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Verfahren zum Herstellen und Befestigen der Ausfallenden
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an der Gabel und am Hinterbau von Fahrradrahmen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Befestigen der Ausfallenden an der Gabel und am Hinterbau des
Rahmens von Fahrrädern, insbesondere Sporträdern, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
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Unter den Ausfallenden versteht man im Fahrradbau flache Blechteile
an den Enden der Gabelscheiden bzw. der Streben des Hinterbaus, die Ausnehmuntgen
zur Aufnahme und Befestigung der Achse deslVorder- oder Hinterrades aufweisen.
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Die Ausnehmungen und die Flächen der Ausfallenden müssen beim fertigen
Rohbau des Rahmens genau fluchten bzw. parallel verlaufen, um eine einwandfreie
Montage der Räder zu ermöglichen.
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Bei den bisher bekannten Verfahren zum Anbringen der Ausfallenden
wird den diese bildenden Blechteilen durch Stanzen aus einem Blechstreifen die notwendige
Form ihres Umfanges und Ausnehmungen gegeben. Diese fertig geformten Blechteile
werden dann an die Gabelscheiden bzw. an die Enden der Unter- und Oberstreben des
aus zwei dreieckförmigen Hälften bestehenden Hinterbaus angeschweißt oder angelötet.
Da sich hierbei Fügeungenauigkeiten nicht vermeiden lassen, sind sowohl an der Gabel
als auch am Hinterbau aufwendige Richtarbeiten erforderlich, um die Ausfallenden
in die notwendige fluchtende und parallele Stellung zu bringen. Gelingt dies bei
sehr stark verzogenen Teilen nicht, sind diese Ausschuß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren
zum Herstellen und Befestigen der Ausfallenden anzugeben, bei dem nach dem Anschweißen
oder Anlöten der Ausfallenden keine Biegen oder Richtarbeiten erforderlich sind.
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Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß durch die gemeinsame
Anwendung der im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte. Weiterbildungen
und eine Abwandlung der Erfindung sind in den pnteransprüchen angegeben.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß nicht die bezüglich
ihrer Umfangsform und ihrer Ausnehmungen fertig ausgestanzten Ausfallenden an die
Gabelscheiden bzw. an die Streben des Hinterbaus angeschweißt oder angelötet werden,
sondern daß zunächst nur die von einem Blechstreifen abgeschlagenen Blechteile ohne
Ausnehmungen und mit einer Umfangsbearbeitung nur im Bereich der erforderlichen
Schweiß-oder Lötstellen hergestellt werden. Diese rohen Blechteile werden dann in
der erforderlichen Stellung an die Gabelscheiden bzw. die Streben des Hinterbaus
angeschweißt oder angelötet und dann nach entsprechender Positionierung der Gabel-
bzw. Hinterbauteile in ein doppelt wirkendes Stanz-und Preßwerkzeug eingeführt,
in dem jeweils die beiden Blechplatten einer Gabel bzw. eines Hinterbaus gleichzeitig
so bearbeitet werden, daß die Umfangsform und die gestanzten Anschlußenden miteinander
fluchten und die ebenen Flächen der Anschlußenden parallel zueinander verlaufen.
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Dieses Verfahren läßt sich noch weiter vereinfachen, wenn für die
Blechrohlinge anstelle von zwei ebenen Blechplatten ein U-förmig gebogener Blechstreifen
verwendet wird, dessen Seitenansicht den Umriß der erwähnten einzelnen Blechplatten
aufweisen und deren Abstand dem vorgeschriebenen Abstand der fertigen Ausfallenden
an der Gabel bzw. am Hinterbau entspricht. Auf diese Weise ist der Abstand der durch
die Seitenschenkel gebildeten Blechplatten schon vor deren Befestigung an der Gabel
bzw. am Hinterbau bestimmt. Zur Materialersparnis können aus dem Basisteil des U-förmig
gebogenen Blechstreifens ein oder mehrere;anderweitig verwendbare Blechteile, z.
B. eine Lasche zum Befestigen eines Dynamos, ausgestanzt werden.
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Damit die Gabelscheiden bzw. die Streben des Hinterbaus beim Stanzen
und Pressen der Ausfallenden genau die richtige Position in der doppelt wirkenden
Stanz- und Pressvorrichtung sowie zueinander haben, müssen diese Teile in Aufnahmen
eines Führungsschlittens fixiert und auf diesem in das Werkzeug eingeführt werden.
