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Beschreibungseinleitung
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Bei den Lenkern für Fahrräder wird zwischen Sportlenkern und festen
Lenkern unterschieden.
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Bei einem Sportlenker ist dem oberen Ende des vertikalen Schaftes
oder Schaftrohres ein Vorbau zugeordnet, der am vorderen Ende das obere Querrohr
oder den Lenkerbügel trägt.
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Der Vorbau ist im Prinzip eine Schelle, die mit einer Schraube zusammengezogen
werden kann, um auf das obere Querrohr eine Klemmwirkung auszuüben, wodurch das
Querrohr in verschiedenen Stellungen gegenüber dem Schaft bzw. dem Vorbau festgelegt
wird. Die Verbindung zwischen oberem Querrohr und Schaft bzw. Vorbau ist also lösbar,
um die Stellung des Querrohres gegenüber dem Schaft des Lenkers beliebig oft verändern
zu können.
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Feste Lenker für Tourenräder und dergleichen unterscheiden sich von
Sportlenkern im wesentlichen dadurch, daß der Schaft, eine Muffe - an der Stelle
des Vorbaues bei den Sportlenkern -und das Querrohr bei der Herstellung des Lenkers
in eine bestimmte Stellung zueinander gebracht und in dieser Stellung dauerhaft,
z.B. durch Löten, miteinander verbunden werden.
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Bei einem Sport- oder Vorbaulenker finden bisher schon verschiedene
Materialien Verwendung, u.a. auch geschmiedetes
oder gegossenes
Aluminium für den Vorbau. Feste Lenker werden demgegenüber bisher stets aus Stahlblechteilen
hergestellt, die miteinander verschweißt oder verlötet werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen festen Lenker so
auszubilden, daß er aus Aluminium gefertigt werden kann.
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Demzufolge bezieht sich die Erfindung auf einen Lenker für Zweiradfahrzeuge,
insbesondere Fahrräder, der eine Muffe aufweist, in die das obere Querrohr des Lenkers
sowie dessen Schaft eingesetzt sind, wobei Muffe, Querrohr und Schaft fest miteinander
verbunden sind.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß Muffe, Schaft und Querrohr des Lenkers aus Aluminium bestehen und durch Reibschluß,
also durch Preßsitz miteinander verbunden sind. Zur Unterstützung der Verbindung
sollen die drei Ausgangsteile des Lenkers vorzugsweise noch miteinander verklebt
sein.
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Mit der Erfindung ist eine Verbindungsart zwischen den drei Ausgangsteilen
des Lenkers geschaffen, die es gestattet, einen festen Lenker vollständig aus Aluminium
zu fertigen und dabei auf die besonderen Verhältnisse bei der Herstellung des Lenkers
Rücksicht zu nehmen, so daß ein fester Lenker aus
Aluminium rationell
und preiswert herzustellen, trotzdem aber ein Lenker von vorzüglicher Qualität zu
erhalten ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Querrohr als einstückiges
Bauteil durch eine Bohrung der Muffe hindurchgeführt, während der Schaft mit seinem
einen, oberen Ende in ein Sackloch der Muffe eingesetzt ist. Zur Halterung des Querrohres
in der Bohrung der Muffe ist dieses im Bohrungsbereich mit einer Muffe versehen,
d.h. der Durchmesser des Querrohres ist im Bereich der Bohrung bzw. Muffe etwas
größer als im übrigen Bereich des Ouerrohres.
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Die Muffe selbst kann ein Aluminiumgußteil sein, wenn an die Qualität
des Lenkers normale Anforderungen gestellt werden.
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Werden höhere oder hohe Anforderungen gestellt, so sollte die Muffe
jedoch ein Schmiedeteil aus Aluminium sein. Dadurch erhält die Muffe eine sehr gleichmäßige
Porenstruktur, beim Gußteil nicht mit letzter Sicherheit auszuschließende Lunker
und dergleichen sind nicht vorhanden, und die Muffe ist ein qualitativ besonders
hochwertiges Teil.
