiment of the present invention, prior to the step of correcting the straightness of the spindle main body with respect to its curvature by a plurality of straightening wheels, so that even after the formation of the spindle shape, the construction thereof for spindle-shaped spokes undergoes a curvature on which a straightening is carried out.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Begradigungsradwinkel kleiner oder gleich 90 Grad.According to an embodiment of the present invention, the straightening wheel angle is less than or equal to 90 degrees.

Figurenlistelist of figures

  • Bei 1 handelt es sich um ein Flussdiagramm der Schritte im Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen der vorliegenden Erfindung.at 1 it is a flow chart of the steps in the manufacturing method of spindle-shaped spokes of the present invention.
  • Bei 2 handelt es sich um eine schematische Querschnittsdarstellung der spindelförmigen Speichen der vorliegenden Erfindung.at 2 it is a schematic cross-sectional view of the spindle-shaped spokes of the present invention.
  • Bei 3 handelt es sich um eine teilweise schematische seitliche Schnittdarstellung der verwendeten Schmiedeform der vorliegenden Erfindung.at 3 it is a partially schematic side sectional view of the forging die used in the present invention.
  • Bei 4 handelt es sich um eine schematische Seitenansicht der verwendeten Schmiedeform der vorliegenden Erfindung vor der Weiterbearbeitung.at 4 it is a schematic side view of the used forging of the present invention before further processing.
  • Bei 5 handelt es sich um eine schematische Vorderansicht der verwendeten Schmiedeform der vorliegenden Erfindung vor der Weiterbearbeitung.at 5 it is a schematic front view of the used forging of the present invention before further processing.
  • Bei 6 handelt es sich um eine schematische Seitenansicht der verwendeten Schmiedeform der vorliegenden Erfindung nach der Weiterbearbeitung.at 6 it is a schematic side view of the used forging of the present invention after further processing.
  • Bei 7 handelt es sich um eine schematische Vorderansicht der verwendeten Schmiedeform der vorliegenden Erfindung nach der Weiterbearbeitung.at 7 it is a schematic front view of the used forging of the present invention after further processing.
  • Bei 8 handelt es sich um eine schematische Draufsicht der verwendeten Druckwalz-Formrolle und des Begradigungsrads der vorliegenden Erfindung.at 8th Fig. 10 is a schematic plan view of the pressure roll forming roll and the straightening wheel of the present invention used.
  • Bei 9 handelt es sich um eine schematische seitliche Schnittdarstellung des sich an den beiden Seiten der spindelförmigen Speichen bildenden Grats der vorliegenden Erfindung.at 9 it is a schematic side sectional view of the forming on both sides of the spindle-shaped spine ridge of the present invention.
  • Bei 10 handelt es sich um eine schematische seitliche Schnittdarstellung der spindelförmigen Speichen als Endprodukt.at 10 it is a schematic lateral sectional view of the spindle-shaped spokes as the final product.
  • Bei 11 handelt es sich um eine teilweise schematische Seitenansicht des verwendeten Begradigungsrads der vorliegenden Erfindung.at 11 it is a partial schematic side view of the straightening wheel used of the present invention.
  • Bei 12 handelt es sich um eine schematische seitliche Schnittdarstellung der spindelförmigen Speichen als Endprodukt (1) der vorliegenden Erfindung. Bei 13 handelt es sich um eine schematische seitliche Schnittdarstellung der spindelförmigen Speichen als Endprodukt (2) der vorliegenden Erfindung.at 12 is a schematic side sectional view of the spindle-shaped spokes as the end product (1) of the present invention. at 13 it is a schematic side sectional view of the spindle-shaped spokes as the end product (2) of the present invention.
  • Bei 14 handelt es sich um eine insgesamte schematische Seitenansicht der spindelförmigen Speichen der vorliegenden Erfindung.at 14 it is an overall schematic side view of the spindle-shaped spokes of the present invention.
  • Bei 15 handelt es sich um eine insgesamte schematische Draufsicht der spindelförmigen Speichen der vorliegenden Erfindung.at 15 it is an overall schematic plan view of the spindle-shaped spokes of the present invention.
  • Bei 16 handelt es sich um eine schematische Seitendarstellung einer weiteren Ausführungsform der spindelförmigen Speichen der vorliegenden Erfindung.at 16 it is a schematic side view of another embodiment of the spindle-shaped spokes of the present invention.