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Das erfindungsgemäß doppeltwirkende Stanz- und Preßwerkzeug ist auch
verwendbar zur Herstellung der Ausfallenden von Tourenrädern, bei denen keine Blechplatten
an die Enden der Gabelscheiden oder der Hinterbaustreben angeschweißt werden, sondern
lediglich ein Flachpressen und Stanzen dieser Enden erfolgt. Bisher wurde dabei
jede Gabelscheide und jede Hinterbaustrebe einzeln bearbeitet und zu der Gabel bzw.
dem Hinterbau zusammengesetzt. Auch hierbei ergeben sich unvermeidbare Fügeungenauigkeiten,
die zu Fluchtungs- und Parallelitätsabweichungen führen, so daß Richtarbeiten unvermeidlich
sind.
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Dieser Mangel entfällt, wenn nach dem Positionieren der Gabelscheiden
bzw. der Hinterbaustreben die jeweils zusammengehörigen Enden dieser Teile in dem
erfindungsgemäßen doppeltwirkenden Preß- und Stanzwerkzeug gleichzeitig bearbeitet
werden.
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Im folgenden sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen
beispielsweise beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine Ubersichtsdarstellung der Teile
eineslFahrradrahmens (Sportrad), Figur 2 eine Blechplatte zur Herstellung des strichpunktiert
eingetragenen Ausfallendes einer Gabelscheide mit dem angeschweißten Ende dieser
Scheide, Figur 3 zwei noch zusammenhängende Blechplatten mit Vorsprüngen zum Einlöten
in die darüber dargestellte geschlitzte Gabelscheide Figur 4 eine Blechplatte zum
Herstellen des Ausfallendes für den Hinterbau zusammen mit den daran anzuschweißenden
Hinterbaustreben, Figur 5 eine Blechplatte und Hinterbaustreben entsprechend der
Figur 4. aber für eine Lötverbindung,
Figur 6 einen U-förmig gebogenen
Blechstreifen zur Bildung zweier Anschweißblechplatten sowie die zugehörigen Gabelscheiden,
Figur 7 einen Bügel entsprechend Figur 6 zum Anlöten an die Streben des Hinterbaus
mit Draufsicht auf die Basis des U-Streifens, Figur 8 ein doppeltwirkendes Stanz-
und Preßwerkzeug zum Stanzen und Richten der Ausfallenden an den Gabelscheiden einer
Fahrradgabel, Figur 9 die Herstellung der Ausfallenden am Hinterbau eines Fahrradrahmens,
Figur 10 den Vorgang entsprechend der Figur 9 zur Herstellung angeschweißter Ausfallenden
an einer Gabel, Figur 11 Anwendung des erfindungsgemäßen doppeltwirkenden Preß-
und Stanzwerkzeugs zur Herstellung der Ausfallenden an der Gabel eines Tourenrades.
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An dem in der Figur 1 dargestellten Rahmen eines'Sportfahrrades sind
für die vorliegende Erfindung von besonderer Bedeutung: a) der schwenkbar bewegliche
Gabelteil, bestehend aus dem mit Lenker über das Gabelschaftrohr GR verbundenen
Gabelkopf GK, in dem zwei gekrümmte Gabelscheiden GS befestigt sind.
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Jede Gabelscheide GS weist unten ein mit Ausnehmungen versehenes,
flaches Ausfallende auf. In die beiden Ausfallenden der zusammen die Fahrradgabel
bildenden Gabelscheiden wird die Achse des Vorderrades eingelegt und dort mittels
der Ausnehmungen befestigt.
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b) An dem Hauptteil des Fahrradrahmens mit dem Tretlager T und dem
Sattelrohr S ist hinten der sogenannte Hinterbau befestigt, der aus zwei von der
Sattelmuffe SM ausgehenden OberstrebenOS und zwei vom Tretlager nach hinten verlaufenden
Unterstreben US bebesteht. Je eine Oberstrebe OS und eine Unterstrebe US laufen
in einem hinteren Ausfallende AH zusammen.
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In den beiden hinteren miteinander fluchtenden Ausfallenden AH wird
die Achse des Hinterrades mittels entsprechender Ausnehmungen befestigt.
