DE2116766A1 - Verfahren zur Herstellung einer Fahrrad-Tretkurbel - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Herstellung einer Fahrrad-?retkurbel" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrrad-Tretkurbel, die an einem Ende ein Auge zum Anschluß einer Pedale und am anderen Ende ein Auge zum Anschluß der Eurbelachse aufweist, und das letzte Auge auch zur Befestigung eines gesondert vorgefertigten, gleichachsig zur Xurbelachse anzuordnenden Kettenrades dient, wobei von einem dem Fertigrohteil volumengleichen Ausgangsmaterial ausgegangen wird, und wobei ferner zur Bildung der Augen an einer über ihre gesamte Länge gleiche runde Querschnitte aufweisenden Stange zunächst beide Stangenendteile vorzugsweise kalt angestaucht werden, anschließend diese Stange flachgedrückt wird, wonach die Augen gelocht werden.
• Abgesehen von solchen Fahrrad-Tretkurbeln, die im Gesenk unter Ausscheidung des überflüssigen Werkstoffes als Grat geschmiedF sind, bei welchen der Faserverlauf im Werkstück empfindlich gestört und dadurch die Forinstabilität erheblich vermindert wird, ist es auch bekannt, Fahrrad-Tretkurbeln aus einem zum Fertigrohteil volumengleichen Ausgangsmaterial herzustellen.
• Hierbei dient als Ausgangsmaterial ein Rundstababschnitt, an dessen beiden Endteilen zunächst Köpfe angestaucht,und anschließend daran der gesamte Stab flachgedrückt wird.
• Will man aber an einem solchen Rohling; dessen flachgedrückte Köpfe zuvor zur Bildung von Augen gelocht worden sind, ein gesondert vorgefertigtes Kettenrad so anordnen, daß dessen Vorzahnung in einer zum Kurbelschaft parallelen tbe mit einem Abstand von ca. 2 cm zur zugewandten Kurbelseite verläuft, hat man bei der bekannten Fahrrad-Tretkurbel ein Kettenrad mit einem zur Kurbel hin etwa topfartig durchgedrückten Anschlußflansch vorgesehen0 Bei solchen Kettenrädern besteht aber der Nachteil, daß bei einem unbeabsichtigten sogenannten Seitenschlag, d.he, wenn der Zahnkranz nicht mehr in einer rechtwinklig zur Kurbelachse verlaufenden Rotationsebene verläuft, der daraus sich ergebende Höhenschlag erheblich größer als bei ebenen Kettenrädern ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es nun, das eingangs beschriebene Verfahren zu verbessern mit dem Ziel, Fahrrad-Tretkurbeln herstellen zu können, die ohne zusätzliche Manipulationen die Verwendung von ebenen Kettenrädern gestatten.
• Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß zur Bildung des zum Anschluß der Kurbelachse und des Kettenrades dienenden Auges der eine Stangenendteil verkröpft und eine zur ursprünglichen Stangenachse in Richtung des abgekröpften Stangenteilstückes exzentrisch ausgebauchte Werkstoffanhäufung angestaucht wird, alsdann diese Werkstoffanhäufung durch Pressen mittels in axialer Richtung der Stange zueinander geführte-r Werkzeuge zu einem Kopf mit einem radial abstrebenden, im Querschnitt mindestens annähernd runden Ansatz umgeformt wird, um daran anschließend die freie Stirnseite des radial abstrebeziden Kopfansatzes und die letzterer abgewandte Kopfseite plan zu pressen, und in an sich bekannter Weise den als Kurbelschaft dienenden Stangenabsc-hnitt sowie den zur Bildung des Pedalauges angestauchten Stangenkopf flachzuirücken.
• Diese Maßnahmen bewirken, daß nunmehr an dem zum Anschluß der Kurbelachse dienenden Auge der Tretkurbel ein quer abstrebender Zapfen angeformt werden kann, dessen axiale Länge etwa der doppelten Dicke des Kurbelschaftes entspricht, der lang genug ist, um daran ein ebenes Kettenrad anzuschließen.
• Darüberhinaus verlaufen die Werkstoffasern mindestens annähernd konform zu den Außenflächen des Werkstückes, so daß beim Lochen auch des den querabstrebenden Zapfen aufweisenden, zum Anschluß des Kurbelzapfens und des Kettenrades dienenden Auges der Tretkurbel im wesentlichen nur die neutrale Faser durchtrennt wird, woraus eine hohe Formstabilität resultiert.
