NL8104061A - Werkwijze en inrichting voor het automatisch monteren van spaken in wielen. - Google Patents

Description

* # *v N.0. 30420 1

Werkwijze en inrichting voor het automatisch monteren van spaken in wielen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het automatisch monteren van spaken in wielen, bij voorkeur fietswielen.

Het monteren van spaken in fietswielen met de hand is een zeer 5 tijdrovende operatie en is verder uitzonderlijk monotoon. Dit monteren wordt op zodanige wijze uitgevoerd dat de persoon die het wiel monteert een spaak per keer door een spaakopening in de wielnaaf steekt en daarna de spaken aanbrengt in individuele openingen in de wielvelg en een nippel op elke spaak schroeft.

10' De bovenbeschreven wijze van handmontage brengt onder andere met zich mee dat naar verhouding weinig wielen per dag door de monterende persoon kunnen worden gemonteerd· De uitvinding heeft nu ten doel deze nadelen te elimineren door een werkwijze en een inrichting voor het automatisch monteren van spaakwielen, zodat de mate van produktiviteit 15 kan worden vermenigvuldigd in vergelijking met een handmontage. De middelen waarmee aan deze doelstelling worden voldaan zijn beschreven in de bijgaande conclusies.

De uitvinding zal nu meer in het bijzonder worden beschreven in het volgende refererend aan de begeleidende figuren, waarvan figuur 1 20 in principe een algemene struktuur van de inrichting volgens de uitvinding toont, figuur 2 een inrichting toont voor het toevoeren van spaken in flensopeningen, figuur 3 een inrichting toont voor het vergrendelen van spaakuiteinden in een vooraf bepaalde positie, figuur 4 een inrichting toont voor het schroeven van nippels op spaken, en de figuren 5 en 25 6 een inrichting tonen voor het indexeren van een wielvelg en voor het vergrendelen van deze laatste in de correcte positie bij het monteren van de spaken.

De inrichting of machine die beschreven wordt door de uitvinding werkt in twee verschillende cyclussen en bevat in principe twee iden-30 tieke helften of stations, te weten een rechter helft (geïllustreerd in figuur 1) of eerste station en een linker helft of tweede station* Da het algemeen gesproken worden een wielnaaf en een wielvelg geassembleerd in het eerste station bijvoorbeeld door middel van 18 spaken die in vooraf bepaalde posities worden aangebracht en hun bijbehorende 18 35 nippels, waarbij de genoemde spaken te samen een binnenlaag van spaken vormen, dat wil zeggen de gehele spaak met uitzondering van de spaakkop bevindt zich aan de binnenzijde van de naafflens. Daarna wordt het 8104061 2 wiel, dat op deze wijze gedeeltelijk met een binnenlaag van spaken is voorbereid bewogen naar het tweede station. In het tweede station worden 18 verdere spaken en 18 nippels gewmonteerd, waarbij een buitenlaag van spaken wordt bereikt. De genoemde binnen- en buitenlagen van spaken 5 en de wielvelg en de wlelnaaf vormen tesamen een compleet spaakwiel van een type met 36 spaken.

Het basisprincipe van de Inrichting volgens de uitvinding is geïllustreerd in figuur 1, waaruit blijkt dat elk station A respectievelijk B in de getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting voorzien is van drie 10 velghouderrollen IA, 2A, 3A respectievelijk 1B, 2B, 3B, een naafhouder 4A respectievelijk 4B, een inrichting 5A, 5B voor het toevoeren van spaken in flensopeningen in de naaf, een inrichting 6Af, 6B' voor het bevestigen van de uiteinden van de spaken voor het definiëren van de positie ervan, en een inrichting 6A", 6B" voor het schroeven van nip-15 pels op de spaken. De inrichtingen 4A, 4B, 5A, 5B 6A’, 6B’, 6Af’, 6B’' zijn schematisch geïllustreerd in de vorm van blokken in figuur 1 en zijn meer in detail in de andere figuren geïllustreerd.