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Die Ausbildung und Befestigung des vorderen Ausfallendes AG an einer
Gabelscheide GS zeigen die Figuren 2 und 3.
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Die Rohform des Ausfallendes ist eine rechteckige Blechplatte B, die
so bemessen ist, daß sie etwas größer ist als der strichpunktiert eingezeichnete
Umriß des fertigen Ausfallendes. Zum Anschweißen an das flachgeschlagene und gerade
abgeschnittene Ende der Gabelscheide GS, das in Figur 2 oben dargestellt ist, weist
die Blechplatte oben eine gerade Schnittkante auf. Nachdem das Ende der Gabelscheide
und die für das Anschweißen vorgeschobene Stelle der Blechplattenoberkannte in die
erforderliche Stellung gebracht und fixiert sind, werden sie entsprechend dem Doppelpfeil
zusammengeschweißt.
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In der Figur 3 ist der in Figur 2 dargestellte Vorgang für ein anzulötendes
Ausfallende AG gezeigt. In diesem Fall ist das nicht abgeflachte, aber abgerundete
Ende der Gabelscheide GS mit einem axialen Einschnitt E versehen. Die, wie dargestellt,
von einem Stahlband (Coil) abgeschlagene Blechplatte B weist an ihrer Oberkante
einen abgerundeten Vorsprung V auf, der in den Einschnitt E passend eingeschoben
und nach dem Ausrichten der Teile mit der Gabelscheide GS verlötet wird.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen den Figuren 2 und 3 entsprechenden Fertigungsgang
für die Befestigung der rohen Blechplatten B an den Streben OS und US einer Hälfte
eines Hinterbaus, wobei die Figur 4 den Schweißvorgang und die Figur 5 den Lötvorgang
erläutert. Nach den Angaben zu den Figuren 2 und 3 dürften die Figuren 4 und 5 ohne
weiteren Kommentar verständlich sein. Zu beachten ist nur, daß vor dem Schweiß-
bzw. Lötvorgang nicht nur die Blechplatten zu den Streben des Hinterbaus, sondern
auch diese zueinander richtig positioniert werden müssen.
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Eine Variante der Blechplatten zum Anschweißen an die Gabelscheiden
GS für eine Gabel ist in der Figur 6 dargestellt. Dabei wird nicht für jede Gabelscheide
eine einzelne Blechplatte verwendet, sondern für beide Gabelscheiden ein gemeinsamer
Blechstreifen BS, der so lang und U-förmig so gebogen ist, daß sein Seitenschenkel
Sch die Abmessungen einer Blechplatte gemäß Figur 2 aufweisen und die Basis des
U so lang ist, daß die Seitenschenkel denselben Abstand aufweisen, wie ihn die Ausfallenden
an der fertigen Gabel haben sollen.
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Das Anschweißen der Gabelscheiden erfolgt wie oben beschrieben, wobei
es zweckmäßig ist, die Gabelscheiden durch Einstecken in den Gabelkopf vor dem Schweißvorgang
in die richtige gegenseitige Lage zu bringen.
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Die entsprechende Ausbildung eines U-förmig gebogenen Blechstreifens
zum Anlöten an die Streben des Hinterbaus ist aus der Figur 7 erkennbar. Der Abstand
der Seitenschenkel des U muß hierbei dem Abstand entsprechen, den die Ausfallenden
AH am Hinterbau beim fertigen Rahmen haben sollen. Die beiden Hinterbauhälften müssen
bei Lötvorgang zueinander und zu dem U-förmigen Blechstreifen richtig positioniert
sein.
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Alles weitere ergibt sich aus den Auführungen zu den Figuren 5 und
6, zum Zwecke der Materialersparnis können aus dem Basisteil des U-Bleches anderweitig
verwendbare Blechteile, z. B. Dynamohalter, ausgestanzt werden, wie in der Figur
7 unten dargestellt ist.
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In der Figur 8 ist ein erfindungsgemäßes Werkzeug dargestellt, durch
das den gemäß'den Figuren 2 bis 4 an die Gabelscheiden GS bzw. an die Streben US
und OS des Hinterbaus angeschweißten oder angelöteten Blechplatten die endgültige
Form und Lage der Ausfallenden gegeben werden kann. Dieses, z. B. in eine hydraulische
Presse einspannbare Werkzeug ist hier bei der Herstellung der Ausfallenden an einer
Fahrradgabel gezeigt.