Ausführungsformenembodiments

Durch die folgenden spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung soll die Methode illustriert werden, wie sie zu realisieren ist, wodurch Experten, die mit dieser Technik vertraut sind, durch den offenbarten Inhalt der vorliegenden Beschreibung leicht andere Vorteile und Effekte der vorliegenden Erfindung erkennen können.The following specific embodiments of the present invention are intended to illustrate the manner in which it should be practiced, and thus, skilled in the art may readily appreciate other advantages and effects of the present invention through the disclosed contents of the present description.

Siehe 1, wobei 1 ein Flussdiagramm der Schritte im Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen zeigt, wobei das Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte beinhaltet:Please refer 1 , in which 1 FIG. 3 shows a flow chart of the steps in the manufacturing process of spindle-shaped spokes, wherein the method of manufacturing spindle-shaped spokes of the present invention includes the following steps:

Schritt 901: Bereitstellen einer Schmiedeform 2 mit einer oberen Form 21 und einer unteren Form 22, wobei die obere Form 21 und die untere Form 22 einen Spannwinkel θ sowie den Radius einer Bogenoberfläche 123 beinhalten, wobei die obere Form 21 und die untere Form 22 in ihrem Zwischenraum einen Spalt d aufweisen.step 901 : Providing a blacksmithing 2 with an upper form 21 and a lower mold 22 , where the upper form 21 and the lower form 22 a clamping angle θ and the radius of a sheet surface 123 include, wherein the upper mold 21 and the lower form 22 have a gap d in their space.

Schritt 902: Ein Rundspeichenrohling 3 wird zum Stanzen zwischen die obere Form 21 und die untere Form 22 gelegt.step 902 : A round spoke blank 3 becomes for punching between the upper mold 21 and the lower mold 22 placed.

Schritt 903: Mit einer Mehrzahl von Druckwalz-Formrolle 4 wird der Grat 14 entfernt, der sich an den beiden Enden der Struktur der spindelförmigen Speichen 1 gebildet hat.step 903 : With a plurality of pressure roll forming roll 4 the ridge becomes 14 removed, located at the two ends of the structure of the spindle-shaped spokes 1 has formed.

Schritt 904: Mit einer Mehrzahl an Begradigungsrädern 5 wird die Geradheit des Spindel-Hauptkörpers 15 in Bezug auf deren Krümmung korrigiert.step 904 : With a plurality of straightening wheels 5 becomes the straightness of the spindle main body 15 corrected in terms of their curvature.

Dabei ist es so, dass vor dem Schritt des Entfernens des Grates 15, welcher sich an den beiden Enden der Struktur der spindelförmigen Speichen 1 bildet, eine Gruppe von Druckwalz-Formrollen 4 zur Entfernung des Grats 15 eingeschlossen, welche auch einen Kegelwinkel ausformt.It is the case that before the step of removing the ridge 15 , which is located at the two ends of the structure of the spindle-shaped spokes 1 forms a group of pressure roll forming rolls 4 to remove the ridge 15 included, which also forms a cone angle.

Die Geradheit des Spindel-Hauptkörpers 11 in Bezug auf deren Krümmung wird weiterhin durch eine Vielzahl von Begradigungsrädern 5 korrigiert. Die Geradheit des Spindel-Hauptkörpers 11 in Bezug auf deren Krümmung durch eine Vielzahl von Begradigungsrädern 5 korrigiert.The straightness of the spindle main body 11 in terms of their curvature will continue through a variety of straightening wheels 5 corrected. The straightness of the spindle main body 11 in terms of their curvature by a plurality of straightening wheels 5 corrected.

