DE3103552C2 - Verfahren und Einrichtungen zum Einbringen von Drahtspeichen in die Lochkränze an Radnaben, insbesondere für Fahrräder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Einbringen von Drahtspeichen in die Lochkränze an Radnaben, insbesondere für Fahrräder. Die Nabe wird hierzu waagrecht angeordnet, die Drahtspeichen werden mittels Führungseinrichtungen (Kanäle) von außen und innen paarweise automatisch eingesteckt, wobei diese sich nicht behindern dürfen. Die Führungsschienen sind als Rinnen oder Rohre ausgebildet (Fig. 3). Mittels einer Vorschiebeeinrichtung wird die Nabe weitergedreht, wenn ein Drahtspeichenpaar eingesteckt ist. Ein Sperrelement, gibt je eine Speiche frei, wenn sich das zu bestückende Flanschloch vor einem Kanal befindet. Die Stellungen der Führungseinrichtungen können in einem Rechner gespeichert sein und auf Abruf an die Verstelleinrichtung weitergegeben werden.

Description

a) die mit den Speichen zu versehende Nabe mit ihrer eingesteckten und montierten Achse gegenüber der Achse fixiert wird,

b) jeweils zwei Speichen gleichzeitig durch zwei in Umfangsrichtung unter Überspringen von mindestens zwei Löchern aufeinanderfolgende Löcher im oberen Teil des ersten Quadranten jedes Nabenflansches mit Hilfe von Führungseinrichtungen von außen bzw. von innen eingesteckt werden,

c) die Speichen dabei eine solche Richtung erhalten, daß sie, ohne sich gegenseitig zu behindern, knapp an dem jeweils anderen Flansch vorbeigehen und nach Beendigung des Einsteckvorganges durch ihr Eigengewicht in Fortschrittsrichtung der Nabenbestückung nach unten fallen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem abgebogenen Kopf jeder Speiche am Ende der Einsteckbewegung ein Drehimpuls um die Speichenlängsachse erteilt wird, der das Anlegen des Kopfes an die Seitenfläche des jeweiligen Nabenflansches ermöglicht.

3. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungseinrichtungen zum gezielten Einstecken der Speichen (S) gerade Kanäle, z. B. Rinnen (R bzw. R)oder Rohre, vorgesehen sind, die eine vorzugsweise pneumatisch betätigte Vorschiebeeinrichtung (E)iür die Speichen fS,)aufweisen.

4. Einrichtung na«.H Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschiebeeinrichtung (E) um die Speichenlängsachse drehbar und vorn mit einem dem Kopf (K) der Speichen (S) angepaßten Hohlprofil ^versehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Einschiebekanal (R, R')e\n Sperrelement (Sch) vorgesehen ist, das je eine Speiche zum Einschieben freigibt, wenn sich das jeweils zu bestückende Flanschloch (ζ. B. Li, L 2') in Einschubrichtung vor dem Kanal befindet.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (Sch) eine zeitweise Führung für die einzuschiebende Speiche (S) bildet.

7. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen (z. B. Rinnen R bzw. R') in ihrer räumlichen Ausrichtung und Lage manuell oder automatisch einstellbar und fixierbar sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Berechnung oder Versuche ermittelte Stellung der Führungseinrichtungen (z. B. Rinnen /?bzw. R')\n einem Rechner gespeichert und von dort an die Verstelleinrichtung auf Abruf

weitergegeben werden können.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (S) den Rinnen (R bzw. R') automatisch durch eine Wandöffnung, voi zugsweise aus einem entsprechend beweglichen, gekrümmten Schachtmagazin (Ma), zuführbar sind.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Drehvorschubrichtung der Nabe rückwärtige, der die beiden gleichzeitig eingesteckten Speichen aufnehmenden Flanschlöcher beim Einstecken der Speichen etwa oben liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einspeichen von Naben mit Rücktrittsbremse deren Rückhaltehebel während des Bespeichungsvorgangs nach unten gestellt und dort festgehalten wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Drahtspeichen in die Lochkränze von Radnaben für Speichenräüer, z. B. für Fahrräder, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Die Naben von Drahtspeichenrädern, z. B. für Fahrräder, v-eisen im allgemeinen einen außen etwa zylindrischen Grundkörper auf, der über Kugellager drehbar auf der Radachse angeordnet ist. Im Bereich der Enden des Grundkörpers befindet sich je ein Nabenflansch mit einem Lochkranz zur Aufnahme der nabenseitigen Drahtspeichenenden. In die Lochkränze der Nabenflansche werden abwechselnd von außen und von innen die freien Schenkel der mit einem abgebogenen und verdickten Kopf versehenen Drahtspeichen eingesteckt. Nach der vollständigen Bestükkung aller Löcher beider Nabenflansche mit den Drahtspeichen wird der dabei entstandene sog. »Igel« in einem weiteren Arbeitsgang in die Radfelge eingesetzt.