Omdat de twee stations van de inrichting in hoofdzaak identiek zijn zullen de afgekorte aanduidingen 1-6 in het volgende worden ge-20 bruikt in plaats van de respectievelijke aanduidingen 1A-6A en 1B-6B, waar dit mogelijk is zonder gevaar van misverstanden.

Het centreren van de wielvelg wordt uitgevoerd door middel van de drie houderrollen 1, 2, 3 waarvan er twee voorzien zijn van stationaire assen terwijl de derde bijvoorbeeld pneumatisch of hydraulisch kan wor-25 den bediend. De naafhouder of naafbevestigende inrichting 4 kan bestaan uit twee delen, elk voor het vastzetten van een uiteinde van de naaf, waarbij het nodig is om de naafarm in een vooraf bepaalde positie vast te zetten als de betreffende naaf een achterwielnaaf is. De naafflenzen worden in hun correcte posities vastgezet door middel van twee pennen, 30 elk aangrijpend op een corresponderende opening in de individuele flenzen, zodanig dat de spaakopeningen van de naafflens zich in een zijaanzicht altijd in dezelfde uitgangspositie zullen bevinden. De positie van de velg wordt bepaald door een eenheid 57 in samenwerking met een eenheid 58, die nog in meer detail zullen worden beschreven.

35 De inrichting 5 voor het toevoeren van spaken aan de flensopenin- gen van de naaf wordt meer in detail geïllustreerd in figuur 2. In deze figuur relateert de indicatie 7 aan de flens van de wlelnaaf, welke flens voorzien is van openingen 8. Het verwijzingscijfer 9 indiceert een langgerekte buis voorzien van een longitudinale uitsparing 10 waar-40 van de zijranden een geleiding vormen voor een spaak 11 welke in de fi- 8104061 * -* 3 guur getoond is, geplaatst in de buis 9 op zodanige wijze, dat de spaak 11 rust op twee punten 12 en 13, te weten het punt 12, dat gelokaliseerd is dichtbij het linker uiteinde van de spaak, terwijl het andere punt, 13, wordt bepaald door de neerwaarts gerichte spaakkop aan het 5 rechter uiteinde van de spaak (althans in figuur 2)« De buis 9 is verplaatsbaar in longitudinale richting door middel van een aandrijfeen-heid 14 van willekeurig geschikt type, bijvoorbeeld een pneumatisch of hydraulisch bediende zuiger, welke aandrijfeenheid 14 een flexibele spiraalveer 15 bedient, welke geleid is in een buis 16 voor het actu-1D eren van de buis 9 als gevolg van een bevestigingselement 17 dat bevestigd is aan de buis 9 en aan het uiteinde van de spiraalveer 15. De buis 9 kan dus worden verplaatst in een richting naar de flens 7 toe respectievelijk in een richting daarvan af. Een spaak 11 kan op soortgelijke wijze worden toegevoerd in de opening 8 in de flens 7 en door 15 deze opening worden geleid bijvoorbeeld door middel van twee door een motor aangedreven rollen 21 en 22 welke een flexibele spiraaldrad 24 voorwaarts bewegen, welke draad verloopt door een buis 25 en met zijn uiteinde aankomt tegen de spaakkop 13 met een schouder 26 teneinde de spaak 11 te verplaatsen door de opening 8. De spaak zal nu aan de lin-20 ker zijde van de naafflens 7 naar beneden vallen en vertikaal blijven hangen onder invloed van de zwaartekracht en zal in de naafflens 7 worden vastgehouden als gevolg van het feit dat de spaakkop 13 tegen deze flens aankomt. Het aanvankelijke inbrengen van de spaak 11 in dse buis 9 kan op geschikte wijze worden uitgevoerd, bijvoorbeeld door toevoer 25 vanuit een sorteereenheid.

