DE4040953C2 - Vorrichtung zur spannungsfreien Herstellung von Fahrradrahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spannungsfreien Herstellung von Fahrradrahmen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist eine derartige Vorrichtung zum Löten von Fahrradrahmen bekannt, bei der die Lage des Steuerkopfrohres nur durch seine Halterung festgelegt ist (s. Radmagazin "Tour" Sonderheft "Velo-Werkstatt III" 1990, S. 64 untere Abbildung).

Diese und andere Vorrichtungen können beim Löten oder Schweißen die temperaturbedingten Längenänderungen nur schwer aufnehmen. Es entstehen daher für die Verbindung nachteilige Spannungen.

Die Erfindung will eine Vorrichtung zur einfachen und spannungsfreien Herstellung hochwertiger Fahrradrahmen unterschiedlichster Geometrien schaffen.

Sie sieht daher vor, daß bei einer solchen Vorrichtung der eingangs genannten Art die Halterung des Steuerkopfrohres gegenüber ihrer vom Steuerkopfrohr beabstandeten Befestigung an der Vorrichtung nachgiebig ist und zusammen mit der Passung oder Muffe zum Ober- oder Unterrohr die Lage des Steuerkopfrohres fest­ legt. Die Nachgiebigkeit bewirkt, daß das Steuerkopfrohr und das mit diesem zu verbindende Rohr bei thermischen Längenänderungen nicht von der Halterung unter Spannung gesetzt werden.

Durch den Abstand der Festlegungspunkte der Halterung des Steuerkopfrohres von diesem wirken sich kleine seitliche Fehler nicht gravierend auf die Parallelität des Steuerkopfrohres zur Rahmenmittelebene aus. Dabei bewegt sich die Passung oder Muffe zum Ober- oder Unterrohr als ein Festlegungspunkt bei thermischen Längenänderungen des Ober- oder Unterrohres nur in der Rahmenmittelebene.

Das Steuerkopfrohr wird vorzugsweise nur an einem seiner Enden gehalten (Anspruch 2). Bei einer solchen Vorrichtung soll das in Anspruch 6 beschriebene Verfahren beim Löten oder Schweißen den Abfluß von Wärme auf die Halterung verhindern und dadurch an der Verbindungsstelle eine gleichmäßige Wärmeverteilung ermöglichen. Diese ist erforderlich, soll das Lot durch die Kapillarwirkung die ganze Muffe oder Verbindungsstelle auffüllen bzw. das Schweißgut mit beiden Rohren völlig verschmelzen. So kann ausreichende Festigkeit und dauerhafte Steifigkeit gesichert werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungen werden in den Ansprüchen 3 bis 5 beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Auf einem Ständer 1 ist eine waagerechte Schiene 2 und auf dieser eine nach oben ragende Schiene 3 angebracht. Die waagerechte Schiene 2 trägt eine Befestigung oder Führung 17 der Halterung 13 für das Steuerkopfrohr 5, die Halterung 14 für das Tretlagergehäuse 11 und die Halterung 16 für die Ausfallenden 12. An der aufrechten Schiene 3 ist die Halterung 15 für das Oberrohr 6 und eine abnehmbare Platte 4 zur Befestigung der Halterungen 15 für Unter- und Sitzrohr 7, 8 angebracht.

Die nach oben ragende Schiene 3 weist vorzugsweise - wie die meisten Sitzrohre - einen Winkel von ungefähr 74° zur Waagerechten und einen ausreichenden Abstand zum Tretlagergehäuse 11 auf. Der Sitzrohrwinkel des zu lötenden Rahmens ist dadurch jedoch nicht festgelegt. Das Tretlagergehäuse 11 und die Ausfallenden 12 werden von ihren Halterungen 14, 16 in einem für ihre Zugänglichkeit beim Verbinden mit den Rohren 7, 8 , 9, 10 ausreichenden Abstand über der waagerechten Schiene 1 gehalten.