Das Einbringen der Drahtspeichen in die Lochkränze der Nabenflansche von Fahrradnaben erfolgt bisher von Hand. Dabei wird die mit den Speichen zu versehende Fahrradnabe mit senkrechter Achse in einer Aufnahme befestigt. Die Speichen werden dann von oben in jedes zweite Loch des oberen und des unteren Nabenflansches eingesteckt und so gedreht, daß sich ihre abgebogenen Köpfe bei der Montage in die Radfelge an die Seitenflanke der Radnabe anlegen können. Dann wird die halbbespeichte Nabe um 180° geschwenkt und in die restlichen Löcher werden wiederum von oben Drahtspeichen eingesteckt. Diese Tätigkeit wird manuell ausgeführt und erfordert viel Zeit und Geschicklichkeit. Außerdem kann es, insbesondere beim Wenden der halbbestückten Nabe geschehen, daß sich die bereits eingesteckten Speichen verhaken, was einen zeitraubenden Ordnungsvorgang notwendig macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, die den Einbringvorgang der Drahtspeichen in die Lochkränze von Radnaben, z. B.

für Fahrräder, so verändern, daß dieser Arbeitsgang schnell und automatisch durchgeführt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht ausgehend von dem bekannten manuellen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und

5. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und der Einrichtung zu seiner Durchführung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es für

das automatische Einbringen der Speichen in die Lochkränze zweckmäßig ist, die Radnabe mit ihrer Achse waagerecht und fixierbar anzuordnen, so daß kein Schwenken der halbbestückten Nabe um 180° mehr erforderlich ist. Außerdem müssen die Lochkränze der beiden Nabenflansche gleichzeitig und in eine bestimmte Lage und Reihenfolge lter Löcher mit den Speichen versehen werden, damit sich die Speichen nicht gegenseitig behindern und genügend Platz für die ortsfesten Führungseinrichtungen der Speichen verbleibt.

Meist ist es auch notwendig, dem abgeknickten Kopf jeder Speiche am Ende ihrer Einschubbewegung einen Drehimpuls um die Speichenlängsachse zu erteilten, damit der Kopf sich bei der freien Bewegung der Speiche unter Schwerkrafteinfluß an den Nabenflansch seitlich anlegen kann.

Für das gleichzeitige Einschieben der Speichen von innen und von außen in die Löcher jedes der beiden Nabenflansche sind insgesamt vier Führungseinrichtungen erforderlich, die zweckmäßig als Rinnen oder Rohre ausgebildet und zum Einstellen der jeweils erforderlichen Einschieberichtung sowohl hinsichtlich ihres Ortes als auch ihrer Winkellage räumlich verstellbar sind, was durch einen rechnergesteuerten Verstellantrieb mit Datenspeicher erleichtert werden kann.

Das Einschieben der Speichen erfolgt zweckmäßig mittels einer pneumatischen Vorschiebeeinrichtung, wobei am vorderen Ende jedes Führungskanals ein Sperrelement vorgesehen ist, das die in dem Kanal befindliche Speiche zum Einschieben freigibt, wenn sich das jeweils zu bestückende Nabenflanschloch vor dein Kanal befindet.

