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Die
Erfindung betrifft eine Gewindewalzvorrichtung für Fahrradspeichen
nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Stand der Technik
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Allgemein
bekannt ist die industrielle Herstellung von Speichen in genormten
Längen und kreisrunden Querschnitt entsprechend den genormten Größen
der Räder von Zweiradfahrzeugen. Das Gewindeteil am Speichenende
wird durch Walzen hergestellt. Am gebräuchlichsten sind
Fahrradspeichen mit kreisrundem Querschnitt von 1,8 mm, 2,0 mm (Standard)
und 2,34 mm Durchmesser.
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Die
Reparatur von Rädern durch Austausch der Speichen erfolgte
in den Werkstätten solange problemlos, wie eine überschaubare
Anzahl von genormten, industriell gefertigten Speichen bei den Rädern
eingesetzt und diese in den Werkstätten bevorratet werden
konnten. Mit der erheblichen Zunahme der unterschiedlichen Maße
von in Fahrrädern eingesetzten Speichenrädern
außerhalb des bis dahin üblichen Normbereiches
erschwerte sich die Reparatur dieser Speichenräder in den
Werkstätten, weil die Vielzahl von unterschiedlichen Speichen
von den Reparatur-Werkstätten aus logistischen und wirtschaftlichen
Gründen nicht mehr bevorratet werden konnten. Die im Bedarfsfall
notwendige Beschaffung von einer Minderzahl von industriell gefertigten
Speichen ist unwirtschaftlich und erhöht die Reparaturzeit
erheblich, was wiederum von den Fahrradnutzern nicht erwünscht
ist.
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Nach
dem Prospekt
"Bicycle Tools 2009", Seite
1, Artikelnummer C-701, der Firma HOZAN TOOL INDUSTRIAL CO., LTD.,
Osaka, Japan ist eine Gewindewalzvorrichtung für
Fahrradspeichen bekannt, mit der auf das Speichenende von so genannten
Speichenrohlingen beliebiger Länge mittels Gewinderollbacken
in Durchlauf-Axialschubverfahren Gewinde aufgewalzt werden kann.
Vor dem Aufwalzen des Gewindes ist der Speichenrohling mittels eines
Seitenschneiders per Hand auf die geforderte Länge zu kürzen.
Anschließend wird das gewindelose Ende der Fahrradspeiche
in die Gewindewalzvorrichtung eingeführt und gespannt.
Danach erfolgt der Walzvorgang, in dem sich die Gewindewalzbacken drehen
und dabei das Gewinde auf den Speichenrohling aufwalzen. Durch eine
derartige Gewindewalzvorrichtung wird die Reparatur von Rädern
durch Austausch der Speichen in den Werkstätten wirtschaftlicher
möglich. Allerdings ist das Handling der Gewindewalzvorrichtung
durch die verschiedenen Arbeitsschritte sehr aufwändig
und zeitintensiv. Als besonderer Nachteil kommt hinzu, dass das
Speichenende durch das Abschneiden mit einem Seitenscheider einen
Grat besitzt, welcher nach der Montage durch den Speichennippel
in die Felge hinein ragt und den Schlauch beschädigen kann.
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Aufgabenstellung
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße
Gewindewalzvorrichtung für Fahrradspeichen, insbesondere
für Werkstätten, zum Fertigstellen von Speichen
zu schaffen, wobei das gewünschte Längenmaß der
Speiche voreinstellbar ist und ein gratfreies Ablängen
des Speichenrohlings und das Gewindewalzen in einem Arbeitsgang
erfolgt.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Gewindewalzvorrichtung für Fahrradspeichen
mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte
Ausgestaltung der Erfindung ist in den Unteransprüchen
2 bis 6 angegeben.
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Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das
gratfreie Ablängen und das Gewindewalzen in einem Arbeitsgang
ein einfaches und schnelles Handhaben der Vorrichtung und damit
ein besonders wirtschaftliches Endherstellen von Fahrradspeichen
geringer Anzahl in Werkstätten möglich sind. Auch
für Nutzer von Speichensonderlängen, wie Hersteller
von Rollstühlen, die nur eine geringe Anzahl von Speichen
für ihre Fertigung benötigen, ist der Einsatz
der erfindungsgemäßen Lösung wirtschaftlich.
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Da
durch das gratfreie Ablängen des Speichenrohlings oder
einer längeren fertigen Speiche ein glattes Speichenende
vorhanden ist, besteht auch nach der Montage bei einem Durchragen
des Speichenendes durch den Speichennippel wenig bis keine Gefahr
einer Schlauchbeschädigung. Eine einfache und schnellere
Fertigstellung der Speiche wird auch erreicht durch das Vorhandensein
einer Skalierung auf der längenveränderlichen
und austauschbaren Speichenführung. Um Speichen in sehr
unterschiedlichen Maßen, wie von 80 bis 310 mm, fertigstellen
zu können, sind die Speichenführungen in unterschiedlicher,
aufeinander abgestimmter Länge ausgebildet und entsprechend
gewünschter Speichenlänge einsetzbar.