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Im weiteren befaßt sich die Erfindung mit der Herstellung eines vollständig
aus Aluminium bestehenden festen Lenkers, und sie hat die Aufgabe, ein hierzu besonders
geeignetes Verfahren aufzuzeigen. Insoweit ist die Erfindung insbesondere dadurch
gekennzeichnet, daß die Muffe als Vollteil im Schmiedeverfahren
hergestellt
wird, daß in dieses Vollteil die Durchgangsbohrung für das Querrohr und das Sack
loch für den Schaft zerspanend eingearbeitet werden und daß dann das Querrohr und
der Schaft unter Herstellung des Reibschlusses in die Durchgangsbohrung bzw. das
Sackloch eingesetzt werden.
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Die Kombination von Schmiedevollteil und der Herstellung der nötigen
Löcher durch zerspanende Arbeitsverfahren, insbesondere Bohren, schafft günstigste
Fertigungsvoraussetzungen zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen, leichten
und preiswerten festen Lenkers.
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Das Erzeugen des Bundes am oberen Querrohr im Bereich der Muffe bzw.
der Muffenbohrung kann auf zweierlei Weise erfolgen. Bei der ersten Version hat
das Rohr vor dem Einsetzen in die Muffe einen im wesentlichen gleichen Durchmesser.
Nach dem Einsetzen des Querrohres in die Muffenbohrung wird das Querrohr im Bereich
der Muffe aufgeweitet, bis die erwünschte Pressung zwischen Querrohr und Muffe erzielt
ist.
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Das Erzeugen des Bundes auf diese Weise kann auf vielfache bekannte
Art geschehen. Es kann beispielsweise in das Querrohr ein Schlauch eingeführt werden,
der im Bereich der Muffe mit einem hydraulischen Druckmittel aufgeweitet wird, um
seinerseits das Querrohr aufzuweiten. Das hydraulische Druckmittel
kann
ö1 oder Wasser sein. Die Aufweitung kann aber auch mechanisch mit einem aufweitbaren
Dorn oder dergleichen erfolgen. Zweckmäßigerweise ist bei diesem Verfahren das Querrohr
im Bereich des Bundes vor dem Aufweiten oder die Bohrung der Muffe aufgerauht, um
den Preßsitz besonders gut erzeugen zu können. Außerdem sind vorher die zusammenzufügenden
Flächen mit dem geeigneten Klebstoff versehen.
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Die andere Variante zur Erzeugung des Bundes ist die, daß das Querrohr
vor dem Einführen in die Muffe im Bereich der Muffe zu dem gewünschten Bund aufgeweitet
wird, wiederum hydraulisch oder mechanisch, was nicht erfindungswesentlich ist.
Diese Lösung erfordert etwas mehr Aufwand und größere Fertigungsgenauigkeit als
die andere Lösung. Ihr Vorteil besteht jedoch darin, daß bei einer Bandfertigung
das Erzeugen des Bundes unabhängig vom eigentlichen Fertigungsband erfolgen kann,
die Fertigung also etwas rationeller erfolgen kann. Bei dieser Lösung wird dann
die Aufrauhung der Außenseite des Bundes und der Innenseite der Muffe in der Bohrung
in der Weise erfolgen, daß die Aufrauhung die Form von Längsriefen hat, so daß Querrohr
und Muffe gleichsam durch ineinandergreifende Nuten und Federn gegen Drehbewegungen
um die Längsachse des Querrohres gegeneinander gesichert sind. Der Preßsitz sollte
aber so stramm sein, daß das Rohr auch in Richtung seiner Längsachse nicht gegen
die Muffe verschoben werden kann, insbesondere in Verbindung mit der Klebung. Daß
dies
ohne besonderen Aufwand zu erzielen ist, ist darauf zurückzuführen, daß das Aluminiumrohr
beim Einführen in die Bohrung der ebenfalls aus Aluminium bestehenden Muffe sehr
leicht frißt, so daß am Ende des Einführens des Rohres in die Muffe ein sehr zuverlässiger
Preßsitz vorliegt.