Weitere konstruktive Maßnahmen sind vorgesehen, um die Führungskanäle, z. B. aus Schachtmagazinen, mit den Drahtspeichen zu versorgen und um der Nabe den jeweils erforderlichen Drehvorschub für die gewünschte Reihenfolge der zu bestückenden Flanschlöcher zu erteilen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von schematischeri Skizzen beschrieben, welche beispielsweise die Schrittfolge des Bespeichungsvorganges erläutern und bauliche Einzelheiten darstellen. Es zeigen die

Fig. la und Ib einen Nabenflansch und die beim Einschieben der Speichen einzuhaltende Lage und Reihenfolge der Löcher dieses Nabenflansches,

Fig. 2a und ?b die Bewegung einer eingesteckten Speiche beim Weiterdrehen der Nabe in Vorschubrichtung; F i g. 2a mit richtig, F i g. 2b mit falsch eingesteckter Speiche.

Fig. 3 die Anordnung von Führungseinrichtungen zum Einschieben der Speichen in Ansichten von vorn, von der Seite und von oben,

Fig. 4 die Ausbildung einer Mitnehmerhülsc zur Übertragung des Drehvorschubes auf die Radnabe,

Fig. 5 die Führungs- und Vorschiebeeinrichtung mit Speichenmagazin.

In der in Fig. la dargestellten Seitenansicht eines Nabenflansches Nf sind mit L 1 und L Γ die Löcher t>o bezeichnet, durch welche die ersten beiden Speichen S gleichzeitig eingesteckt werden, während in Fig. Ib auch die Löcher L 2 und L 2' für die beiden nächsten Speichen S angegeben sind. Durch die schraffierten Löcher LX und L2 Werden die Speichen in z.B. der Richtung eingesteckt, die in die Bildebene hineinführt, während sie durch die geschwärzt dargestellten Löcher 1' und 2' in Richtung aus der Bildebene heraus geschoben werden.

Zwischen den jeweils gleichzeitig von außen bzw. von innen mit einer Speiche S zu versehenden Löchern L1 und L Γ bzw. L 2 und L 2' usw. befinden sich zwei freie Löcher. Damit ist ein ausreichender Abstand für die Anordnung der Führungsrinnen R bzw. R' (Fig.3) vorhanden. Nach dem Einschieben der beiden ersten (und aller folgenden) gegeneinander gerichteten Speichen 5, wird die auf ihrer Achse A arretierte Nabe ,V um einen Winkelschritt (in Richtung des Drehvorschubs V) weitergedreht, der dem Doppelten des Abstands zweier benachbarter Löcher entspricht. Diese Folge von gleichzeitigem Einschiebens zweier Speichen ,Sund des Weiterdrehens der Nabe Num zwei Lochabstände wird fortgesetzt, bis der gesamte Lochkranz voll mit Speichen bestückt ist. Da bei allen üblichen derartigen Naben jeder Nabenflansch Nf eine gerade Anzahl von Löchern mit gleichen Abständen aufweist, können bis zuletzt zwei Speichen gleichzeitig eingeschoben werden. Sollte ausnahmsweise ein Flansch mit ungerader Lochzahl mit Speichen zu bestücken sein, müßte beim letzten Schuß die Vorschiebeeinrichtung E an einer Führungseinrichtung /{'blockiert oder keine Speiche S eingelegt werden.

Damit sich die schon eingesteckten Speichen 5 beim Weiterdrehen der Nabe N während des Bespeichungsvorganges nicht behindern oder überkreuzen und verwirren, erfolgt das Einschieben der Speichen S ausgehend von einer Senkrechten durch die Achse A in Richtung des Drehvorschubes Vder Nabe Ngrundsätzlich im oberen Teil des üblich so gekennzeichneten ersten Quadranten I. Außerdem müssen die Speichen nicht nur so eingeschoben werden, daß sie an dem jeweils anderen Nabenflansch Nf knapp vorbeigehen, sondern sie müssen dabei auch so im Sinne der Vorschubeinrichtung schräg nach vorn gerichtet sein, daß sie unter Wirkung ihres Eigengewichtes möglichst unbehindert nach unten fallen und dann eine möglichst senkrechte, allenfalls von den Kanten der Nabe N beeinflußte hängende Lage einnehmen können, in der sie sich nicht gegenseitig stören.