Siehe 14 und 15, wobei 14 eine schematische Seitenansicht der spindelförmigen Speichen insgesamt zeigt und 15 eine schematische Draufsicht der spindelförmigen Speichen insgesamt zeigt. Die vorliegende Erfindung offenbart eine Struktur von spindelförmigen Speichen 1, beinhaltend einen Spindel-Hauptkörper 11, wobei jedes der beiden Enden des Spindel-Hauptkörpers 11 ein Kopfendteil 12 und einen Gewindeteil 13 aufweist, wobei der Kopfendteil 12 einen Halsteil 121 aufweist sowie einen vom Halsteil aus hervorstehenden flachen Teil 122, und wobei die obere und untere Oberfläche des Querschnitts des flachen Teils 122 eine Bogenoberfläche 123 bildet, die dem Radius entspricht, wobei der Querschnitt der zwei Enden eine Anzahl von Schnittlinien 124 umfasst, die sich in einem Punkt schneiden, wobei zwei einander schneidende Schnittlinien 124 im Inneren einen Spannwinkel θ festlegen, und wobei sie gemeinsam die spindelförmigen Speichen 1 definieren, und wobei das Aussehen der Spindelform ungefähr rautenförmig ist.Please refer 14 and 15 , in which 14 a schematic side view of the spindle-shaped spokes in total shows and 15 a schematic plan view of the spindle-shaped spokes overall shows. The present invention discloses a structure of spindle-shaped spokes 1 including a spindle main body 11 wherein each of the two ends of the spindle main body 11 a headboard 12 and a threaded part 13 having, wherein the head end part 12 a neck piece 121 has and from the neck portion protruding flat part 122 , and wherein the upper and lower surfaces of the cross section of the flat part 122 a bow surface 123 forms, which corresponds to the radius, wherein the cross section of the two ends a number of cutting lines 124 which intersect at one point, with two intersecting cut lines 124 set inside a clamping angle θ, and where they share the spindle-shaped spokes 1 and the appearance of the spindle shape is approximately diamond-shaped.

Siehe 2, wobei 2 eine schematische Querschnittsansicht der spindelförmigen Speichen zeigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird beim Entwurf der spindelförmigen Speichen 1 zuerst die Gesamtbreite W des Querschnitts einer spindelförmigen Speiche 1 festgelegt, um dem Öffnungsdurchmesser der gewählten Fahrradnabe zu entsprechen. Danach hat man den Windwiderstand in Betracht zu ziehen, um den Radius R der Stromlinienform (gekrümmter Bogen) zu entscheiden. Nachdem die Breite W und der Radius R bekannt sind, werden die Schnittlinie ab und die Schnittlinie ac gezogen, die sich jeweils im Punkt a treffen. In diesem Moment ist ∠bac nämlich der Spannwinkel θ (im Bereich kleiner oder gleich von 90°).Please refer 2 , in which 2 a schematic cross-sectional view of the spindle-shaped spokes shows. In the present embodiment, the design of the spindle-shaped spokes 1 First, the total width W of the cross-section of a spindle-shaped spoke 1 set to correspond to the opening diameter of the selected bicycle hub. After that, one has to consider the wind resistance to decide the radius R of the streamlined shape (curved arc). After the width W and the radius R are known, the intersection line is drawn off and the intersection line ac is drawn, which meet each other at the point a. At this moment ∠bac is namely the clamping angle θ (in the range less than or equal to 90 °).

Siehe bitte 3 bis 7. 3 ist eine teilweise schematische Seitenansicht der verwendeten Schmiedeform, 4 ist eine schematische Seitenansicht vor der Schmiedeform-Weiterbearbeitung, 5 ist eine schematische Vorderansicht vor der Schmiedeform-Weiterbearbeitung, 6 ist eine schematische Seitenansicht nach der Schmiedeform-Weiterbearbeitung und 7 ist eine schematische Vorderansicht nach der Schmiedeform-Weiterbearbeitung.Please look 3 to 7 , 3 is a partially schematic side view of the forging used, 4 is a schematic side view before the blacksmith form further processing, 5 is a schematic front view before the blacksmith shape processing, 6 is a schematic side view of the blacksmith form further processing and 7 is a schematic front view after the blacksmith form further processing.

Des Weiteren wird gemäß der Werte W, R und θ die benötigte Schmiedeform 2 entworfen und in Bezug auf den Spalt d zwischen der oberen Form 21 und der unteren Form 22 der Schmiedeform 2 wird für den besagten Spalt d eine gewisse Breite reserviert, um zu verhindern, dass es bei der Inbetriebnahme oder während der Produktion zu Beschädigungen durch Aneinanderstoßen kommt.Furthermore, according to the values W, R and θ, the required forging shape becomes 2 designed and with respect to the gap d between the upper mold 21 and the lower form 22 the blacksmith form 2 For the said gap d, a certain width is reserved, in order to prevent damage from abutment during commissioning or during production.