De inrichting 6' dient voor het vastzetten van het einde van de spaak voor het definiëren van de positie ervan nadat de spaak is ingestoken in de opening 8 volgens figuur 2 en vertikaal hangt, zoals geïllustreerd is in figuur 3. Deze inrichting bestaat uit twee soortgelijke 30 en samenwerkende glijblokken 27 en 28 die kunnen worden verplaatst in de met dubbele pijlen aangegeven richtingen. De eenheid 6' is geplaatst aan het onderuiteinde van de vertikaal hangende spaken die aangeduid zijn met 11* en 11*1 in figuur 3 op zodanige wijze, dat wanneer de glijblokken 27 en 28 in hun respectievelijke linker en rechter posities 35 zijn gelokaliseerd, de vrije onderuiteinden van de spaken 11' en 11" gepositioneerd zullen zijn ergens langs de individuele V-vormige gelei-dingsoppervlakken 29 en 30 van de respectievelijke glijblokken 28 en 27, wanneer de genoemde spaken vertikaal naar beneden hangen. Wanneer het glijblok 28 wordt verplaatst naar links dan zal een uiteinde 31 van 40 een metalen draad, die gewikkeld is rond een pen 32 en die overgaat in 8104061

j V

4 een recht: uiteinde 33, geactueerd worden door een stationaire schouder 34 waarbij het uiteinde 33 tegen de spaak 11' aankomt en deze laatste geleidt in de richting van het hoekpunt van het geleidingsoppervlak 29* Als gevolg van de naar rechts verplaatsing van het glijblok 27 zal te-5 gelijkertijd een draad 36, die bevestigd is aan een schouder 35 en die gehoekt gebogen is aan zijn vrije uiteinde, de spaak 11' geheel in het hoekpunt van het V-vormige geleidingsoppervlak 29 geleiden en de spaak daar vastklemmen. Als de glijblokken 28 en 27 en de geleidingsopper-vlakken 29 en 30 op de geschikte wijze zijn gepositioneerd dan zal elk 10 van de spaken 11' en 11" vastgehouden worden boven een individuele opening in de wielvelg. De glijblokken 27 en 28 kunnen op geschikte wijze worden aangedreven door middel van een eenheid waartoe behoort een motor, een slipkoppellng, een heugel met rondsel.

De inrichting 6A", 6B" voor het schroeven van nippels op de spa-15 ken is geïllustreerd in figuur 4. In deze inrichting worden de glijblokken 27 en 28 in overeenstemming met figuur 3 gebruikt, welke blokken beweegbaar zijn onder de wielvelg 39 in richtingen getoond met de dubbele pijlen in figuur 4. De nippeltoevoereenheden 40 respectievelijk 41 zijn elk geplaatst boven een van de glijblokken 27 en 28, en wanneer 20 de glijblokken zijn ingesteld in hun meest buitenste eindposities dan vallen de midellijnen van de nippeltoevoereenheden 40 en 41 samen met de middellijn van een koker 48 en een gereedschap 49 die behoren tot een nippelvastschroefeenheid geassocieerd met elk van de respectievelijke glijblokken 27 en 28, welke nippelvastschroefeenheid voorzien is 25 van een motor 42, een slipkoppellng 43, een vermogensoverbrenging 44 en een tandwiel 45, waardoor de flexibele spiraaldraad 46 kan roteren in een flexibele koker 47 waarvan een uiteinde bevestigd is aan de koker 48 die op zijn beurt bevestigd is aan het glijblok 27. De spiraaldraad 46 is aan een uiteinde voorzien van een gereedschap 49 dat eindigt in 30 een veerkrachtige pen 50. Wanneer het glijblok 27 is gepositioneerd in zijn meest linker positie dan bevindt het zich tegenover de nippeltoe— voereenheid 40. Telkens wanneer het glijblok 27 gepositioneerd is in deze eindpositie, wordt een nippel in benedenwaartse richting toegevoerd welk nippel valt in de koker 48 en wordt opgevangen door de pen 35 50. Wanneer daarna de glijblokken 27 en 28 naar elkaar toe worden verplaatst dan zal de middellijn van de koker 48 en het gereedschap 49 in de andere eindpositie zich bevinden tegenover het onderuiteinde van een spaak die op de bovenbeschreven wijze in positie wordt gehouden. De spiraaldraad 46 wordt nu omhoog bewogen door middel van de aandrijfeen-40 heid 51 en tegelijkertijd geroteerd en de nippel wordt opwaarts bewogen 8104061 r" » 5 door een opening 52 in de velg tegenover de nippel en de spaak, en de spaak, en maakt verbinding met de spaak teneinde daarop te morden geschroefd zodanig dat de spaak en de velg aan elkaar worden bevestigd* Dezelfde cyclus als degene die in het bovenstaande is beschreven wordt 5 uitgevoerd aan de zijde van het glijblok 28.