Die Halterungen 15 für Ober-, Unter- und Sitzrohr 6, 7, 8, die Halterung 16 für die Ausfallenden 12 und die Befestigung 17 für die Halterung 13 des Steuerkopfrohres 5 sind jeweils verschiebbar angeordnet. Die Oberrohrhalterung ist parallelverschiebbar und hält das Oberrohr 6 somit immer waagerecht. Die Halterung 16 der Ausfallenden 12 ist senkrecht als auch über eine weitere Führung waagerecht verschiebbar. Die Befestigung 17 der Halterung 13 des Steuerkopfrohres 5 kann drehbar um eine Achse senkrecht zur Rahmenmittelebene auf einem eigenen waagerecht auf der Schiene 2 verschiebbaren Teil angebracht werden.

Zur Bestimmung aller genannten Verstellmöglichkeiten können (wie in Anspruch 5 beschrieben) Skalen angebracht werden.

Die Steuerkopfrohrhalterung 13 kann aus einem Rohr mit Verdickung auf Steuerkopfrohrinnendurchmesser bestehen und einem Segment, das durch einen Keil gegen die Steuerkopfrohrinnenwand gepreßt wird. Der Keil wird durch eine durch das Rohr geführte Schraube in Richtung des anderen Endes des Rohres gezogen (Keil, Schraube und Segment sind nicht gezeichnet).

Zur Aufnahme der Gewichtskraft von Steuerkopfrohr 5 und seiner Halterung 13, die in der Führung bzw. Befestigung 17 nach unten gleiten könnten, sind verschiedene Maßnahmen geeignet:

• 1. Die Befestigung (Führung) 17 kann die Halterung 13 fest halten. Die Ausdehnung des Steuerkopfrohres 5 wird durch Biegung des Ober- oder Unterrohres aufgenommen.
• 2. Die Halterung 13 des Steuerkopfrohres 5 kann durch eine Schraubenfeder gegen die Führung (Befestigung) 17 abgestützt werden, wie in der Abbildung zu sehen ist.
• 3. Das Steuerkopfrohr 5 kann durch ein Spannwerkzeug, bestehend aus zwei Haken und einer Schraubenfeder, gegen das Sitzrohr 8 gezogen werden. Die Reibungskraft zwischen Steuerkopfrohr 5 und Ober- oder Unterrohr 6, 7 trägt die Gewichtskraft.

Zum spannungsfreien Löten ist es in Verbindung mit der dritten Variante sinnvoll, nur Oberrohr 6, Tretlagergehäuse 11, Steuerkopfrohr 5 und Ausfallenden 12 festzuhalten. Hierfür kann die Platte 4 entfernt werden.

Wird eine nach oben oder unten offene Prismenführung mit Klemmung als Halterung 15 verwendet, können unterschiedlichste Rohre (z. B. auch ovale) mittig gehalten werden.

Zur Steuerung des Lotflusses mit Hilfe der Gewichtskraft kann die Vorrichtung um eine Achse senkrecht zur Rahmenmittelebene in der Nähe des Schwerpunktes drehbar gelagert sein.

Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können nahezu alle bekannten Rahmenformen hergestellt werden, wobei z. B. für Tandem- oder Liegeradrahmen auf der waagerechten Schiene 2 eine zusätzliche Tretlagergehäusehalterung angebracht sein kann.

Anwendungsbeispiel

Ein Fahrradrahmen aus Stahlrohren soll mit Muffen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders spannungsfrei gelötet werden.

Die Platte 4 ist nicht an der Vorrichtung angebracht.