Siehe bitte die 3 bis 7 sowie die 9. 9 zeigt eine schematische seitliche Schnittdarstellung des Grats, welcher sich an beiden Seiten der spindelförmigen Speichen bildet. Nachdem die Schmiedeform 2 vorhanden ist, wird der Rundspeichenrohling 2 unter Benutzung dieser Schmiedeform 2 herausgestanzt, wodurch ein Grat 15 beim Halbfertigprodukt in Sachen spindelförmige Speichen 1 herausgedrückt wird, wobei nämlich die spindelförmige Speichen 1 an beiden Enden einen hervorstehenden Grat 15 aufweist, wobei dann der Grat 15 entfernt wird, der sich an den beiden Enden der Schnittfläche am 122 gebildet hat.Please see the 3 to 7 as well as the 9 , 9 shows a schematic side sectional view of the ridge, which forms on both sides of the spindle-shaped spokes. After the blacksmith form 2 is present, the Rundspeichenrohling 2 using this forging 2 punched out, creating a ridge 15 the semi-finished product in terms of spindle-shaped spokes 1 is pushed out, namely the spindle-shaped spokes 1 at both ends a protruding ridge 15 has, in which case the burr 15 is removed, which has formed at the two ends of the cut surface at 122.

Siehe bitte die 3 bis 7 sowie die 8 und 10. 8 zeigt eine schematische Draufsicht der verwendeten Druckwalz-Formrolle und des Begradigungsrads. 10 zeigt spindelförmige Speichen als Endprodukt in einer schematischen Seitenschnittansicht. Dann durchläuft das Halbfertigprodukt der spindelförmigen Speichen 1, welches einen Grat 15 aufweist, eine Gruppe von Druckwalz-Formrollen 4, welche über einen Winkel verfügen (gleich wie der Spannwinkel θ), wobei das Halbfertigprodukt der spindelförmigen Speichen 1 an beiden Seiten des Halbfertigprodukts zusammengepresst wird, um dem Grat 15 zu entfernen, der sich an beiden Seiten gebildet hatte und um einen Kegelwinkel zu bilden, der über einen Winkel (gleich dem Spannwinkel θ) verfügt. Fogur 10 9 zeigt den Zustand vor der Weiterbearbeitung, da sich an beiden Seiten jeweils ein Grat gebildet hat. In Bezug auf die 10, die den Zustand nach der Weiterbearbeitung zeigt, werden der Grat 15 an beiden Seiten der spindelförmigen Speichen entfernt und ein Kegelwinkel gebildet, wobei der Winkel des Kegelwinkels nicht kleiner oder gleich sein muss..Please see the 3 to 7 as well as the 8th and 10 , 8th shows a schematic plan view of the pressure roll forming roller used and the straightening wheel. 10 shows spindle-shaped spokes as end product in a schematic side sectional view. Then the semi-finished product goes through the spindle-shaped spokes 1 which a burr 15 comprising a group of pressure roll forming rolls 4 which have an angle (equal to the clamping angle θ), the semi-finished product of the spindle-shaped spokes 1 is compressed on both sides of the semi-finished product to the ridge 15 to remove, which had formed on both sides and to form a cone angle, which has an angle (equal to the clamping angle θ). Fogur 10 9 shows the state before the further processing, since a ridge has formed on both sides. Regarding the 10 , which shows the condition after the further processing, become the ridge 15 removed on both sides of the spindle-shaped spokes and formed a cone angle, wherein the angle of the cone angle must not be less than or equal to ..