Teneinde het mogelijk te maken dat de wielvelg wordt ingesteld in een zodanige positie dat de naafopeningen en de spaakopeningen met elkaar overeenstemmen wanneer een spaak eerst wordt ingevoerd in een naafopening en daarna in positie wordt gehouden boven een velgopening 10 terwijl een nippel erop wordt vastgeschroefd, moet de velg de correcte initiële positie krijgen en op correcte wijze worden geïndexeerd* De correcte initiële positie kan worden verkregen door middel van pennen die ingebracht worden in openingen in de velg» Telkens wanneer een paar spaken is gemonteerd wordt de velg geïndexeerd op de wijze die geïllu-15 streerd is in de figuren 5 en 6. De naaf 7 wordt geïndexeerd door middel van een gemonteerde spaak. In figuur 5 heeft het verwijzingscijfer 52 betrekking op de velg en het verwijzingscijfer 11 heeft betrekking op een spaak. De velghouderrollen 2 en 3 corresponderen met degenen uit figuur 1* Figuur 6 toont een aanzicht van de rol 2 genomen onder een 20 rechte hoek ten opzichte van het aanzicht uit figuur 5, maar op een grotere schaal en met bijbehorende aandrijfmiddelen, te weten de motor 53, de slipkoppeling 54, de overbrenging 55 en de koppeling 56, gelokaliseerd in het wiel 2* Ook in dit geval heeft het verwijzingscijfer 52 betrekking op de velg. Het indexeren van de velg wordt op zodanige wij-25 ze uitgevoerd dat een eindstoppen 57 in een spaakopening in de velg 52 (figuur 5) gelokaliseerd in het vlak van tekening, los komt van de velg terwijl tegelijkertijd een voorstoppen 58 voor een spaak 11 in het wiel verlopend onder een rechte hoek ten opzichte van het vlak van tekening voorwaarts wordt bewogen naar de stoppositie* De motor 53 drijft een 30 indexeerrol 2 aan via de slipkoppeling 54 en de overbrenging 55 alsmede de koppeling 56 in de richting van de pijl 59, zodat de velg 52 wordt verplaatst in overeenstemming met de pijl 60. Dit gaat door totdat een spaak tegen de voorstoppen 58 aan komt en daar stopt. Op dat moment begint de koppeling 54 te slippen. De aandrijving voor de rol 2 wordt 35 ontkoppeld, en de koppeling 56 geeft de rol 2 van elke actuatle door de aandrijfeenheid vrij. Tenslotte wordt de eindstoppen 57 opwaarts bewogen in een spaakopening in de velg, teneinde de uiteindelijke afstelling en vergrendeling daarvan uit te voeren en daarmee is de indexering voltooid.

40 De beschreven inrichting volgens de uitvinding werkt op de volgen— 8104061 w % .

6 de wijze.

Een wielvelg wordt ingerold vanuit een wachtrijstation naar de rechterzijde van de inrichting uit figuur 1 en in het midden van het eerste of rechter station A van de inrichting geplaatst. De centrering 5 wordt uitgevoerd door de rollen IA, 2A en 3A als gevolg van het feit dat de rol IA verplaatsbaar is in de richtingen die met de dubbele pijl zijn aangeduid. Verder wordt een naaf voorwaarts bewogen vanaf een wachtrijstation achter en boven de inrichting en wordt geplaatst in de naafhouder of naafhoudeenheid 4, waarbij een eventuele naafarm in de 10 correcte positie wordt geplaatst en de as van de genoemde naaf wordt vastgezet en vergrendeld.

