DE3112081C2 - Gelötete Anschlußrohrverbindung für Fahrradrahmen - Google Patents

Abstract

Eine gelötete Anschlußrohrverbindung für Fahrradrahmen weist wenigstens einen am Rohrverbindungsteil (1) angeordneten Rohrstutzen (2) auf, in den ein Einsteckrohrende (4) des Anschlußrohrs (3) eingeschoben ist, wobei auf der äußeren Wandung des Einsteckrohrendes Einwölbungen (10) zur Aufnahme des Lötguts (11) vor dem Lötvorgang vorgesehen sind. Bei dieser Anschlußrohrverbindung ist in das Anschlußrohr (3) am rückwärtigen Abschluß des Einsteckrohrendes (4) eine umlaufende Wulst (5) eingeformt, die bei eingeschobenem Einsteckrohrende an der Stirnfläche des Rohrstutzens (2) anliegt. Ferner ist das Einsteckrohrende an einem in Einschubrichtung vorderen Abschnitt auf seinem ganzen Umfang derart bemessen, daß es mit einem Preßsitz (6) an der Innenwandung des Rohrstutzens (2) anliegt. Es weist ferner die Stirnfläche des Rohrstutzens (2) eine einwärts geneigte Anschrägung (7) auf, deren Neigung wenigstens angenähert komplementär zur Neigung der an ihr anliegenden Flanke (8) der Wulst (5) ist. Das Einsteckrohrende kann an seiner in Einschubrichtung vor dem Preßsitz (6) liegenden Vorderkante nach innen eingerollt sein (9). Es kann ferner die in Einschubrichtung rückwärtige Flanke (12) der Wulst (5) über eine gegenüber der axialen Erstreckung der vorderen Flanke größere Strecke allmählich konusartig in das Anschlußrohr (3) übergehend geformt sein.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gelötete Anschlußrohrverbindung für Fahrradrahmen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Anschlußrohrverbindungen dienen zur Verbindung der Rohre eines Fahrradrahmens mit den jeweiligen Rohrverbindungsteilen, z. B. dem Steuerkopf oder dem das Tretlager aufnehmenten Teil.

Eine gelötete Anschlußrohrverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der CH-PS 2 77 185 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Verbindung ist ein vorderer Längenabschnitt des Einsteckrohrendes mit normalen scharfkantiger Stirnfläche in den Anschlußrohr stutzen eingeschoben. Auf diesen vorderen Abschnitt folgt eine flache, rechteckige Einwölbung für das Lötgut. An diese Einwölbung schließt sich ein längerer zylindrischer Abschnitt an. Darauf folgt der rückwärtige Abschluß des Einsteckrohrendes, der auf seiner gesamten Einstecktiefe als Preßsitz ausgelegt ist. Diese bekannten Rohrverbindung hat im Hinblick auf eine einwandfreie und insbesondere maschinelle bzw. automatische Fertigung wesentliche Nachteile: Der aus dem vorderen Längenabschnitt, der Einwölbung und dem nachfolgenden zylindrischen Abschnitt bestehende Teil weist bereits für die Fertigung und insbesondere für die maschinelle Fertigung schwerwiegende Nachteile auf. Die zylindrische und scharfkantige Ausbildung des vorderen Abschnitts des Einsteckrohrendes führt dazu, daß bei jedem Einschieben eines solchen Einsteckrohrendes in den Anschlußrohrstutzen die sogenannten »Seelenachsen« von Anschlußrohrstutzen und Einsteckrohrende exakt fluchtend geführt werden müssen. Anderenfalls ergäbe sich ein Verkanten und Verecken des Einsteckrohrendes. Dies bedeutet in der Fertigung, daß jedes .Einsteckrohrende gesondert mit besonders hoher Gentuigkeit in den Anschlußrohrstutzen eingeschoben werden muß. Bedenkt man die bei einem Fahrradrahmen an höchst unterschiedlichen Stellen und mit höchst unterschiedlicher Neigung angebrachten AnschluSrohrstutzen, so macht dieses Erfordernis des genauen Fluchtens und Führens eine maschinelle Fertigung praktisch undurchführbar, insbesondere ist eine gleichzeitige Einführung aller Einsteckrohrenden in die Anschlußrohrstutzen des Rahmens ausgeschlossen. Ein weiterer Nachteil im Hinblick auf die Lötverbindung ist darin zu sehen, daß infolge des vorderen zylindrischen Abschnitts des Einsteckrohrendes der bekannten Verbindung die Lotkammer zam Innern des Anschlußrohrstutzens hin nicht geschlossen ist. Hieraus folgt zwangsläufig, daß die einzelnen Anschlußrohrverbindungen stets in aufrechter Position gelötet werden müssen, das Einsteckrohrende stets nach oben gerichtet sein muß, damit das Lot nicht auslaufen kann. Ein Auslaufen des Lots kann zu einer unzureichenden Lötverbindung führen. Die Notwendigkeit des Lötens in aufrechter Stellung ist für die Fertigung und insbesondere die maschinelle Fertigung von erheblichem Nachteil, da dies für einen vollständigen Fahrradrahmen bedeutet, daß in wenigstens drei, in der Regel aber in sechs verschiedenen Lagen des Fahrradrahmens entsprechend viele Li;vorgänge nacheinander ausgeführt werden müssen.