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Durch
die Austauschbarkeit der Gewindewalzbacken kann die Gewindewalzvorrichtung
mit den für die jeweiligen Speichendurchmesser ausgebildeten
separaten Gewindewalzbacken umgerüstet werden.
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Ausführungsbeispiel
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt
und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 Perspektivdarstellung
der Gewindewalzvorrichtung aus Speichenzuführseite in Arbeitsausgangsstellung
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2 Perspektivdarstellung
der Rückseite der Gewindewalzvorrichtung in Arbeitsausgangsstellung
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3 Perspektivdarstellung
der Gewindewalzvorrichtung aus Speichenzuführseite mit
angeschnittenem Gehäuse in Arbeitsausgangsstellung
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4 und 5 Perspektivdarstellungen der
Rückseite der Gewindewalzvorrichtung mit angeschnittenem
Gehäuse
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6 Rückansicht
der Gewindewalzvorrichtung im Schnitt in Arbeitsausgangsstellung
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7 und 8 Detailansichten
eines Gewindewalzbackens
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9 Ansichten
der Gewindewalzbackenstellung nach dem Einschieben der Speiche
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10 Ansichten
der Gewindewalzbackenstellung zu Beginn des Walzvorganges, wobei
die Speiche durch Einlaufschrägen der Gewindewalzbacken
mitgenommen und ebenfalls axial fixiert wird
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11 Ansichten
der Gewindewalzbackenstellung zu Beginn des Abschervorganges, wobei
die Speiche gleichzeitig durch untere und obere Schermesser eingekerbt
wird
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12 Ansichten
der Gewindewalzbackenstellung zu Ende des Abschervorganges, wobei Speiche
vollständig abgeschert ist und der Schneidenendbereich
vom unteren Schermesser in vertikaler Richtung über dem
Speichenmittelpunkt steht
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13 Ansichten
der Gewindewalzbackenstellung zu Ende des Gewindewalzvorganges,
wobei das Speichengewinde vollständig gewalzt ist und die Speiche über
die Auslaufschrägen die Gewindewalzbacken verlässt
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14 Ansichten
der Gewindewalzbackenstellung in Endstellung, in der die Gewindewalzbacken
die Speiche freigegeben haben, Speiche wird aus dem Arbeitsbereich
der Gewindewalzbacken entfernt und kann entnommen werden
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Die
in den Figuren dargestellte Gewindewalzvorrichtung für
Fahrradspeichen besteht aus einem Gehäuse 1, auf
dessen Vorderseite eine austauschbare, hülsenartige Speichenführung 2 angeordnet
ist, deren verschiebbares Innenteil 3 mit einer Skalierung 12 als
Längenmaß versehen ist. Die Feststellung des Innenteils
erfolgt über eine Rändelschraube 19.
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Auf
der Rückseite vom Gehäuse 1 ist ein Handhebel 4 im
Drehlager 13 drehbar gelagert, welcher mit einem im Gehäuse 1 angeordneten
Stirnzahnrad 5 in Wirkverbindung steht. Dieses Stirnzahnrad 5 treibt
die im Gehäuse 1 gelagerten und geführten
Zahnstangen 6 und 7 gegenläufig an. Jede
Zahnstange 6, 7 trägt einen austauschbaren
Gewindewalzbacken 8, 9, deren Arbeitsflächen 10, 11 zueinander
korrespondierend angeordnet sind. Auf den Arbeitsflächen 10, 11 dieser
Gewindewalzbacken 8, 9 ist das zu walzende Gewindeprofil
angeordnet. Neben dem Gewindeprofil ist an der dem Handhebel 4 zugewandten
Längsseite jedes Gewindewalzbackens 8, 9 ein
rampenartiges, in Walzrichtung ansteigend verlaufendes Schermesser 17, 18 ausgebildet. Wie
in den 7 und 8 sowie 9 bis 14 dargestellt,
beginnt das jeweilge Schermesser 17, 18 erst nach
dem Anwalzbereich der Arbeitsflächen 10, 11 und
endet vor dem Kalibrierbereich der Arbeitsflächen 10, 11.
Die Schermesser 17, 18 sind in Schneidrichtung
maßlich unterschiedlich ausgebildet. So sind im Ausführungsbeispiel der
Schneidenendbereich vom Schermesser 18 maßlich über
das Radiusmaß der zu bearbeitenden Speiche und der Schneidenendbereich
vom weiteren Schermesser 17 maßlich unter dem
Radiusmaß der zu bearbeitenden Speiche dimensioniert. Die
unterschiedlichen Höhenmaße der Schneidkanten
der Schermesser 17, 18 sind jedoch so korrespondierend
ausgebildet, dass die Abscherfunktion realisiert wird. Die Abscherlinie für
die Speiche verläuft somit außermittig des Speichendurchmessers,
wodurch ein gratfreies Abschneiden und somit eine gratfreie Schnittfläche
am Speichenende erreicht wird, die senkrecht im 90° Winkel
zur Speichenlänge ausgebildet ist.
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Die
Speichenführung 2 ist hülsenartig ausgebildet
und so am Gehäuse 1 angeordnet, dass die Durchgangsbohrung 15 der
Speichenführung 2 quer zum Arbeitsspalt 14 zwischen
den Gewindewalzbacken 8, 9 und zu einer zentrisch
in dem Drehlager 13 des Handhebels 4 angeordnetem
Durchgangsbohrung 16 fluchtet.
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Vor
Beginn des Arbeitsvorganges sind die dem Durchmesser des zu bearbeitenden
Speichenrohlings entsprechenden Gewindewalzbacken 8, 9 in die
Vorrichtung einzubauen. Danach ist die Gewindewalzvorrichtung mit
der Speichenführung 2 im gewünschten
Längenbereich zu versehen, welche mittels eines Clickverschlusses
an der Vorderseite des Gehäuses 1 verriegelt wird.
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Anschließend
wird das Innenteil 3 der Speichenführung 2 auf
die gewünschte Speichenlänge durch Maßablesen
von der Skalierung 12 eingestellt und mittels Rändelschraube 19 fixiert.
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Der
Handhebel 4 ist vor dem Einlegen des Speichenrohlings oder
einer längeren fertig hergestellten Speiche in die Ausgangsstellung,
wie in 1 gezeigt, zu bringen. Danach ist der Speichenrohling
in die Durchgangsbohrung 15 vom Innenteil 3 der
Speichenführung 2 einzuführen bis der
Speichenkopf am äußeren Ende vom Innenteil 3 anschlägt.
In dieser Stellung durchragt die Speiche die Durchgangsbohrung 15 und
quer den Arbeitsspalt 14 zwischen den Gewindewalzbacken 8, 9.
Das Speichenende durchragt ebenfalls die Durchgangsbohrung 16 vom
Drehlager 13 des Handhebels 4 oder endet in der
Durchgangsbohrung 16.
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Mit
einer gleichmäßigen Bewegung des Handhebel 4 von
180° wird in einem Arbeitsgang das Gewinde auf den Speichenrohling
gewalzt und die Speiche auf die gewünschte Länge
geschnitten, wie in den 9 bis 14 gezeigt.
Bei diesem Arbeitsgang bewegen sich die Gewindewalzbacken 8, 9 über
den Antrieb aus Stirnzahnrad 5 und die Zahnstangen 6, 7 bestehenden
Antrieb linear aufeinander zu und walzen durch die Arbeitsflächen 10, 11 das Gewinde
auf den sich dabei drehenden Speichenrohling. Erst nach Walzbeginn
beginnt der Wirkbereich der Schermesser 17, 18 und
die Restlänge vom Speichenrohling wird mittels der Schermesser 17, 18 abgeschnitten.
Nach dem Ende des Schneidvorganges, d. h. nach dem Rampenende der
Schermesser 17, 18, erfolgt noch der Kalibriervorgang
für das Gewinde, wozu die Gewindewalzbacken 8, 9 soweit
linear bewegt werden, dass die Speiche noch eine Umdrehung ausführt.
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Die
nun fertiggestellte, also auf das gewünschte Maß abgelängte
und mit Gewinde versehene Speiche ist aus der Speichenführung 2 zu
entnehmen.
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Das
Herausschieben des Speichenrestes aus der Durchgangsbohrung 16 im
Drehlager 13 erfolgt beim Einschieben des nächsten
Speichenrohlings, wozu der Durchmesser der Durchgangsbohrung 16 nur
für eine Speiche dimensioniert ist.
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Speichenführung
- 3
- Innenteil
- 4
- Handhebel
- 5
- Stirnzahnrad
- 6
- Zahnstange
- 7
- Zahnstange
- 8
- Gewindewalzbacken
- 9
- Gewindewalzbacken
- 10
- Arbeitsfläche
- 11
- Arbeitsfläche
- 12
- Skalierung
- 13
- Drehlager
- 14
- Arbeitsspalt
- 15
- Durchgangsbohrung
- 16
- Durchgangsbohrung
- 17
- Schermesser
- 18
- Schermesser
- 19
- Rändelschraube
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - ”Bicycle
Tools 2009”, Seite 1, Artikelnummer C-701, der Firma HOZAN
TOOL INDUSTRIAL CO., LTD., Osaka, Japan [0004]