Twee spaken worden daarna voorwaarts bewogen vanaf twee sorteer-eenheden elk in een spaak-voortbewegingsbuis 9 en van daaraf door de genoemde buis door een opening in de respectievelijke naafflenzen op de 15 in het bovenstaande beschreven wijze. Telkens wanneer de buis 9 zijn achterste positie bereikt valt een nieuwe spaak omlaag in de buis 9.

Twee nippels, geleverd door een nippelsorteereenheid worden in benedenwaartse richting bewogen naar een nippeltoevoergereedschap 49. Telkens wanneer de toevoerglijeenheden 27, 28 hun buitenste eindposi-20 ties bereiken valt een nieuwe nippel naar beneden en wordt door het gereedschap 49 en de pin 50 geleid (figuur 4).

Een complete cyclus in elke helft of station van de inrichting omvat een startcyclus, 7 subcyclussen en een eindcydus (in het geval dat er 18 spaken moeten worden gemonteerd in een binnenlaag van spaken res-25 pectievelijk een buitenlaag van spaken). De twee cyclussen van de stations A, B kunnen met voordeel simultaan worden uitgevoerd.

Gedurende de startcyclus worden de naven tegen rotatie vastgezet door middel van twee paren vastzeteenheden 4A, 4B en verder worden de spaken bewogen in overeenstemming met figuur 2, waarbij de spaken wor-30 den toegevoerd aan de respectievelijke openingen in de naafflens, waarin ze vertikaal neerwarts komen te hangen. Twee paren van naafvastzet-eenheden 4A, 4B keren in overeenstemming met figuur 1 in werking om. De naven worden daarna geroteerd over 1/9 van een complete omwenteling door middel van een (niet getoond) rotatieorgaan, waarna de naven op— 35 nieuw worden vastgeklemd door middel van de eenheden 4A, 4B. De glij-blokken 27, 28 volgens de figuren 3 en 4 worden voorwaarts bewogen en klemmen de spaakuiteinden vast, waarna de inrichting voor het vastdraaien van de nippels, geïllustreerd in figuur 4, op de bovenbeschreven wijze functioneert, waarna de glijblokken terugkeren. Tegelijker-40 tijd daarmee worden dubbele paren van spaken voorwaarts bewogen in hun 8104061 5» jk 7 respectievelijke openingea ven de neefflenzen in overeenstemming met figuur 2.

In elk van de zeven subcyclussen gebeurt het volgende.

De naafvastzetinrichtingen 4A, 4B worden omgekeerd. De velg wordt 5 geïndexeerd in overeenstemming met de figuren 5 enm 6. De naafvastzetinrichtingen 4A, 4B zetten de naaf vast. De glijblokken volgens figuur 3 grijpen aan op de tevoren geïntroduceerde spaken, er worden nippels opgeschroefd, en daarna worden de glijblokken terugwaarts bewogen. Dubbele paren van spaken worden simultaan voorwaarts bewogen in hun res-10 pectievelijke openingen in de naafflens in overeenstemming met figuur 2.

Bij het beëindigen van de cyclus is het proces hetzelfde als in elk van de zeven subcyclussen, zonder dat echter nieuwe spaken worden toegevoerd.

15 Nadat een cyclus in overeenstemming met het bovenstaande is uitge voerd bevat het rechter station A van de inrichting een wiel met een gemonteerde binnenlaag van spaken, terwijl het linker station B van de inrichting een compleet wiel bevat dat naar de linker zijde kan wegrollen· Daarna wordt het wiel van het rechter station bewogen naar het 20 linker station van de inrichting terwijl tegelijkertijd een nieuwe velg en een nieuwe naaf worden toegevoerd aan het rechter station.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het bovenstaande beschreven en in de figuren geïllustreerde uitvoeringsvorm, deze uitvoeringsvorm dient louter als toepassingsvoorbeeld van de uitvinding.

