DE2223163A1 - Verfahren zum herstellen von metallischen speichennippeln fuer fahrzeuge und nach diesem verfahren hergestellter speichennippel - Google Patents

Description

• "Verfahren zum Herstellen von metallischen Speichennipeln für Fahrzeuge und nach diesem Verfahren herestellter Speichennippel " Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von metallischen Speichennippeln für Fahrzeuge, insbesondere Fahrräder, Mopeds, Motorräder und Autos.
• Solche Speichennippel dienen bekanntlich dazu, die in einer Nabe eines Speichenrades eingesetzten Speichen an ihren freien Enden im Bereich der Radfelge zu befestigen. Dies geschieht in der Weise, daß der Speichennippel jeweils von außen her durch im Felgenbett angeordnete Löcher hindurchgesteckt wird und an der jeweils zugehörigen Speiche befestigt wird. Zu diesem Zweck besitzen die Speichennippel an ihrem der Speiche zugewandten Ende eine größere, axial begrenzte Bohrung sowie eine damit in Verbindung stehende im Durchmesser kleinere Bohrung, die sich bis zu einem verdickt ausgebildeten Kopf des Speichennippels erstreckt. In die kleinere Bohrung ist ein Gewinde eingeschnitten, so daß ein entsprechendes Außengewinde am freien Ende der Speiche in die Gewindebohrung eingeschraubt werden kann.
• An der Außenseite des Nippelkopfes befindet sich ein Schlitz zum Einsetzen eines Schraubenziehers, um den Nippel verdrehen zu können, An den im wesentlichen konischen Kopf schließt sich ein Rundteil an, der etwa im mittleren Bereich des Nippels in einen Vierkant übergeht. Dieser Vierkant gibt die Möglichkeit, die Speiche nach dem Einsetzen zu spannen, indem mit einem besonderen Speichenspanner, der auf den Vierkant aufgesetzt wird, der Nippel und die Speiche über das Gewinde axial gegeneinander verstellt werden.
• FUr die herkömmlichen Speichennippel wird in der Regel Messing- oder Eisendraht verwendet, der auf speziellen Maschinen in die äußere Form des Speichennippels geschlagen wird, der danach mechanisch bearbeitet werden muß. Dabei werden zunächst die im Durchmesser unterschiedlichen Bohrungen in den Nippel eingebracht. Danach erfolgt das Fräsen des Schlitzes im Kopf des Nippels und schließlich noch das Gewindeschneiden der im Durchmesser kleineren Bohrung.
• Eine solche Herstellung der Speichennippel ist nicht nur umständlich und aufwendig, da die Nippel zunächst in geeigneten Maschinen plastisch verformt und anschließend mechanisch bearbeitet werden müssen, sondern es kommt als weiterer erheblicher Nachteil noch hinzu, daß die Nippel zusätzlich noch einer galvanischen Behandlung unterzogen werden müssen, was einmal wegen der Korrosionsbeständigkeit und zum anderen aus rein optischen Gründen erfolgt.
• FUr den Uberzug kommt in erster Linie Nickel infrage.
• Speichennippel sind bislang nur unter schwierigen Bedingungen aus rostfreiem Werkstoff hergestellt worden. Dies ist darauf zurUckzufUhren, daß sich die rostfreien, doh.
• legierten Stähle der Formgebung durch Schlagen wegen ihrer hohen Sprödigkeit entziehen, Außerdem sind die Bearbeitungs- und Materialkosten zu hoch sowie die Standzeit der zum Einbringen der Gewindebohrung erforderlichen Gewindebohrer unwirtschaftlich kurz.
• Die Erfindung geht von der Erkenntnis aust daß metallische SFBiCh3llnl.rPOel für Fahrzeuge, insbesondere Fahrräder, Mopeds, Motorrädor und Autos wesentlich einfacher und billiger hergestellt werden können, wenn die mechanische Bearbeitung der Nippel weitgehend und die sich anschließende galvanische Behandlung völlig entfallen können.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von metallischen speichennippeln zu schaffen, das gegenüber der herkömmlichen Herstellungsweise durch plastisches Verformen und anschließendes mechanisches Bearbeiten der Rohnippel wesentlich wirtschaftlicher ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nippel auf pulvermetallurgischem Wege durch Pressen und anschließendes Sintern hergestellt werden. Es hat sich gezeigt, daß es ohne weiteres möglich ist, die sehr komplizierte Form solcher Speichennippel maß gerecht herzustellen.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird Metallpulver zunächst auf eine Dichte unter 6,7 g/cm3 gepreßt und danach bei Temperaturen über 1200°C gesintert. Zweckmäßig erfolgt dabei das Sintern in einer Schutzgasatmosphäre.
• Hierzu eignen sich beispielsweise Spaltgas, Wasserstoff und Endogas.
• In den gesinterten Nippel braucht nur noch ein dem Einschrauben eines Speichenendes dienendes Gewinde durch spanabhebende Bearbeitung eingebracht zu werden.
• Für einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Speichennippel wird zweckmäßigerweise ein Pulver aus rostfreiem Material verwendet. Auf diese Weise kann die sonst übliche galvanische Nachbehandlung entfallen, so daß sich auch insofern ein erheblicher Vorteil ergibt.