• Ferner kennzeichnet sich ein vorteilhaftes und erfinderisches Merkmal der Erfindung dadurch, daß vor dem Anstauchen der exzentrisch ausgebauchten WerksUff anhäufung der zur Bildung des Kurbelschaftes und des Pedalauges dienende Stangenabschnitt durch Fließpressen reduziert wird0 Hierdurch erhält das Ausgangsmaterial einerseits eine Schulter als formschlüssiges Widerlager beim Stauchen, andererseits wird der als Kurbelschaft dienende Stangenabschnitt kaltverfestigt.
• Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der zur Bildung des Kurbelschaftes und des Pedalauges dienende Stangenabschnitt zunächst auf einen gegenüber dem Sertigrohteil größeren Durchsesser redusiert wird, und bei Umformen der exzentrisch ausgebauchten Werkstoffhäufung durch Fließpressen auf den endgültigen Durchmesser vermindert wird, und vorzugsweise zudem die Reduzierung des zur Bildung des gurbelschaftes und des Pedalauges dienenden, vorreduzierten Stangeaabschnittes auf den endgültigen Durchmesser in zwei voneinander getrennten Abschnitten erfolgt.
• Ein weiteres, die Fertigung vereinfachendes Merkmal des vorbeschriebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß beil Flachdrücken des Rohlings an der freien Stirnseite des radial abstrebenden Kopfansatzes eine mit dem Mantel des letzteren fluchtende Ringwulst angepreßt wird.
• Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgeiäßen Verfahrens ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
• Es zeigen: Fig. 1-7 die einzelnen Verfahrensschritte, Fig. 8 ein Fertigrohteil in der Vorderans icht, Fig. 9 desgleichen in Richtung "C" der Fig. 8 gesehen, Fig. 10 desgleichen wie Fig. 8, jedoch teilweise aufgebrochen, Fig. 11 desgleichen im Schnitt A-B der Fig. 8, Fig. 12 eine nach dem Verfahren hergestellte und fertigbearbeitete Fahrrad-Tretkurbel.
• In Fig. 1 ist ein als Ausgangsmaterial dienender Rundstab 1 mit einem zum Fertigrohteil gleichen Volumen über einen Teil 2 seiner Längserstreckung im Durchmesser durch Bließpressen reduziert worden.
• In Fig. 2 ist der obere Teil des Rundstabes gegenüber dem im Durchmesser reduzierten Rundstababschnitt 2 verkröpft und gleichzeitig eine in Richtung des abgekröpften Teiles exzentrisch ausgebauchte Werkstoffanhäufung 3 angestaucht worden, wobei der obere Stababschnitt linksseitig über mehr als 1800 abgestützt worden ist, während sich der Stangenabschnitt rechtsseitig im wesentlichen frei ausbauchen konnte.
• Fig. 3 zeigt den nach diesem Verfahrensschritt erzielten Rohling in der Draufsicht.
• Anschließend daran ist die in den Fig. 2 u. 3 dargestellte Werkstoffanhäufung 3 wie aus der Fig. 4 ersichtlich durch Pressen mittels zweier in axialer Richtung des Rundstabes zueinander geführter Werkzeuge zu einem Kopf 4 mit einem radial abstrebenden Ansatz 5 umgeformt worden.
• Zudem ist der am Anfang reduzierte Stababschnitt 2 etwa über die Hälfte seiner Längserstreckung auf den endgültigen Durchmesser reduziert worden.
• Die Fig. 5 u. 6 zeigen einen Rohling nach dem nächsten Verfahrensschritt, wobei die Fig. 6 den Rohling in der Draufsicht zeigt. Bei diesem Verfahrensschritt ist die Oberfläche des Kopfes 4 und des Ansatzes 5 geglättet und der Rest des Stababschnittes 2 auf den endgültigen Durchmesser reduziert worden.
• Danach ist der Ansatz 5 rund geformt und a# freien unteren Ende les reduzierten StlbabschniStes ein Kopf 6 zur Bildung des Pedalauges angeprelib worden. Nach diesen Verfahrensschritten hat der Rohling die in Fig. 7 dargestellte Form.