8104061

Claims (7)

1. Werkwijze voor het automatisch monteren van een compleet spaak-wiel, met het kenmerk, dat in een eerste station (A) een naaf voorzien van twee flenzen, elk met een vooraf bepaald aantal openingen, in een 5 startcyclus wordt vastgezet in een vooraf bepaalde positie ten opzichte van de wielvelg die voorzien is van een corresponderend aantal openingen, dat twee spaken (11', 11") elk worden bewogen door een opening in individuele flenzen zodanig dat ze vertikaal komen te hangen onder invloed van de zwaartekracht, dat in een daarop volgende subcydus de 10 naaf wordt geroteerd over een vooraf bepaalde hoek, waarna de vrije uiteinden van de twee genoemde spaken worden vastgezet en automatisch spaaknippels daarop worden geschroefd bij voorkeur simultaan met de beweging van twee nieuwe spaken door openingen in dezelfde naafflenzen als in het bovenstaande werden bedoeld, dat de wielvelg en de naaf wor-15 den geïndexeerd, dat de genoemde subcyclus met daarop volgende indexering van de wielvelg en de naaf een vooraf bepaald aantal keren wordt herhaald, dat in de beëindigingscyclus dezelfde procedure wordt uitgevoerd als in elk van de genoemde subcydussen zonder dat echter nieuwe spaken worden toegevoerd, waarbij een binnenlaag van spaken resulteert, 20 en dat de gehele procedure in overeenstemming met het bovenstaande wordt herhaald in een tweede station (B) waarin spaken in hun respectievelijke openingen worden ingebracht waardoor een buitenlaag van spaken resulteert, bij voorkeur simultaan met de herhaling van de procedure in het eerste station voor een nieuw wiel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het totaal ' aantal cyclussen negen bedraagt voor fietswielen met 36 spaken*

3. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bij voorkeur voorzien is in twee stations (A, B) die elk velghouders (IA, 2A, 3A; IB, 23 , 3B) alsmede een naaf- 30 vastzeteenheid (4A; 4B), een eenheid (5A, 5B) voor het bewegen van spaken in flensopeningen in de naaf, een eenheid (6A', 6B’) voor het vast-• houden van de spaakuiteinden voor het definiëren van de positie daarvan, een eenheid (6A", 6B") voor het opschroeven van nippels op de spaken, en een eenheid voor het indexeren van de naaf en de wielvelg 35 voor de uiteindelijke afstelling daarvan in de bedoelde posities bevatten.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de genoemde eenheid (5A; 5B) voor het bewegen van spaken in flensopeningen in de naaf voorzien is van een langgerekte buis (9) met een longitudinale 40 uitsparing (10), waarvan de zijranden geleidingselementen voor en spaak 8104061 (11) vormen, en verder voorzien van een bedieningseenheid (14) voor het verplaatsen van de genoemde buis (9) in de longitudinale richting daarvan, alsmede een element (24) voor het verplaatsen van een in de eenheid geplaatste spaak in zijn longitudinale richting.

5. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de eenheid (6A*, 6B') voor het vastzetten van de spaakuiteinden voor het vooraf bepalen van hun posities voorzien is van twee soortgelijke en samenwerkende glijblokken (27, 28) voorzien van V-vormige geleidingsoppervlak-ken (30, 29), een orgaan (33) dat bestemd is om een spaak (11') aan te 10 grijpen tijdens de genoemde samenwerking voor introduktie van de genoemde spaak (11') in de V-vormige uitsparing van het glijblok, en een element (36) voor het daarin vasthouden van de spaak.

6. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de eenheid (6A'6B’*) voor het vastschroeven van nippels op de spaken voorzien 15: is van een gereedschap (49) dat afstelbaar is tussen een positie voor het ontvangen van de spaaknippels vanaf een toevoereenheid en een positie voor het opschroeven van de nippels op de spaken.

7. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de genoemde eenheid voor het bewegen van de naaf en de wielvelg voorzien is van 20 een eerste stopelement (58) dat bestemd is om aan te komen tegen een spaak (11) van een geïndexeerde velg, welke via een respectievelijke spaak de naaf indexeert, een tweede stopelement (57) dat bestemd is om samen te werken met een opening in de wielvelg, en een indexeerelement (2). ************** 8f04061