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Das Sackloch für den Schaft und die Durchgangsbohrung für das Querrohr
können auf zwei verschiedene Weisen einander zugeordnet sein, bzw. ihre Längsachsen
können zwei verschiedene Abstände voneinander haben. Der Abstand kann einmal relativ
groß sein, so daß bei der Herstellung beider Löcher zwischen ihnen eine Wand stehen
bleibt. Jedes Rohr ist dann für sich mit der Muffe verbunden. Der Abstand zwischen
den Längsachsen des Sackloches und der Durchgangsbohrung kann aber auch so klein
gewählt sein, daß die beiden Bohrungen inein ander übergehen und das Querrohr und
der Schaft nach dem Einführen in die Durchgangsbohrung bzw. das Sackloch unmittelbar
aneinander anliegen. Um eine möglichst große Auflagefläche zu schaffen, ist das
Querrohr im Bereich seiner Zusammenführung mit dem Schaft sattelartig eingedrückt,
das Querrohr wird zuerst in das Sackloch eingeführt und beim anschließenden Einführen
des Schaftes kommt dieser in die sattelartige Eindrückung zu liegen. Diese Anordnung
kann jedoch auch umgekehrt ausgeführt sein. Dadurch sind Schaft und Querrohr unmittelbar
miteinander und mit der Muffe verbunden. Dsr Lenker hat dadurch eine besonders große
Stabilität und Steifigkeit.
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Figurenbeschreibung Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 die Explosionsdarstellung eines
erfindungsgemäßen Lenkers, Fig. 1a ein Teil der Anordnung gemäß Fig. 1 in einer
etwas anderen Ausführung, Fig. 2,3 die Muffe des Lenkers gemäß Fig. 1 in zwei zueinander
senkrechten Ansichten und Fig. 4,5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lenkermuffe
in zwei Fig. 2,3 entsprechenden Darstellungen.
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Kernstück des Lenkers ist die Muffe 1. Sie ist entstanden aus einem
massiven gegossenen oder vorzugsweise geschmiedeten Aluminiumrohling. In dieses
vorzugsweise geschmiedete Aluminiumteil ist zerspanend, vorzugsweise durch Bohren,
eine durchgehende Querbohrung 2 eingebracht. In entsprechender Weise ist das Sackloch
3 in das Aluminiumteil eingebracht. Die Längsachsen 4,5 der Querbohrung 2 und des
Sackloches 3 stehen senkrecht zueinander. Die Muffe 1 ist so geformt, daß die Querbohrung
2 und das Sackloch 3 auf allen Seiten von einer etwa gleichen Wandstärke umgeben
sind, mit einer noch zu erläuternden Ausnahme, wobei zwischen den Wänden der beiden
Bohrungen Ubergangsbogen vorgesehen sind. In der Deckfläche 6
des
Sackloches 3 ist eine Bohrung 7 gleichachsig zum Sackloch 3 aber mit deutlich kleinerem
Durchmesser angeordnet.
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Die Querbohrung 2 ist zur Aufnahme des noch geraden oberen Querrohres
8 bestimmt, das nach dem Einsetzen und Verbinden mit der Muffe in seine endgültige
Form gebogen wird. Das Sack loch ist zur Aufnahme des oberen Endes des Schaftes
9 bestimmt. Querrohr 8 und Schaft 9 bestehen wie die Muffe 1 aus Aluminium, sie
sind von Aluminiumrohren abgelängt. Das untere Ende des Schaftes 9 ist zur Aufnahme
eines Spreizkegels bestimmt, der mit einer Schraube in den Schaft hineingezogen
wird. Die Schraube ist mit ihrem Schaft durch die Bohrung 7 hindurchgeführt und
liegt mit ihrem Kopf außen auf der Deckfläche auf.
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In einem Bereich, der nach dem Einsetzen des Querrohres in die Muffe
im Bereich der Querbohrung 2 liegt, ist die Oberfläche des Querrohres 8 aufgerauht.