• In einem weiteren einzigen Arbeitsgang wird dann sowohl der Kurbelschaft 7 mit dem Kopf 6 als auch der Kopf 4 mit dem Ansatz 5 flachgedrückt und gleichzeitig an der freien Stirnseite des Ansatzes 5 eine Ringwulst 8 angepreßt.
• Die Fig. 1,2,3,9,10 zeigen in teilweise gestrichelten Linien den jeweiligen Faserverlauf, wobei die Fasern im wesentw lichen den Außenkonturen folgen und sich in oberen Endteil nahezu ringförmig schließen.
• Dieses Fertigrohteil (Fig. 8,9,10,11) erhält dann durch spanabhebende Bearbeitungen seine in Fig. 12 dargestellte Endform, wobei am querabstrebenden Kopfansatz 5 der Tretkurbel ein ebenes Kettenrad 9 befestigt worden ist.
• Alle Verfahrensschritte werden im kalten Zustand durchgeführt, wobei es je nach Festigkeit des Ausgangsmaterial vorteilhaft ist, zwischen den einzelnen Umform-Verfahrensschritten mindestens eine Spannungsfreiglühung einzuschalten.
• Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält der Fertigrohteil auch eine glatte Oberfläche, die es ermöglicht, diese ohne zusätzliche Schleif- und Polieropperationen galvanisch mit Edelmetallen, wie z.B, Chrom, zu veredeln.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Fahrrad-Tretkurbel, die an einen Ende ein Auge zus Anschluß einer Pedale und am anderen Ende ein Auge zus Anschluß der Kurbelachse aufweist, und das letzte Auge auch zur Befestigung eines gesondert vorgefertigten, gleichachsig zur Kurbelachse anzuordnenden Kettenrades dient, wobei von einen den Fertigrohteil volusengleichen Ausgangsmaterial ausgegangen wird, und wobei ferner zur Bildung der Augen an einer über ihre gesamte Länge gleiche runde Querschnitte aufweisenden Stange zunächst beide Stangenendteile vorzugsweise k4t angestaucht werden, anschließend diese Stange flachgedrückt wird, wonach die Augen gelocht werden, dadurch gekennzeichnet, daß sur Bildung des zus Anschluß der Kurbelachse und des Kettenrades (93 dienenden Auges. der eine Stangenendteil verkröpft und eine zur ursprünglichen Stangenachse in Richtung des abgekröpften Stangenteilstückes exzentrisch ausgebauchte Werkstoffanhäufung (3) angestaucht wird, alsdann diese Werkstoffanhäufung (3) durch Pressen mittels in axialer Richtung der Stange zueinander geführter Werkzeuge m einen Kopf (4) mit einen radial abstrebenden, im Querachnitt mindestens annähernd runden Ansatz (5) umgeformt wird, un daran anschließend die freie Stirnseite des radial abstrebenden Kopfansatzes (5) und die letzteren abgewandte Kopfseite plan zu pressen und in an sich bekannter Weise den als Kurbelschaft (7) dienenden Stangenabschnitt sowie den zur Bildung des Pedalauges angestauchten Stangenkopf (6) flachzudrücken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anstauchen der exzentrisch ausgebauchten Werkstoffanhäufung (3) der zur Bildung des Kurbelschaftes (7) und des Pedalauges dienende Stangenabschnitt (2) durch Fließpressen reduziert wird.

3. Verfahren nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Bildung des Kurbelschaftes (7) unii des Pedalauges dienende Stangenabschnitt (2) zunächst auf einen gegenüber dem Fertigrohteil größeren Durchmesser reduziert wird, und beim Umformen der exzentrisch ausgebauchten Werkstoffhäufung (3) durch Fließ pressen auf den endgültigen Durchmesser vermindert wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierung des zur Bildung des Kurbelschaftes (7) und des Pedalauges dienenden, vorreduzierten Stangenabschnittes auf den endgültigen Durchmesser in zwei von einander getrennten Abschnitten erfolgt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Flachdrücken des Rohlinges an der freien Stirnseite des radial abstrebenden Kopfansatzes (5) eine mit dem Mantel des letzteren fluchtende Ringwulst (8) angepreßt wird.