Die Auslegung des rückwärtigen Längenabschnitts des Einsteckrohrendes der bekannten Verbindung auf seiner gesamten Einstecktiefe als Preßsitz bringt mehrere weitere miteinander verknüpfte Nachteile mit sich. Die Praxis hat gezeigt, daß die Anschlußrohrstutzen an ihrem Äußeren hier durch den Preßsitz beaufschlagten Ende durch einen solchen Preßsitz sehr leicht aufplatzen. Dies bedeutet bereits hohe Unsicherheil bei der Fertigung und kann zu erheblichen Mehrkosten führen. Zum anderen verhindert dieser Preßsitz im gesamten Einsteckbereich das Eindringen von Lot, zumal bei der bekannten Anordnung an dieser Stelle stets gekühlt wird. Infolgedessen verbleibt unvermeidlich ein feiner Spalt im Preßsitzbereich, der zu einer außerordentlich nachteiligen Spaltkorrosion führt. Bedenkt man die in den meisten Anwendungsfällen vorgenommene Lackierung des Fahrradrahmen, so ist durch eine derartige Spaltkorrosion die unvermeidliche Gefahr des Abplatzens einer derartigen Lackierung gegeben, insbesondere an der Stoßstelle zwischen Anschlußstutzen und Einsteckrohrende. Es ist ferner zu berücksichtigen, daß das Ende des Anschlußrohrstutzens bei der bekannten Anordnung als einfache Stirnfläche scharfkantig ausgeführt ist und ebenso scharfkantig an dem durch die Durchmesserv*rgrößerung gegebenen Rand des Einsteckrohrendes anliegt. Daher bleibt der Übergang zwischen Anschlußrohrstutzen und Rohreinsteckende bzw. eingestecktem Rohr scharfkantig. Abgesehen von der

durch eine derartige Verbindung geringen Knickfestigkeit an dieser Stelle wird hierdurch auch eine nur unzureichende Haftung der späteren Lackierung erzielt Schließlich verbleibt zwischen Anschlußrohrstutzen und eingestecktem Rohr eine scharfe Kante, die als Schmutzkante bestehen bleibi, was gerade bei Fahrradrahmen weitgehend vermieden werden muß.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durcii eine besondere Ausgestaltung der an der Anschlußrohrverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs t beteiligten Teile die Fertigung zu vereinfachen und insbesondere eine maschinelle und auch automatische Fertigung, vor allem auch eine gleichzeitige Herstellung sämtlicher Anschlußrohrverbindungen eines Fahrradrahmens, zu ermöglichen und dabei vor allem sicherzustellen, daß ein einwandfreier Lötvorgang in jeder !Lage der Anschlußrohrverbindungen ausgeführt werden kann. Dabei soll gleichzeitig dafür gesorgt werden, daß alle Lötverbindungen mit größtmöglicher Sicherheit einwandfrei ausgeführt und der Übergang zwischen Anschlußrohrstutzen und Einsteckrohr korrosionssicher ausgeführt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale in deren Zusammenwirken erzielt Die geschilderten gravierenden Nachteile der bekannten Anschlußrohrverbindung werden dabei sämtlich vermieden: Durch den Preßsitz des vorderen Abschnitts des Einsteckrohrendes wird erreicht, daß bei dem Lötvorgang, also bei der Erwärmung der Verbindungsteile, ein Auslaufen des Lots verhindert wird. Im Zusammenhang mit der im folgenden geschilderten Lötverbindung am Ende Anschlußrohrstutzens wird ferner erreicht, daß durch diesen vorderen Abschluß der gebildeten Lötkammer die Durchführung des Lötvorgangs in allen beliebigen Lagen der Anschlußrohrverbindung durchgeführt werden kann, es können also ganz unabhängig von der Lage sämtliche Anschlußrohrverbindungen und damit der gesamte Fahrradrahmen mit allen seinen Lötstellen der Anschlußrohrverbindungen gleichzeitig und sicher gelötet werden, so daß hierdurch eine wesentliche Voraussetzung für eine wirtschaftliche maschinelle oder automatische Fertigung erfüllt wird. Die Lage des mit Preßsitz an der Innenwandung des Anschlußrohrstutzens anliegende Abschnitts in etwa der Einstecktiefe des Einsteckrohrendes mit der nur schmalen Berührungsfläche verhindert an dieser Stelle jedes Platzen des Rohrstutzens infolge der Beanspruchung durch den Preßsitz im Gegensatz zur Lage des Pre3sitzes am Ende des Anschlußrohrstutzens bei der bekannten Rohrverbindung.

Wesentlicher Vorteil für die gleichzeitige Ausführung der Lötvorgänge in allen Lagen ist ferner, daß die nach innen eingerollte vordere Flanke des Einsteckrohrendes zu einer kuppel- oder kugelförmigen Gestalt des Einsteckrohrendes führt, die das sichere Einführen des Einsteckrohrendes in den Anschlußrohrstutzen ermöglicht ohne Verkantungen und Vereckungen bei diesem Fügevorgang. Zugleich erlaubt diese abgerundete Form des Einsteckrohrendes eine Abweichung in der Lage der »Seelenachsen« von Einsteekrohr und Anschlußröhfstutzen in der Anfangsstellung der eingelegten Rohrund Rahmenteile, und zwar insbesondere in einer für die maschinelle Fertiguhg verwendeten Zusammendrückmaschine, bei der alle Teile eines Fahrradrahmens in einem Arbeitsgang gefügt werden. Da auch Abweichungen in den »Seelenachsr·!*,« ein einwandfreies Zusammenfügen von Anschlußrohrstutzen und Einsteckrohrende nicht behindern, wird erreicht, daß derartige Fügevorgänge insbesondere auf einer Zusammendrückmaschine ohne Deformation der beteiligten Teile durchgeführt werden können, z. B. ohne einseitiges Aufweiten von Stutzenrändern oder Andrücken von Rohrenden.

Es wird somit durch die Erfindung infolge der Gestaltung des vorderen Endes des Einsteckrohrendes die Erzielung einer geschlossenen Lötkammer mit einem einwandfreien Fügevorgang verknüpft
Für den rückwärtigen Teil des Einsteckrohrendes

to werden dabei folgende Vorteile erzielt Die Wulst begrenzt die Einstecktiefe, und es wird über die Anschrägung und die an ihr anliegende Flanke der Wulst sowohl eine Zentrierung des Einsteckrohrendes erreicht als auch ein genau definierter Lötspalt dort geschaffen. Im Gegensatz zu dem bekannten Preßsitz an dieser Stelle bei der bekannten Anschlußrohrverbindung entsteht auf der Länge des durch die vorstehenden Merkmale geschaffenen Lötspalte keinerlei Anlage zur Übertragung von Kontaktwärme zwischen den beteiligten Teilen, vielmehr wird eine Art Lötkamm:_; gebildet, die sich in dem geschilderten Lötspalt bis nach auüen zum Ende der Anschrägung fortsetzt Es wird dadurch erreicht, daß bis zum Ende des Anschlußrohrstutzens hiß der gesamte Lötspalt vom Lot ausgefüllt wird, so daß kein Spalt ve -bleibt und die geschilderten gefährlichen Spaltkorrosionen vollständig vermieden werden. Ferner bildet das am Ende der Anschrägung außen austretende Lot einen stetigen Übergang in Form einer Lotkehle vom Ende des Anschlußrohrstutzens bis zum Scheitel der Wulst Es wird somit eine nicht lösbare Lötverbindung: bis hin zur äußersten Oberfläche hergestellt und jeder Spalt und jeder scharfkantige Ringraum vermieden. Zusätzlich zu der so geschaffenen einwandfreien, sicheren und korrosionsbeständigen Lötverbindung bis zur äußeren Oberfläche werden gleichzeitig die Voraussetzungen für eine qualitativ hochwertige Oberflächenbehandlung gegeben, insbesondere für eine hochfeste Lackierung, die durch Vermeidung jeder Spahkorrosion nicht gefährdet ist. Ein weiterer Vorteil der im Einsteckrohr vorgesehenen Wulst besteht darin, daß die Knickfestigkeit an dieser Stelle wesentlich verbessert und damit insgesamt die Stabilität des so hergestellten Fahrradrahmens wesentlich erhöht wird. Die zueinander komplementäre Anschrägung bzw. Flanke vermeiden

einen scharfkantigen Übergang an dieser Stelle.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ergibt sich einerseits hinsichtlich des geschmacklichen Eindrucks der Verbindung ein sanfter formschöner Übergang vom Rohrstutzen zum Anschlußrohr. Ferner führt eine derartige Gestaltung der Wulst zu einer weiteren Verringerung einer Schmutzkante. Schließlich fördert der geschilderte sanfte Übergang der Wulst in das Anschlußrour die Belastungsfähigkeit der Verbindungsstelle.
Die Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3 fördert die sichere Einführung des Lotguts in den Anschlußrohrstutzen einerseits und die für den jeweiligen Anwendungsfail günstigste Bemessung des Lotguts andererseits, wenn da; Lotgut in einer derartigen Ringsikke angeordnet ist und von da aus die durch die Lötspalte gebildete Lötkammer erreichen kann.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung erläutert. Als Ausführungsbeispiel ist eine gelötete Anschlußrohrverbindung für den Steuerkopf eines Fahr-

6f radrahmens in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Fahrradrahmen-Steuerkopfes mit zwei geloteten Anschlußrohrverbindungen nach der Erfindung, von denen eine im Längsschnitt

dargestellt ist,

F i g. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Längsschnitts nachFig. I.

In der Zeichnung sind zur Verdeutlichung der Darstellung die sich in der Verbindung ergebenden Spalte und insbesondere der noch zu beschreibende Lötspalt bzw. die noch zu beschreibende Lötkammer, übertrieben stark dargestellt Außerdem sind die Anschlußrohrverbindungen in ihrem Zustand vor der Durchführung des Lötvorgangs wiedergegeben.

Der als Steuerkopf eines Fahrradrahmens dargestellte Rohrverbindungsteil 1 weist zwei Rohrstutzen 2 auf, mit denen die Anschlußrohre 3 des Fahrradrahmens durch Löten zu verbinden sind. Dazu sind die Anschlußrohre 3 mit einem Einsteckrohrende 4 versehen, das in den jeweiligen Rohrstutzen 2 eingeschoben wird.

Am in Einschubrichtung rückwärtigen Abschluß des Einsteckrohrendes 4 ist in jedes Anschlußrohr 3 eine umlaufende Wulst 5 eingeformt. Diese Wulst 5 liegt in der dargestellten und noch zu beschreibenden Weise im eingeschobenen Zustand an der Stirnfläche des Rohrstutzens 2 an. Das Einsteckrohrende 4 des Anschlußrohrs 3 ist an seinem in Einschubrichtung vorderen Abschnitt auf seinem ganzen Umfang derart geformt, daß dieser Abschnitt mit einem Preßsitz an der Innenwandung des Rohrstutzens 2 anliegt, wie bei 6 dargestellt. Ferner weist die Stirnfläche des Rohrstutzens 2 eine einwärts geneigte Anschrägung 7 auf. Die Neigung dieser Anschrigung 7 ist wenigstens angenähert komplementär zur Neigung der an ihr anliegenden Flanke 8 der Wulst 5 des Anschlußrohrstutzens 3 bemessen.

Es ist ferner das Einsteckrohrende 4 an seiner in Einschubrichtung vor dem Abschnitt mit Preßsitz 6 liegenden Vorderkante nach innen eingerollt, wie bei 9 dargestellt. Ferner ist das Einsteckrohrende 4 etwa mittig zwischen der Wulstflanke 8 und dem Abschnitt mit Preösitz 6 mit einer einwärt gewölbten Ringsicke 10 versehen. Diese Ringsicke 10 nimmt ein ringförmiges Lötgut 11 auf.

Wie die Zeichnung ferner deutlich wiedergibt, ist ferner die in Einschubrichtung rückwärtige Flanke 12 der Wulst 5 über eine gegenüber der axialen Erstreckung der vorderen Flanke 8 größere Strecke allmählich konusartig in das Anschlußrohr 3 Obergehend geformt Der größte Außendurchmesser der Wulst 5, also der Durchmesser ihres Scheitels, entspricht ungefähr dem Außendurchmesser des Rohrstutzens 2, so daß sich, wie ebenfalls aus der Zeichnung ersichtlich ist ein sanfter Obergang vom Rohrstutzen 2 über die Wulst 5 zum Anschlußrohr 3 ergibt

Wie aus der Zeichnung, insbesondere aus Fig.2, deutlich ersichtlich und übertrieben dargestellt, wird nach dem Einschieben des Einsteckrohrendes 4 in den Rohrstutzen 2 bis zur Anlage der Wulstflanke 8 an der Anschrägung 7 durch den Abschnitt mit Preßsitz 6 am vorderen Ende und durch die Anlage der Wuistflanke 8 an der Anschrägung 7 ein ringförmiger Lötspalt bzw. eine ringförmige Lötkammer 13 gebildet, die die erforderliche Kapillarwirkung für das Fließen des Lötguts einschließlich der Anlageflächen zwischen der Wulstflanke 8 und der Anschrägung 7 sicherstellt Infolge der Zentrierung des Einsteckrohrendes 4 durch den Abschnitt mit Preßsitz 6 einerseits und durch die einanderliegenden Rächen der Wulstflanke 8 und der Anschrägung 7 andererseits wird eine genau definierte Lage des Lötguts und insbesondere ein genau definierter Lötspalt 13 sichergestellt Wird nun die in der Zeichnung dargestellte Anschlußrohrverbindung mit der erforderlichen Wärme beaufschlagt, um das Lötgut 11 zum Fließen zu bringen, so ergibt sich eine genau definierte vollständige Lötverbindung, wobei der Abschnitt mit Preßsitz 6 eine Auslaufsperre für das Lötgut nach innen bildet und die Anlagefläche zwischen der Wulstflanke 8 und der Anschrägung 7 die äußere Begrenzung. Die Zeichnung macht auch deutlich, daß Anschrägung 7 und Einrollung 9 sowie Abschnitt mit Preßsitz 6 eine sichere Fügehilfe bilden und die Wulst 5 mit ihrer Vorderflanke 8 und der to Anschrägung 7 zu einer genau definierten Einschubbegrenzung zusammenwirken, so daß stets selbsttätig eine genau definierte Lage des Einsteckrohrendes und des Lötgutes 11 gesichert sind.

Daraus wird wiederum deutlich, daß sich die Anis schlußrohrverbindung nach der Erfindung in hohem Maß für eine maschinelle bzw. automatische Fertigung eignet, wie im einzelnen einleitend beschrieben worden ist

Zur Erzielung besonderer dekorativer Wirkungen kann die rückwärtige Flanke der Wulst 5 mit Aus- und/ oder Einprägungen versehen sein, die mit dem Formungsvorgang für die Wulst eingebracht werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gelötete Anschlußrohrverbindung für Fahrradrahmen, bei der in einem am Rohrverbindungsteil angeordneten Rohrstutzen ein Einsteckrohrende des Anschlußrohrs eingeschoben und auf der äußeren Wandung des Einsteckrohrendes Einwölbungen zur Aufnahme des Lötguts vor dem Lötvorgang vorgesehen sind und bei der das Anschlußrohr am rückwärtigen Abschluß des Einsteckrohrendes mit einer Durchmesservergrößerung versehen ist, die bei eingeschobenem Einsteckrohrende an der Stirnfläche des Rohrstutzens anliegt, und das Einsteckrohrende an einem Längenabschnitt auf seinem ganzen Umfang mit einem Preßsitz an der Innenwandung des Rohrstutzen anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckrohrende (4) nur an einem in Einschubrichtung vorderen und vor der Ringsicke (Kf^ für das Lötgut^ (11) gelegenen^ Abschnitt iiiui seinem ganzen Umfang mit einem PreS-sitz (6) an der Innenwandung des Rohrstutzens (2) anliegt und an seiner in Einschubrichtung vor dem Preßsitz (6) liegenden Vorderkante nach innen eingerollt (9) ist, daß die Durchmesservergrößerung durch eine in das Einsteckrohr umgeformte umlaufende Wulst (5) gebildet ist und daß die Stirnfläche des Rohrstutzens (2) eine einwärts geneigte Anschrägung (7) aufweist, deren Neigung wenigstens angenähert komplementär zur Neigung der an ihr anliegenden Flanke (8) der Wulst (5) ist.

2. An:5chlußrohrverbi"dung r^ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Einschubrichtung rückwärtige Flanke (12) der Wu!' l· (5) über eine gegenüber der axialen Erstreckung der vorderen Flanke (8) größere Strecke allmählich konusartig in das Anschlußrohr (3) übergehend geformt ist.

3. Aaschlußrohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme eines ringförmigen Lötguts (11) nach einwärts gewölbte Ringsicke (10) zwischen dem mit Preßsitz (6) anliegenden vorderen Abschnitt und der diesem zugewandten Wulstflanke (8) des Einsteckrohrendes (4) liegt.