Dieser Bereich ist in Fig. 1 mit 10 gekennzeichnet. In entsprechender Weise kann
die dem Querrohr 8 zugekehrte Fläche der Querbohrung 2 aufgerauht sein.
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Zum Einführen des Querrohres 8 in die Querbohrung 2 ist der Außendurchmesser
des Querrohres um soviel kleiner als der Durchmesser der Querbohrung 2, daß das
Querrohr bequem und ohne größeren Kraftaufwand in die Querbohrung eingeführt
werden
kann. Ist das Querrohr in die richtige Position gegenüber der Muffe 1 gebracht,
so wird es mit der Muffe verbunden. Dies geschieht zunächst dadurch, daß der Bereich
10 des Querrohres 8 und die Wand der Querbohrung 2 mit einem geeigneten Kleber bestrichen
worden sind. Hat nun das Querrohr seine richtige Position erreicht, so wird es im
Bereich 10 aufgeweitet. Dadurch wird der nötige Druck zur Herstellung der Klebeterbindung
erricht und gleichzeitig zwischen Muffe und Querrohr ein Preßsitz. Nach dem Abbau
des Aufweitungsdruckes sind Querrohr und Muffe durch die Klebung und den Preßsitz,
unterstützt von der Aufrauhung, zuverlässig und dauerhaft miteinander verbunden.
Eine zusätzliche Befestigung, z.B. durch Löten oder Schweißen ist nicht erforderlich.
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Der Außendurchmesser des Schaftes 9 ist von vornherein entsprechend
dem Durchmesser des Sackloches 3 gewählt. Auch die Wand des Sackloches und die Außenseite
des oberen Endes des Schaftes können aufgerauht sein und sind vor dem Einführen
des oberen Endes des Schaftes in das Sack loch mit einem Kleber bestrichen. Beim
Einführen des Schaftes in das Sackloch werden der Preßsitz und die Klebung hergestellt.
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Aufgrund der Materialeigenschaften von Schaft und Muffe, also des
Aluminiums, insbesondere in Verbindung mit der Aufrauhung der einander zugehörigen
Flächen, frißt der Schaft beim Einsetzen förmlich im Sackloch.
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Die Einführung des Querrohres 8 in die Querbohrung 2 kann auch in
der Weise erfolgen, daß der Bereich 10 zunächst, d.h. vor dem Einsetzen des Querrohres
in die Querbohrung bei ansonsten gleichem Rohrdurchmesser wie vorher, zu einem Bund
aufgeweitet wird, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Querbohrung entspricht
(Fig. 1a).
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Gemäß Fig. 2,3 einerseits und Fig. 4,5 andererseits können die Querbohrung
2 und das Sackloch 3 bezüglich ihrer Längsachsen 4,5 unterschiedlich einander zugeordnet
sein. Bei der Lösung nach Fig. 2,3 ist der Abstand a zwischen den beiden Längsachsen
relativ groß, d.h. so groß, daß zwischen beiden Bohrungen eine Wand 14 stehen geblieben
ist, so daß das Querrohr 8 und der Schaft 9 auf ihrem ganzen Umfang mit der Muffe
1 verbunden sind. Bei der Lösung nach Fig. 4,5 ist der Abstand a' relativ klein,
so daß beide Bohrungen 2,3 ineinander übergehen. Querrohr 8 und Schaft 9 berühren
deshalb einander partiell unmittelbar. Hierzu ist der Bund des Querrohres mit einem
Sattel 15 versehen, in dem der Schaft liegt, wenn er in das Sackloch eingeschoben
ist, nachdem das vorher mit Bund und Sattel versehene Querrohr in die Querbohrung
eingeschoben ist. Querrohr und Schaft sind also sowohl mit der Muffe als auch miteinander
verbunden.
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Außerdem ist bei der Lösung nach Fig. 2,3 die Deckfläche 6 des Sackloches
so dick ausgeführt, daß die Bohrung 7 stufenförmig ausgebildet sein kann, um die
Mutter der Schraube zum Anziehen des Klemmkonus versenkt aufzunehmen.
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