Siehe ebenfalls die 8 bis 10 sowie die 11, wobei die 11 eine schematische teilweise Seitenansicht des verwendeten Begradigungsrads zeigt. Beim Prozess der Formung der Speichen zur Spindelform kommt es jedoch durch zurückbleibende Restkraft zu einer Krümmung des Spindel-Hauptkörpers 11, welcher sich zu einer Mondsichelform krümmt. Daher ist nach Fertigstellung der Spindelform durch die Speichenformung immer noch ein Begradigungsverfahren notwendig. Entsprechend müssen die spindelförmigen Speichen 1 noch einmal durch eine Gruppe von Begradigungsrädern 5, welche über einen Winkel (identisch mit dem Spannwinkel θ) verfügen, hindurchgehen. Der Winkel eines Begradigungsrads 5 kann kleiner oder gleich 90 ° sein. Die zwei Enden einer spindelförmigen Speiche 1 werden durch zwei Begradigungsräder druckgeformt. Dadurch kann nämlich Geradheit und ein ausgezeichnet niedriger Luftwiderstand der spindelförmigen Speichen 1 erzielt werden.See also the 8th to 10 as well as the 11 , where the 11 a schematic partial side view of the straightening wheel used. However, in the process of forming the spokes into the spindle shape, remaining residual force causes a curvature of the spindle main body 11 , which curves to a crescent shape. Therefore, after completion of the spindle shape by the spoke forming still a straightening process is necessary. Accordingly, the spindle-shaped spokes must 1 again through a group of straightening wheels 5 which have an angle (identical to the clamping angle θ) pass through. The angle of a straightening wheel 5 can be less than or equal to 90 °. The two ends of a spindle-shaped spoke 1 are pressure formed by two straightening wheels. This can namely straightness and excellent low air resistance of the spindle-shaped spokes 1 be achieved.

Siehe ebenfalls auch die 4, 5 und 12, wobei wobei die 12 eine seitliche schematische Querschnittsansicht von als Produkt fertiggestellte spindelförmiger Speichen (I) zeigt, wobei für spindelförmige Speichen das Beispiel I wie folgt ist: Unter Benutzung eines Rundspeichenrohlings 3 mit einem Durchmesser von 1,8 mm und einer Querschnittsfläche von 2.544 Quadratmillimetern und vermittels der Schmiedeform 2 spindelförmige Speichen 1 gestanzt werden. Die Breite nach dem Design ist 2,3 mm, der Radius 0,9 mm, die Dicke 1,2 mm und die Querschnittsfläche etwa 2,5 Quadratmillimeter. Nach der Berechnung werden für den Spannwinkel etwa 60 Grad benötigt.See also the same 4 . 5 and 12 , wherein the 12 showing a lateral schematic cross-sectional view of product-finished spindle-shaped spokes (I), for spindle-shaped spokes, Example I being as follows: Using a round-spoke blank 3 with a diameter of 1.8 mm and a cross-sectional area of 2,544 square millimeters and by means of the forging 2 spindle-shaped spokes 1 be punched. The width according to the design is 2.3 mm, the radius 0.9 mm, the thickness 1.2 mm and the cross-sectional area about 2.5 square millimeters. After the calculation, about 60 degrees are required for the clamping angle.

Siehe erneut die 4, 5 und 13, wobei die 13 eine seitliche schematische Querschnittsansicht der spindelförmigen Speichen als Endprodukt (II) zeigt, wobei für spindelförmige Speichen das Beispiel II wie folgt ist: Unter Benutzung eines Rundspeichenrohlings 3 mit einem Durchmesser von 1,5 mm und einer Querschnittsfläche von 1,766 Quadratmillimetern und vermittels der Schmiedeform 2 spindelförmige Speichen 1 gestanzt werden. Die Breite ist gemäß des Designs 2,0 mm, der Radius R 1,0 mm, die Dicke 1,2 mm und die Querschnittsfläche etwa 1,7 Quadratmillimeter. Nach der Berechnung werden für den Spannwinkel etwa 90 Grad benötigt.See the again 4 . 5 and 13 , where the 13 a lateral schematic cross-sectional view of the spindle-shaped spokes as the end product (II), wherein for spindle-shaped spokes, the example II is as follows: Using a round-spoke blank 3 with a diameter of 1.5 mm and a cross-sectional area of 1.766 square millimeters and by means of the forging 2 spindle-shaped spokes 1 be punched. The width according to the design is 2.0 mm, the radius R 1.0 mm, the thickness 1.2 mm and the cross-sectional area about 1.7 square millimeters. After the calculation about 90 degrees are needed for the clamping angle.