Die Lage einer einzelnen Speiche Sbei verschiedenen Winkelstellungen des Nabenflansches Nf ist in den F i g. 2a und 2b dargestellt. Dabei zeigt die F i g. 2a den Vorgang bei einer gemäß den vorstehenden Angaben richtig eingeschobenen Speiche, die im obersten Loch des Lochkranzes in Vorschubrichtung schräg nach vorn eingesteckt wurde und unter der Wirkung ihres Eigengewichtes so nach unten fällt, daß sie die Nabe oder ein mit dieser starr verbundenes Teil, z. B. die Mitnehmerhülse H auf ihrer Vorderseite berührt (Position a ). Beim Weiterdrehen des Nabenflansches Nf kommt die Speiche 5von der Nabe Nfrei und hängt in den Positionen b und c senkrecht nach unten.

Auch bei dem in der F i g. 2b dargestellten Vorgang wird die Speiche S durch das oberste Loch des Nabenflansches eingesteckt. Das Einschieben erfolgt aber entgegen der erfindungsgemäßen Regel in bezug auf die Richtung des Drehvorschubes V der Nabe N schräg nach hinten. Wenn die eingeschobene Speiche aus dieser Stellung nach unten fällt, legt sie sich auf der Rückseite der Nabe /Van (Position a ) und steigt beim Weiterdrehen der Nabe N mit deren Umfang aufwärts bi£ 'hr freies Ende nach oben steht (Position b und c ) und schließlich überkippen kann. Da inzwischen der Nabenflansch N/ mit weiteren Speichen 5 bestückt wurde, erfolgt dabei eine Überkreuzung und Verwirrung der Speichen S, welche die Weiterbestückung und

-behandlung der Nabe N erschwert oder sogar unmöglich macht.

In der F i g. 3 ist eine Anordnung der als im Querschnitt V-förmige Rinnen R und R' ausgebildeten Führungseinrichtungen für die einzuschiebenden Speichen S dargestellt, welche die vorstehend als richtig bezeichnte Einschiebrichtung der Speichen Sgewährleistet. Aus strichpunktierten Geraden zwischen den drei Teilen dieser Figur ergeben sich die jeweiligen Betrachtungsebenen (Frontansicht, Seitansicht und Draufsicht des Nabenflansches Nf), wobei die Lochbereiche zum Teil aufgebrochen dargestellt sind.

In der Frontansicht sind die vorderen Enden der Rinnen R und R' gestrichelt angedeutet. Aus der Anordnung und der Winkelstellung der Rinnen in den beiden rechten Teilfiguren ist zu erkennen, daß die durch sie ausgeschobenen Speichen zur Richtung des Drehvorschubes V schräg nach vorn und etwas nach innen durch die zugehörigen Löcher L1 und L Y eingeführt werden. Die jeweils günstigste Anordnung und Richtung der Führungsrinnen muß durch Versuche oder durch Berechnungen ermittelt werden; wobei zu berücksichtigen ist, daß die Speichen S sich während und nach dem Einschiebevorgang nicht gegenseitig stören und auch die Rinnen R und R' nicht als Hindernisse wirken dürfen. Je nach den Abmessungen und der Lochzahl der Naben N mit den Nabenflanschen Nf müssen die Rinnen /?und /?'für jeden Nabentyp neu eingestellt werden. Gegebenenfalls können die einmal ermittelten Einstellwerte in einem Rechner gespeichert und bei Bedarf manuell oder automatisch einem Versteliantrieb für die Rinnen eingegeben werden.

Besonderer Beachtung bedarf der Antrieb für den Drehvorschub V der Nabe N, da das Antriebsmittel wegen der eingesteckten Speichen weder am Nabenumfang zwischen Nabenflanschen Nf noch an einem Loch des Lockranzes angreifen darf. Auch ein Antrieb durch die Achse A ist nicht möglich, weil die Achse A über Kugellager drehbar in der Nabe TVgelagert ist. Deshalb wird bei der Erfindung zur Übertragung des Drehvorschubs auf die Nabe gemäß der Fig.4 eine auf die Achse A aufgeschobene oder aufgeschraubte Mitnehmerhülse H vorgesehen, die über einen Reibbelag B an eine Stirnfläche der Nabe N angepreßt wird. Auch eine drehfeste, aber leicht 'ösbare Verbindung der Hülse H mit der Nabenstirnfläche durch Magnetkraft oder Saugnäpfe ist möglich.