Aus einer Zeichnung sind alle Maße bekannt, insbesondere Oberrohrlänge und waagerechter Abstand von Tretlagermittellinie zur Steuerkopfrohrmittellinie. Die Rohre sind mit zum Teil gefrästen Passungen versehen und maßgenau. Rohre und Muffen sind fachgerecht zum Löten vorbereitet und mit Flußmittel versehen. An der Vorrichtung werden zuerst senkrechte Oberrohrhöhe und waagerechter Abstand von Tretlagermittellinie zur Steuerkopfrohrmittellinie eingestellt, sodann das Steuerkopfrohr 5 und das Oberrohr 6 in die Halterungen 13, 15 eingespannt, wobei das Oberrohr 6 waagerecht verschoben wird, bis der Steuerkopfrohrwinkel des das Oberrohr 6 in der Muffe berührenden Steuerkopfrohres 5 dem vorgesehenen entspricht. Nun wird das Tretlagergehäuse 11 auf seine Halterung 14 geschoben und Unterrohr 7 und Sitzrohr 8 mit Muffen eingefügt. Das Unterrohr 7 lehnt sich einfach an das Steuerkopfrohr 5 an, das Sitzrohr 8 wird von dem oben genannten Spannwerkzeug, aus einer Zugfeder mit zwei Haken bestehend, in Richtung zum Steuerkopfrohr 5 gegen das Oberrohr 6 gezogen. Der vorgesehene Sitzrohrwinkel ergibt sich nun von selbst. Das Unterrohr wird mit einem Lotpunkt an die untere Steuerkopfrohrmuffe geheftet, damit nicht unversehens ein Spalt unter der Muffe entsteht.

Die Ausfallenden 12 werden in ihrer Halterung 16 eingepannt und die Sitz- und Kettenstreben 10, 9 eingesetzt, wobei die Sitzstreben 10 durch ein im Stand der Technik bekanntes Werkzeug gegeneinander gespannt werden, um an der Sattelmuffe nicht zu verrutschen.

Zuerst werden die Ausfallenden 12 mit Sitz- und Kettenstreben 10, 9, dann die komplette Sitzmuffe verlötet. Durch sofortiges Lösen der vertikalen Fixierung der Halterung 16 können die Sitzstreben sich ungehindert beim Erkalten verkürzen. Danach wird die obere Steuerkopfrohrmuffe gelötet und nach deren Erkalten die Halterung 13 entfernt. Nun wird die untere Steuerkopfrohrmuffe und danach das komplette Tretlagergehäuse 11 fertiggelötet, wobei wiederum nach anschließendem Lösen der vertikalen und horizontalen Fixierung der Halterung 16 die Kettenstreben sich ungehindert verkürzen können. Zu dem entsprechenden Zweck läßt sich auch die Fixierung der Oberrohrhöhe lösen. Unabhängig von der Vorrichtung sind noch Stege und Anlötteile anzubringen (-löten).

Claims (6)

1. Vorrichtung zur spannungsfreien Herstellung von Fahrradrahmen mit je einer Halterung für das Steuerkopfrohr, das Tretlagergehäuse und mindestens eines der übrigen Hauptrohre, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (13) des Steuerkopfrohres (5) gegenüber ihrer vom Steuerkopfrohr (5) beabstandeten Befestigung an der Vorrichtung nachgiebig ist und zusammen mit der Passung oder Muffe zum Ober- oder Unterrohr (6 oder 7) die Lage des Steuerkopfrohres festlegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerkopfrohr (5) von der Halterung (13) nur an einem seiner Enden gehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein langes Rohr als Halterung (13) und nach späterer Abtrennung als Steuerkopfrohr (5) dient.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (13, 14, 16) für das Steuerkopfrohr (5), das Tretlagergehäuse (11) und die Ausfallenden (12) auf einer im wesentlichen waagerechten Schiene (2) und die Halterungen (15) für das Ober- und/oder Unter- und/oder Sitzrohr (6, 7, 8) auf einer von dieser Schiene (2) nach oben ragenden Schiene (3) angebracht sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Skalen Steuerkopfrohrwinkel, waagerechter Abstand von Tretlagermittellinie zur Mittellinie des Steuerkopfrohres (5), senkrechte Oberrohrhöhe über der Tretlagermittellinie, Winkel von Unter- und/oder Sitzrohr (7, 8) zur Senkrechten und waagerechter und/oder senkrechter Abstand von Ausfallenden (12) und Tretlagermittellinie bestimmbar sind.

6. Verfahren zur spannungsfreien Herstellung von Fahrradrahmen mit einer Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die von der Halterung (13) entfernte Steuerkopfrohrverbindung hergestellt, sodann die Halterung (13) entfernt und dann die zweite Verbindung des Steuerkopfrohres hergestellt wird.