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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 mit 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 hineinragt und den Schlauch beschädigen kann.
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Nach
der
DE 20 2009
011 812 U1 ist eine Gewindewalzvorrichtung für
Fahrradspeichen bekannt, welche in einem Gehäuse geführte
Gewindewalzbacken zum Walzen von Gewinde und einen Antrieb zum Bewegen
der Gewindewalzbacken aufweist. Auf der Vorderseite des Gehäuses
ist eine Speichenführung angeordnet, die mit einer Durchgangsbohrung
versehen ist, welche in Querrichtung mit dem Arbeitsspalt zwischen
linear bewegbaren und horizontal angeordneten Gewindewalzbacken und
zu einer weiteren Durchgangsbohrung fluchtet. Dabei ist diese weitere
Durchgangsbohrung zentrisch in einem in der Rückseite des
Gehäuses angeordneten Drehlager eines Handhebels eingebracht. Neben
dem Gewindeprofil ist an der dem Handhebel zugewandten Längsseite
jedes Gewindewalzbackens ein rampenartiges, in Walzrichtung ansteigend verlaufendes Schermesser
ausgebildet. Bei dieser Lösung reißt das abzutrennende
Speichenende vor dem Rampenende des Schermessers ab, wodurch die
Schnittqualität am Ende der auf die gewünschte Länge
geschnittenen Speiche beeinträchtigt wird.
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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 weiterhin das gewünschte Längenmaß der
Speiche voreinstellbar ist und ein Ablängen des Speichenrohlings
und das Gewindewalzen in einem Arbeitsgang erfolgt, wobei beim Ablängen
des Speichenrohlings eine saubere und eine gegenüber der
Speichenlänge nahezu rechtwinklige Trennfläche
erreichbar sein soll. Außerdem soll jedmögliche
Stauchung am Ende der Speiche und damit am Gewindeanfang vermieden werden.
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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 5 angegeben.
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Mit
dieser Erfindung wird weiterhin erreicht, dass durch das 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
ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen schräg verlaufenden
Anordnung jedes Schermessers an seinem zugehörigen Gewindewalzbacken,
nämlich in Walzrichtung mit einem Winkel bis zu drei Grad
in Richtung der Arbeitsfläche des Gewindewalzbackens wird
beim Ablängen des Speichenrohlings ein absolut sauberes
und ungestauchtes Speichenende hergestellt. Dabei ist die Trennfläche
gegenüber der Speichenlänge nahezu rechtwinklig
ausgebildet. Diese vorteilhafte Ausbildung wird erreicht, weil durch die
schräg verlaufende Anordnung jedes Schermessers das beim
Trennen ”überflüssige” Material
in Richtung der Abfallseite der Speiche fließt.
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Da
der Gewindeanfang vom Speichenende ungestaucht ist kann der Speichennippel
ohne Beeinträchtigung oder Schwergängigkeit auf
die Speiche geschraubt werden. Somit tritt auch keine Beschädigung
des Gewindes ein.
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Durch
diese saubere Trennfläche der fertigen Speiche besteht
nach der Montage bei einem Durchragen des Speichenendes durch den
Speichennippel keinerlei Gefahr einer Schlauchbeschädigung.
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Infolge
der senkrechten Anordnung der linear bewegbaren Gewindewalzbacken
in der Gewindewalzvorrichtung für Fahrradspeichen fallen
eventuelle Spänereste von den Gewindewalzbacken ab und lagern
sich unten im Gehäuse ab, wo diese leicht entfernt werden
können. Somit wird eine Verunreinigung der Gewindewalzbacken
verhindert. Folglich ist das gewalzte Gewinde der Speiche ohne Einwirkungen von
Späneresten.
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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 Vorderansicht
von den Gewindewalzbacken
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8 Draufsicht
von den Gewindewalzbacken
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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 senkrecht 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 9 bis 14 schematisch
und somit in waagerechter Ausführung 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.
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Neben
einem gratfreien Abschneiden und somit einer nahezu gratfreien Schnittfläche
am Speichenende, die senkrecht im 90° Winkel zur Speichenlänge
ausgebildet ist, wird ein ungestauchter Gewindeanfang am Speichenende
und eine saubere Trennfläche der fertigen Speiche erreicht,
in dem jedes Schermesser 17, 18 an dem zugehörigen
Gewindewalzbacken 8, 9 in Walzrichtung 21 (d.
h. entgegen der Bewegungsrichtung der Gewindewalzbacken 8, 9)
der schräg in einem Winkel 20 von vorzugsweise ein
Grad in Richtung der Arbeitsfläche 10, 11 des
Gewindewalzbackens 8, 9 verlaufend angeordnet
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 senkrechten 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 schematisch
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 so weit
linear bewegt werden, dass die Speiche noch eine Umdrehung ausführt.
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Durch
die schräg verlaufende Anordnung jedes Schermessers 17, 18 wird
beim Trennen das ”überflüssige” Material
des Speichenrohlings in Richtung der Abfallseite gedrängt.
Der Gewindeanfang vom Speichenende bleibt somit ungestaucht, wodurch
der Speichennippel leichtgängig auf das Speichenende geschraubt
werden kann. Damit wird eine Beschädigung des Gewindes
verhindert.
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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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Da
die Zahnstangen 6, 7 mit den Gewindewalzbacken 8, 9 senkrecht
in der Gewindewalzvorrichtung angeordnet sind, können eventuell
beim Walz- und Schneidvorgang entstehende Spänereste von
den Gewindewalzbacken 8, 9 abfallen. Aus dem unteren
Teil vom Gehäuse 1 sind diese Spänereste leicht
entfernbar.
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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
- 20
- Winkel
- 21
- Walzrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202009011812
U1 [0005]
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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]