Zum Einschieben der Speichen S in die Löcher des Nabenflansches Nf ist an jeder Führungseinrichtung (z. B. Rinnen R und R') eine Vorschiebeeinrichtung E erforderlich. Eine solche Kombination zeigt die Fig. 5. Dort ist der Boden einer Rinne R durch Schraffur angedeutet. Die Vorschiebeeinrichtung E wird von einem Pneumatikzylinder Z gebildet, dessen Kolbenstange an ihrem der Rinne R zugewandten Ende mit einem Hohlprofil P versehen ist. Das Hohlprofil P ist so ausgebildet, daß es den abgewinkelten Kopf K einer in der Rinne R liegenden Speiche formschlüssig aufnimmt und während des Einschiebens der Speiche 5 nach oben hält. Am Ende des Einschiebevorganges muß die Speiche 5 nun so um ihre Längsachse gedreht werden, daß ihr Kopf K nach unten zeigt. Dadurch wird erreicht, daß das durch den Kopf K verdickte Ende der Speiche, wenn diese nach unten schwenkt, sich an die ihm zugewandte Seitenfläche des Nabenflansches Nf anlegen kann.

Das Drehen der Speiche 5 wird dadurch bewirkt, daß der Pneumatikzylinder Z samt seiner Kolbenstange um seine Achse gedrehtwird, wie es durch Pfeile angedeutet ist. Zwischen dem Nabenflansch Nf und dem vorderen Ende der Rinne R muß so viel Abstand sein, daß der Kopf K der Speiche S unbehindert dazwischen eingeschwenkt werden kann. Im Bereich dieses Endes der Rinne R befindet sich auch ein auf und ab beweglicher Schieber Sch, der drei Funktionen zu erfüllen hat: In seiner untersten Stellung versperrt er den Austritt der Speiche 5 aus der Rinne R so lange, bis sich das jeweils zu bestückende Loch L des Nabenflansches Nf vor der Mündung der Rinne R befindet. Während des Einschiebevorganges drückt der federnde Schieber Sch die Speiche S nach unten in die Rinne R und bewirkt dadurch eine genaue Führung der Speiche. Am Ende des Einschiebvorganges wird der Schieber Sch so hoch angehoben, daß der Kopf K der Speiche 5 unter dem Schieber Sch durchtreten und dann geschwenkt werden kann.

Die für das Bestücken der Naben N benötigten Speichen 5 werden der oben offenen Rinne R aus einem Schachtmagazin Ma so zugeführt, daß der Speichenkopf A.' nach oben gerichtet ist.

Der Bespeichungsvorgang ist vorstehend anhand nur eines Nabenflansches Nf beschrieben worden. Das Einschieben der Speichen in den anderen Nabenflansch Nf erfolgt gleichzeitig und mit den gleichen Mitteln. Es sind somit insgesamt vier Rinnen R mit je einer Vorschiebeeinrichtung E, einem Schieber Sch und einem Schachtmagazin Ma erforderlich. Beim Ausrichten der Rinnen R ist darauf zu achten, daß sich diese und die eingeschobenen Speichen S nicht gegenseitig behindern. Wenn die oben angegebenen Regeln beachtet werden, ist dies aber ohne Schwierigkeit möglich.

Falls es sich bei der zu bestückenden Nabe N um die Hinterradnabe eines Fahrrades mit Rücktrittbremse handelt, muß der Rückhaltehebel der Rücktrittbremse während des Bespeichungsvorganges nach unten

so gestellt und dort festgehalten werden, damit er das Einschieben der Speichen S nicht behindert.

Nach vollständiger Bestückung einer Nabe mit den erforderlichen Speichen S wird diese mit den an ihr hängenden Speichen dem folgenden Arbeitsgang, d. h.

dem Einsetzen der freien Speichenenden in die Radfelge, zugeführt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbringen von Drahtspeichen in die Lochkränze von Radnaben für Speichenräder, z. B. für Fahrräder, bei dem die mit abgebogenen Köpfen versehenen Speichen mit ihrem freien Ende in Löcher der an den Naben vorgesehenen beiden Lochkränze von innen bzw. von außen eingeführt werden und die Nabe mit waagrechter Achse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß