DE3114655A1

DE3114655A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen festspannen von speichen in speichenraedern

Info

Publication number: DE3114655A1
Application number: DE19813114655
Authority: DE
Inventors: Roland 13500 Tyresö Kaufeldt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1981-04-10
Publication date: 1982-11-18
Also published as: FR2504065B1; GB2096069A; SE432910B; FR2504065A1; US4418738A; SE7908635L; GB2096069B; BE888393A; NL8101740A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum
automatischen Festspannen von Speichen in Speichenrädern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Festspannen von Speichen in Speichenrädern, hauptsächlich von Fahrradrädern.
Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um automatisch einen jeden Nippel der Speichen eines Speichenrades bis zu einem festgelegten Festspanndrehmoment anzuziehen, so daß das Speichenrad eine maximale Steifigkeit erhält, wobei gleichzeitig ein Schiefaufsitzen, Verbiegen und Verwinden. annehmbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Festspannen der Speichen eines Speichenrades, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Segmentblocks mit einem Abschnitt der Vorrichtung und zusammenwirkenden Einrichtungen, und Fig. 3 ein Winkeltransmissionselement mit einer mehr im Detail gezeigten zusammenwirkenden Einrichtung.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, enthält die Vorrichtung der Erfindung im dargestellten Ausführungsbeispiel ein von einer Basis oder einem Fußgestell 1 getragenes Stützteil 2, welches einen senkrechten säulenförmigen Ständer mit einem sich durch diesen erstreckenden hydraulischen Kolben 3 enthält. Der Kolben kann durch hydraulischen Druck von unten betätigt werden und besitzt an seiner oberen Fläche ein konisches und prismatisches, sich verjüngendes Element 4. Der obere Abschnitt 5-des Ständers ist so ausgebildet, daß er ein axiales Ende der Nabe 25 eines Fahrradrades aufnehmen kann. Die in Figur 1 strichpunktiert dargestellte Nabe 25 muß sehr genau und fest befestigt sein. Die Vorrichtung der Erfindung ist daher mit einer Klemm-oder Spanneinrichtung, z.B. in der Form eines hydraulischen Kolbens 6 versehen, der über das andere axiale Ende der Nabe nach unten getrieben wird.
Der hydraulische Kolben 6 ist am Stützteil auf geeignete Weise befestigt, und zwar im gezeigten Fall mittels Platten 7, die- sich zu am Stützteil 2 mittels Platten 9 befestigten Stütz- oder Klammerelementen 8 hin erstrecken. In der in Figur 1 dargestellten Position ist der hydraulische Kolben 6 nicht gegen das axiale Ende der Nabe heruntergedrückt.
Auf derselben Höhe mit dem konisch sich verjüngenden Element 4 ist das Stützteil mit einer Anzahl von Abstandsstangen 10 versehen, die an ihrem einen Ende durch das konisch sich verjüngende Element 4 betätigt werden können, während ihr anderes.
Ende jeweils gegen ein Ende eines Hebelelements 11 infolge einer solchen Betätigung getrieben wird.
Die Hebelelemente 11 sind um entsprechende zentrale Wellen 12 schwenkbar, und ihr anderes Ende ist so angeordnet, daß entsprechende Segmentblöcke 20 zur Peripherie einer Fahrradfeige hin zustoßen, die in der Vorrichtung in der durch das Bezugszeichen 24 bezeichneten Position angeordnet werden soll. Einer dieser Segmentblöcke 20 ist mehr im Detail in Figur 2 dargestellt. Wie dort zu sehen ist, ist der Block so gebogen, daß er der Radfelge folgt, die strichpunktiert angedeutet ist. Segmentblöcke von derselben Art wie der dargestellte Block .20 sind längs des gesamten Umfangs der Radfelge angeordnet. Wenn alle Abstandsstangen 10 wie beschrieben, betätigt sind, hat dies zur Folge, daß alle Segmentblöcke gegen die Felge gedrückt werden, so daß diese in einer Position zu ihrem Zentrum festgespannt ist. Damit die Felge von unten unterstützt werden kann, steht sie mit Stützelementen in Eingriff, welche die Form von einstellbaren Stiften 13 besitzen, die auf genau derselben gemeinsamen Höhe in geeigneten wechselseitigen Abständen längs des Umfangs der Felge angeordnet werden können. Diese Abstände können vorzugsweise dem Zentrum eines jeden Segmentblocks 20 entsprechen.
Unmittelbar oberhalb der Basis 1 des Stützteils 2 trägt eine Platte 14 eine Anzahl von Einheiten (im gezeigten Beispiel 9), die jeweils eine Antriebsvorrichtung 15 enthalten, die eine festgelegte Anzahl von Drehmomentkupplungen 16 antreiben kann, im gezeigten Beispiel 4 (von denen zwei hinter den entsprechenden in Figur 1 gezeigten Drehmomentkupplungen 16 verborgen sind). Jede der Drehmomentkupplungen ist mit einem entsprechenden Winkeltransmissionselement 18 über eine entsprechende Gelenkstange 17 verbunden, wobei vier der Winkeltransmissionselemente 18 mit jedem Segmentblock 20 auf die in Figur 2 gezeigte Weise verbunden sind, nämlich mit den Ausgangswellen der einzelnen Winkeltransmissionselemente, die sich in wechselseitig gleichen Abständen längs des Umfangs der Segmentblöcke 20 und des Umfangs der darin angeordneten Radfelge befinden. Jede der Ausgangswellen der Winkeltransmissionselemente entspricht einer einzelnen Speiche des Fahrradrades, und eine jede soll mit einem einzelnen Speichennippel verbunden werden, der lose auf die entsprechenden Speichen des Fahrradrades aufgeschraubt ist, um die Nippel festzuziehen, wie weiter unten erläutert ist. Damit die Figur nicht unnötig kompliziert wird, sind die tatsächlichen Winkeltransmissionselemente 18 in Figur 1 nicht dargestellt, sondern es ist ein Winkeltransmissionselement im Detail in Figur 3 gezeigt.
Hier ist zu sehen, daß die eintretende Gelenkstange 17 mittels Zahnrädern 26 und 27 ein Werkzeug 29 antreibt, das wiederum mit dem Speichennippel 30 in Eingriff tritt. Damit das Werkzeug 29 fest mit dem Speichennippel 30 in Eingriff tritt, kann das Werkzeug z.B. mittels eines pneumatisch oder hydraulisch betätigten Kolbens 28 gegen den Speichennippel getrieben werden, wenn der Nippel angezogen oder festgespannt werden soll. Obwohl das Werkzeug mit der Spitze eines Schraubenziehers gezeigt ist, kann es alternativ z.B. so ausgebildet Ein, d.lM es mit einem Speichennippel in Eingriff tritt, welcher ein Ende von der Form eines hexagonalen Kopfstücks besitzt.
Die Segmentblätter 20 können radial auf die oben beschriebene Weise gegen die Radfelge 24 gedrückt werden, außerdem dienen sie noch zu einem anderen Zweck, was im folgenden beschrieben wird. Jeder Segmentblock 20 ist integral ausgebildet, und wie in Figur 1 zu sehen ist, ist jeder Segmentblock auf einem einzelnen Stift 23 angebracht, wodurch jeder der Blöcke einen zweiarmigen Hebel mit entsprechenden Armen 22' llnd .'2" enthalt;. Wenn sich die einzelnen Segmentblöcke 20 in der oben beschriebenen Position des radialen Eingriffs mit der Felge befinden, können hydraulische Kolben 21, die gegen den Hebelarm 22' getrieben werden können, einem starkem hydraulischen Druck unterworfen sein, so daß zwei oder mehr Vorsprünge 19 auf jedem Segmentblock gegen die obere Seite der Radfelge 24 so gedrückt werden, daß die Felge fest im Eingriff mit den Stiften 13 tritt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Eine vorbereitete Radfelge, d.h. eine Felge mit zugeordneter Nabe und mit durch die Nabe und die Radfelge hindurch gesteckten Speichen, die mit lo- se aufgeschraubten Speichennippeln auf der Außenseite der Radfelge versehen ist, wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet, wobei ein axiales Ende der Nabe in den oberen Abschnitt 5 des Stützteils 2 eingeführt wird, wonach die Nabe in der Position durch den über ihr axiales Ende hinunter getriebenen hydraulischen Kolben 6 befe-.
stigt ist.
In der nächsten Phase wird der hydraulische Kolben 3 einem, niedrigen Druck von unten unterworfen, wobei sein sich konisch verjüngendes Element 4 gegen die Abstandsstangen 10 so gedrückt wird, daß dies zur .Folge hat, daß die Kipphebel 1,1 um ihre entsprechenden Wellen 12 schwenken, um die Segmentblöcke 20 nach vorne in Eingriff mit dem Umfang der Radfelge mit einer festgelegten Kraft zu treiben.
Die hydraulischen Kolben 21 werden jetzt mit hydraulischem Druck beaufschlagt, und sie betätigen die Hebelarme 22' und schwenken sie um die Stifte 23 so daß die Felgen mittels. der Vorsprünge 19 nach unten gedrückt werden. Auf diese Weise wird die Felge fest gegen die Stifte 13 gepreßt und ist dann infolge des angelegten Drucks in einer einzigen Ebene angeordnet.
Anschließend wird der hydraulische Kolben 3 einem höheren Druck über das sich konisch verjüngende Element 4 und die Abstandstangen 10 sowie die Kipphebel 11 unterworfen. Hierdurch wird bewirkt, daß die Felge in gleicher Weise von außen und zu ihrem Zentrum hin mittels aller längs des Umfangs der Felge angeordneten Segmentblöcke 20 belastet wird. Bei einem normalen Rad eines Fahrrad mit 3f Speichen können z.B. 9 Segmentblöcke 20 verwenetet werden. In der beschriebenen Position wird die Felge in ähnlicher Weise belastet, wie es bei Gebrauch der Fall ist.
Die vier Winkeltransmissionselemente 18, die einem jeden einzelnen Segmentblock 20 zugeordnet sind, sind längs des Blocks so verteilt, daß jeder von ihnen gegenüber einem einzelnen Speichennippel angeordnet ist, und die Antriebsvorrichtungen 15, von denen eine für jeden Segmentblock vorgesehen ist, werden jetzt in betriebsbereiten Zustand versetzt, wodurch die einzelne Drehmomentkupplung 16 sich zu drehen beginnt, so daß eine jede einem einzelnen Speichennippel über Gelenkstangen 17 llnd Winkeltransmissionselemente 18 - 18-festzieht. Die Betätigung der Drehmomentkupplungen durch die Antriebsvorrichtungen 15 kann z.B. mittels eines jeder Antriebseinheit zugeordneten Antriebsriemens 31 ausgeführt werden, und das Anziehdrehmoment kann für jede einzelne Drehmomentkupplung- individuell eingestellt werden. Wenn alle Drehmomentkupplungen bremsen oder Widerstand bieten und so die Befestigung abgeschlossen haben, wird der Strom zu den Antriebsvorrichtungen unterbrochen, wodurch alles zum Entfernen des fertiggestellten Fahrradrades bereit ist. Das Fahrradratl kann in der Abfolge losgemacht werden, die umgekehrt zu der Abfolge der Vorgänge beim Einführen gemäß obiger Beschreibung ist.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit der Montage eines Fahrradrades mit 36 Speichen bei Verwendung von 9 Segementblöcken, von denen ein jeder 4 Speichen zugeordnet ist, beschrieben wurde, betrifft sie selbstverständiich auch Räder mit einer größeren oder kleineren Anzahl von Speichen. Zum Beispiel sind bei Rädern mit' 24 Speichen wahrscheinlich 12 Segmentblöcke erforderlich, von denen jeder zwei Nippelspanner enthält.
Leerseite

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum automatischen Fetspanren von Speichen in Speichenrädern, bei welchem in der Ausgangsposition Speichen durch die Radnabe eingeführt und durch die Radfelge hindurchgeführt werden und am äußeren Abschnitt der Radfelge mit lose aufgeschraubten Speichennippeln versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (25) in der Position festgeklemmt wird, daß eine Seite der Radfelge gegen Abstützeinrichtungen (13) gedrückt wird, die so einstellbar sind, daß ihre für den Eingriff mit der Radfelge (24) angeordneten Oberflächen sich in ein und derselben Ebene befinden, daß die Radfelge einen zur Radnabe hin gerichteten und gleich über den Umfang der Radfelge verteilten Druck unterworfen wird, daß die mit den Abstützeinrichtungen (13) in Eingriff stehende Seite der Radfelge gegen die Abstützeinrichtungen gedrückt wird, indem ihre von den Abstützeinrichtungen (13) fortgelegene Seite druckunterworfen wird, daß der äußere Umfang des Rads einem erhöhten Druck unterworfen wird und daß alle Speichennippel simultan, ein jeder mit einem individuellen, festgelegten Drehmoment, festgezogen werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens von Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (5), (6) zum Festklemmen der Rad- nabe, Abstützeinrichtungen (13) zum Stützen der Radfelge (24), Eingriffseinrichtungen (20) für den Eingriff von im wesentlichen dem gesamten Umfang der Radfelge (24) von außen, damit hierdurch der Umfang rund wird und die Radfelge (24) zur Radnabe (25) hin getrieben wird, Einrichtungen zum Drücken der Radfelge (24) zu den Abstützeinrichtungen (13) und Einrichtungen (15), (16), (17), (18), die dazu dienen, alle Speichennippel des Rades simultan, einen jeden mit einem individuellen, festgelegten Drehmoment, anzuziehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtungen (13) so einstellbar sind, das ihre die Radfelge (24) stützenden Abschnitte in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein können.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffseinrichtungen (20) eine Reihe von Segmentblöcken enthalten, die längs des Umfangs der Radfelge (24) angeordnet sind und jeweils durch einen entsprechenden Kipphebel (11) betätigt werden können.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kipphebel (11) durch eine entsprechende Abstandstange.(1Ö) betätigt werden kann, welche wiederum durch ein konisch sich verjüngendes Element (4) betätigbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Treiben der Radfelge (24) zu den Abstützeinr-Ichtunr'en hin Vorsprünge (19) auf einem Hebelarm (22") eines zweiarmigen Hebels (22', 22") enthalten, dessen anderer Hebelarm (22') mittels eines hydraulischen Kolbens (21) betätigbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das sich konisch verjüngende Element (4) hydraulisch betätigbar ist.
8. Vorrichtung nach Pnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (15, 16, 17, 18) zum Festspannen der Speichennippel (.v30) des Rades Antriebsvorrichtungen (15) enthalten, die jeweils einer entsprechenden der Eingriffseinrichtungen (20) zugeordnet sind und vier Drehmomentkupplungen (16) antreiben können, von denen eine jede einen einzelnen Speichennippel (13) bis zu einem festgesetzten Festspanndrehmoment festzieht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Drehmomentkupplungen (16) einen einzelnen Speichennippel (13) über ein entsprechendes Winkeltransmissionselement (18) festziehen kann.