• Als Werkstoff kommt beispielsweise ein Pulver aus rostfreiem Stahl mit 15 bis 20%, vorzugsweise 18% Chrom, 6 bis 10%, vorzugsweise 8% Nickel und höchstens 0,5% weitere Legierungselemente infrage. Selbstverständlich eignen sich für das erfindungsgemäße Verfahren aber auch alle sonstigen in der Sintermetallurgie üblichen rostbeständigen Metalle und Legierungen, wie beispielsweise Messing, Bronze oder Eisenlegierungen, wie beispielsweise Eisenkupfer. Es können auch alle sonstigen Eisenwerkstoffe oder Eisenlegierungen mit in der Pulvermetallurgie bekannten Zusammensetzungen verwendet werden0 Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Speichennippel in der Ansicht, Fig. 2 die zugehörige Stirnansicht und Fig. 3 einen Schnitt durch den Speichennippelç Der Speichennippel besteht aus einem Vierkant 4, einem sich daran anschließenden Rundteil 5 und einem sich an dieses anschließenden konischen Kopf 6, in dem sich ein Schlitz 7 befindet.
• Aus Fig. 3 geht hervor, daß der Nippel von einer sich axial erstreckenden Stufenbohrung durchsetzt ist, die aus einer im Vierkant 4 liegenden Bohrung 8 größeren Durchmessers und einer sich daran bis zum Schlitz 7 erstreckenden, im Durchmesser kleineren Bohrung 9 und einem Gewinde 11 besteht.
• Der Speichennippel dient in bekannter Weise der Befestigung einer Speiche; diese besitzt an ihrem freien Ende ein dem Gewinde 11 der Bohrung 9 entsprechendes Außengewinde.
• Zum Befestigen der Speiche wird der Speichennippel von außen her in eine eine entsprechende Bohrung aufweisende Felge eingesetzt, so daß sein Kopf 6 mit der Unterseite auf der Felge liegt, während auf dessen Innenseite das Gewinde des Speichennippels und der Speiche miteinander verschraubt werden. Nach dem Einsetzen der Speiche kann über den Vierkant 4 mithilfe eines Speichenspanners die gewünschte Spannung zwischen Speichennippel und Speiche erzeugt werden, um einen exakten Rundlauf des Rades zu erzielen.
• Zweckmäßigerweise besteht der Speichennippel aus einem rostfreien Material, beispielsweise aus V2A, so daß eine sonst übliche galvanische Nachbehandlung zum Zwecke der Korrosi.ansbeständigkeit nicht erforderlich ist.
• Zum Herstellen eines Speichennippels wird ein Metallpulver in einer Form zunächst auf eine Dichte von unter 6,7 g/cm3 gepreßt, so daß sich ein Raumerfüllungsgrad von 84% des theoretischen spezifischen Gewichts ergibt. Daran schließt sich ein Sintern bei einer Temperatur von über 12000C unter Schutzgas an, Schließlich wird dann noch in das fertig gesinterte Teil das Gewinde 11 spanabhebend eingebracht, worauf das Teil einsatzbereit ist.
• Bei den in üblicher Weise hergestellten Nippeln durch Schlagen und anschließendes mechanisches Bearbeiten wird in der Fahrradindustrie die Forderung aufgestellt, daß Speichen mit aufgeschraubtem Nippel mit ihren Enden, d.h.
• einmal an ihrem umgeknickten gestauchten Kopf und zum anderen am Ende des aufgeschraubten Nippels eingespannt werden und einer Zugbelastung unterworfen werden. Dabei darf weder der Kopf des Nippels abreißen noch der Nippel über das Gewinde abgezogen werden. Vielmehr darf bei einer bestimmten Belastung nur die Speiche reißen. Versuche haben ergeben, daß die nach der Erfindung auf pulvermetallurgischem Wege hergestellten Speichennippel diesen in der Forderung vollauf entsprechene

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von metallischen Speichennippeln für Fahrzeuge, insbesondere Fahrräder, Mopeds, Motorräder und Autos, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Nippel auf pulvermetallurgischem Wege durch Pressen und anschließendes Sintern hergestellt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß Metallpulver zunächst auf eine bichte unter 6,7 g/cm3 gepreßt und danach bei einer Temperatur über 1200°C gesintert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e-t , daß das Sintern in einer Schutzgasatmosphäre erfolgt.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem fertiggesinterten Nippel ein zum Einschrauben eines Endes einer zugehörigen Speiche dienendes Gewinde durch spanabhebende Bearbeitung eingebracht wird.
5. 5. Nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 hergestellter Speichennippel, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß er aus rostfreiem Material besteht.
6. 6. Speichennippel nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß er aus einem Stahl mit 15 bis 20%, vorzugsweise 18% Chrom, 6 bis 10%, vorzugsweise 8% Nickel und max. 0,5% sonstigen Üegierungselementen besteht.

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