Die Struktur der spindelförmigen Speichen beinhaltet zwei Enden, wobei diese jeweils ein Kopfendteil und ein Gewindeteil des Spindel-Hauptkörpers aufweisen, wobei unter dem Kopfendteil ein Halsteil vorgesehen ist; und an einer Stelle unterhalb des Halsteils ist ein flaches Teil vorgesehen, wobei der Querschnitt des flachen Teils zu einer Spindelform hin bearbeitet worden ist. Dadurch kann beim Drehen der Radgruppe die Entstehung von Luftwirbeln reduziert und der Luftwiderstand verringert werden.The structure of the spindle-shaped spokes includes two ends, each having a head end portion and a threaded portion of the spindle main body, a neck portion being provided below the head end portion; and at a position below the neck portion, a flat portion is provided, wherein the cross section of the flat portion has been machined to a spindle shape. As a result, when turning the wheel group, the formation of air vortices can be reduced and the air resistance can be reduced.

Siehe erneut 16, welche eine schematische Querschnittdarstellung der Verwendung eines Nasenkegels zeigt, wobei eine weitere Ausführungsform der spindelförmige Speichen 1 innerhalb des Bereichs aller Windbedingungen dem Nasenkegel einer Flugzeugspitze gleicht, welcher nachgewiesenermaßen die effizienteste aerodynamische Konstruktion ist und etwa bei Flugzeug- und Raketenspitzen verwendet wird.See again 16 showing a schematic cross-sectional view of the use of a nose cone, wherein another embodiment of the spindle-shaped spokes 1 within the range of all wind conditions is similar to the nose cone of an aircraft apex, which has been proven to be the most efficient aerodynamic design used in aircraft and missile tips.

Die aerodynamischen Kurven, gemäß denen die Speichen von Flugzeugflügeln gefräst werden, sind gemäß derselben Gleichung berechnet, die auch für den Nasenkegel von Luftfahrzeugen verwendet wird.The aerodynamic curves according to which the spokes are milled from aircraft wings are calculated according to the same equation used for the nose cone of aircraft.

Die stumpfe Vorderkante der Speichen führt zu einer Verringerung der Turbulenzen im Luftstrom. Die Berechnung der Steigung der komplexen Schnittlinien 124 führt zu einer Verkleinerung der Turbulenzen in Richtung der Hinterkante, was zu einem möglichst geringen Widerstand führt.The blunt leading edge of the spokes reduces the turbulence in the airflow. The calculation of the slope of the complex cutting lines 124 leads to a reduction of the turbulence in the direction of the trailing edge, which leads to the lowest possible resistance.

Die Fläche des Querschnitts stellt sicher, dass die Speichen genügend Material für ein maximales Verhältnis von Stärke zu Gewicht beibehalten.The area of the cross-section ensures that the spokes retain sufficient material for a maximum strength-to-weight ratio.

Claims (7)

Ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen, welches folgende Schritte beinhaltet: Bereitstellen einer Schmiedeform (2), bei welcher eine obere Form (21) und eine untere Form (22) vorgesehen ist, wobei die obere Form (21) und die untere Form (22) in ihrem Inneren einen Spannwinkel und einen Bogenoberflächen-Radius beinhalten, welcher für die Struktur von spindelförmigen Speichen angemessen ist, wobei die obere Form und die untere Form des Weiteren einen Spalt aufweisen; Stanzen wird dabei durch die Positionierung eines Rundspeichenrohlings (3) zwischen die obere Form und die untere Form durchgeführt; des Weiteren wird durch eine Mehrzahl von Druckwalz-Formrollen (4) der Grat (14) entfernt, der sich an den beiden Enden der Struktur der spindelförmigen Speichen bildet; darüber hinaus wird durch eine Mehrzahl von Begradigungsrädern (5) die Geradheit des Spindel-Hauptkörpers in Bezug auf deren Krümmung korrigiert.A method of manufacturing spindle-shaped spokes, comprising the steps of: providing a forging die (2) having an upper die (21) and a lower die (22), the upper die (21) and the lower die (22) internally including a chucking angle and a curved surface radius appropriate for the structure of spindle-shaped spokes, the upper mold and the lower mold further having a gap; Punching is performed by the positioning of a round spoke blank (3) between the upper mold and the lower mold; Further, by a plurality of pressure roll forming rollers (4), the burr (14) is removed, which forms at both ends of the structure of the spindle-shaped spokes; moreover, the straightness of the spindle main body is corrected with respect to the curvature thereof by a plurality of straightening wheels (5). Ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der spindelförmigen Speichen einen Spindel-Hauptkörper umfasst, wobei jedes der beiden Enden ein Kopfendteil (12) und ein Gewindeteil (13) aufweist, wobei das Kopfendteil (12) ein Halsteil (121) sowie ein vom Halsteil (121) aus hervorstehendes flaches Teil aufweist, und wobei die obere und untere Oberfläche des Querschnitts einen einander entsprechenden Radius der Bogenfläche bildet, wobei der Querschnitt der zwei Enden eine Vielzahl von Schnittlinien (124) umfasst, die sich in einem Punkt schneiden, einen gemeinsamen Spannwinkel bilden und gemeinsam die Struktur der spindelförmigen Speichen definieren.A method of manufacturing spindle-shaped spokes Claim 1 , by characterized in that the structure of the spindle-shaped spokes comprises a spindle main body, each of the two ends having a head end part (12) and a threaded part (13), the head end part (12) having a neck part (121) and a neck part (121). of protruding flat part, and wherein the upper and lower surfaces of the cross section form a corresponding radius of the arc surface, the cross section of the two ends comprising a plurality of cutting lines (124) intersecting at a point, forming a common clamping angle and together define the structure of the spindle-shaped spokes. Ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Entfernens des Grates (14) durch eine Vielzahl von Druckwalz-Formrollen (4), welcher sich an den beiden Enden der Struktur der spindelförmigen Speichen bildet, eine Gruppe von Druckwalz-Formrollen (4) umfasst wird, die über einen bestimmten Winkel verfügen, zur Entfernung des Grates dienen und auch einen Kegelwinkel bilden.A method of manufacturing spindle-shaped spokes Claim 1 or 2 characterized in that prior to the step of removing the burr (14) by a plurality of pressure roll forming rollers (4) forming at both ends of the structure of the spindle-shaped spokes, a group of pressure roll forming rollers (4) is included , which have a certain angle, serve to remove the ridge and also form a cone angle. Ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Seiten der Struktur der spindelförmigen Speichen ein Grat (14) entfernt und ein Kegelwinkel ausgebildet wird, wobei der Kegelwinkel kleiner oder gleich 90 Grad ist.A manufacturing method of spindle-shaped spokes according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that on the two sides of the structure of the spindle-shaped spokes a burr (14) is removed and a cone angle is formed, wherein the cone angle is less than or equal to 90 degrees. Ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt der Korrektur der Geradheit des Spindel-Hauptkörpers in Bezug auf deren Krümmung durch eine Mehrzahl von Begradigungsräder (5) die spindelförmigen Speichen eine Gruppe von Begradigungsräder (5) durchlaufen, welche über einen bestimmten Winkel verfügen.A manufacturing method of spindle-shaped spokes according to one of Claims 1 to 4 characterized in that before the step of correcting the straightness of the spindle main body with respect to its curvature by a plurality of straightening wheels (5), the spindle-shaped spokes pass through a group of straightening wheels (5) having a certain angle. Ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt der Korrektur der Geradheit des Spindel-Hauptkörpers in Bezug auf deren Krümmung durch eine Mehrzahl von Begradigungsräder (5) auch nach der Formung der Spindelform deren Konstruktion für spindelförmige Speichen eine Krümmung erfährt, in Bezug auf die dann eine Begradigung durchgeführt wird.A manufacturing method of spindle-shaped spokes according to one of Claims 1 to 5 characterized in that, prior to the step of correcting the straightness of the spindle main body with respect to its curvature by a plurality of straightening wheels (5), even after the formation of the spindle shape, its construction for spindle-shaped spokes undergoes a curvature, with respect to the one Straightening is performed. Ein Herstellungsverfahren von spindelförmigen Speichen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel des Begradigungsrads (5) kleiner oder gleich 90 Grad ist.A method of manufacturing spindle-shaped spokes Claim 5 or 6 , characterized in that the angle of the straightening wheel (5) is less than or equal to 90 degrees.
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