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Das Werkzeug weist an seinem Ende je einen Zapfen zum Einspannen in
die Presse auf. Die Presse bewegt je eine Führungsplatte FP entlang von Führungsstangen
FS.
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Die beiden Führungsplatten tragen je einen Schnittstempel ST, dessen
erhabenes Profil die Form der aus den Blechplatten an den Gabelscheiden auszustanzenden
Teile aufweist. Zwischen den Schnittstempeln ST ist ein feststehender Halter H angeordnet,
auf dessen den beweglichen Schnittstempeln zugewandten Stirnseiten sich je eine
Schnittplatte SP mit dem Stanzprofil entsprechenden Ausnehmungen befindet. Beim
Schließen der Presse werden somit aus den an den Gabelscheiden befindlichen, in
das Werkzeug eingeführten Blechen B die Ausfallenden genau fluchtend ausgestanzt.
Der Abstand der ebenen äußeren Stirnflächen der Schnittplatten SP entspricht genau
dem Abstand, den die Ausfallenden an der fertigen Gabel haben sollen, so daß diese
beim Stanzvorgang in richtigem Abstand parallel ausgerichtet werden. Ein Nacharbeiten
oder Richten der Ausfallenden ist nicht erforderlich. Unten bzw. oben in der Figur
8 sind die Enden der Gabelscheiden mit dem Rohblech bzw. mit dem fertigen Ausfallende
dargestellt.
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Die Figuren 9 und 10 zeigen die Verwendung des Stanz- und Preßwerkzeuges
gemäß Figur 8 zum gleichzeitigen Ausstanzen und Richten der Ausfallenden aus an
die Stege des Hinterbaus angeschweißten Einzelblechen Figur 9) bzw. denselben Vorgang
an einer Fahrradgabel, deren Gabelscheiden durch einen U-förmig gebogenen Blechstreifen
verbunden sind (Figur 10). Obwohl in diesen Figuren das doppelwirkende Stanz- und
Preßwerkzeug nur als Rechteck W dargestellt ist, sollte die Wirkungsweise ohne weiteres
verständlich sein.
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Bei der Verwendung U-förmiger Blechstreifen muß das Werkzeug so ausgeführt
werden, daß die U-Basis das Einführen des Bleches in das Werkzeug nicht behindert.
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Für die Zuführung der Gabeln oder der Hinterbauten mit den jeweils
zu stanzenden und zu pressenden Blechrohlingen zu dem doppeltwirkenden Stanz- und
Preßwerkzeug muß eine exakte, z. B. als Schlitten ausgebildete Führung vorgesehen
sein, auf der sich fixierbare Aufnahmen für die Teile der Gabel bzw. des Hinterbaus
befinden, damit diese während des Bearbeitungsvorganges stets die richtige Lage
zueinander und zu den Ausfallenden behalten.
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I Das Anlöten der Blechteile an e zugehörigen Teile der Gabel bzw.
des Hinterbaus kann gleichzeitig mit der Herstellung der Lötverbindungen zwischen
diesen Teilen, z. B. zwischen Gabelscheiden und Gabelkopf, erfolgen.
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Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete doppelwirkende Stanz-
und Preßwerkzeug ist auch zur Herstellung der Ausfallenden am Rahmen von Tourenrädern
brauchbar, die keine angeschweißten oder angelöteten Blechplatten aufweisen. Bei
diesen Fahrrädern sind die Enden der Gabelscheiden und der Streben des Hinterbaus,
wie aus der Figur 11 ersichtlich, im Rohzustand konisch zulaufend ausgeführt. Bei
entsprechender Ausbildung der Schnittstempel und der Schnittplatten in dem Preß-
und Stanzwerkzeug können diese konischen Enden K nach Positionierung der zugehörigen
Rahmenteile und Einführung in das Werkzeug paarweise zunächst plattgeschlagen und
dann die Ausnehmungen sowie die Umrißform fluchtend ausgestanzt werden. Auch hierbei
werden die Ausfallenden einer Gabel bzw. eines Hinterbaus gleichzeitig in einem
Arbeitsgang geformt. Ein Nacharbeiten ist nicht erforderlich. Diese Anwendung des
erfindungsgemäßen Preß- und Stanzwerkzeuges ist aus der Figur 11 ersichtlich.