Felgenbremse und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrrad- oder Mopedfelgenbremse mit einer Stahlachse, auf der zwei Bügel gelagert sind, die Bremsschuhe tragen, und die ausserdem zur Befestigung der Felgenbremse an das Fahrrad bzw. an das Moped dient. Diese Achse ist mit einer auf dieser festsitzenden Scheibe versehen.
Nach einem bekannten Verfahren wird die Achse an der Stelle, an welcher der Bund anzubringen ist, durch Stauchen mit einem Ringwulst versehen, auf den der Bund so aufgepresst wird, dass der Wulst in dessen Innenwandung eingreift. Dieses Verfahren gewährlei stet einen vollkommen sicheren Sitz, bietet aber den Nachteil, dass der Bund im rotglühenden Zustand auf- gepresst werden muss.
Die Achse aus Stahl lässt sich einfacher und wirt- schaftlicher herstellen, nach dem nachstehend aufgeführ ten Verfahren. gemäss der Erfindung.
In einem ersten Arbeitsgang wird ein Rundstäbchen aus Stahl durch Kaltstauchen mit einem als Anschlag für die Scheibe dienenden Ringwulst und mit einer da ran anschliessenden, schwächeren Verdickung versehen, und in. einem weiteren Arbeitsgang die Scheibe deren Bohrung dem übrigen Stabdurchmesser entspricht, über die Verdickung bis zum Anschlag an den Ringwulst in Achsialrichtung kalt aufgepresst, worauf diese unver rückbar festsitzt. Die Scheibe besteht am besten auch aus Stahl.
Vorzugsweise wird die Verdickung in Richtung auf denjenigen Teil der Achse an den Ringwulst ange- staucht, der zum Befestigen der Felgenbremse an das Fahrrad bzw. an das Moped dient, da sich z. B. der Anzugsdruck beim Anschrauben in gleicher Richtung auf die Scheibe auswirkt wie der bei der Herstellung der Achse ausgeübte Aufpressdruck. Es besteht dabei nicht die Gefahr, dass bei übermässig starkem Anziehen wäh rend des Anschraubens die Scheibe von ihrem Sitz teil weise oder ganz abgezogen wird; das wird durch den Ringwulst verhindert.
Die beiden Enden der Achse werden dort, wo sie bei einer vorteilhaften Ausführungsform ein Gewinde erhalten müssen, vorzugsweise im gleichen Kaltstauch- vorgang verjüngt, worauf die Gewinde eingerollt wer den, am besten vor dem Kaltaufpressen der Scheibe. Die Gewinde können auch nach dem Kaltaufpressen der Scheibe eingerollt werden, doch ist das vorherge hende Einrollen meistens vorteilhafter, z. B. wenn Ach se und Scheibe verchromt werden.
Der Umfang der Scheibe ist bei einer weiteren Aus führungsform an einer oder an mehreren Stellen zweck- mässigerweise eben ausgebildet, damit dabei ein Er gänzungsteil dort übergreifend am Drehen um die Ach se verhindert ist. Im Ergänzungsteil ist dabei eine Rille ausgespart, die den mittleren Teil der Feder aufnimmt, so dass es nicht notwendig ist die Rille in der Scheibe selbst auszusparen. Der Ergänzungsteil kann aus Me tall bestehen, wird aber besser aus Kunststoff wie DELRIN (geschützte Marke) hergestellt.
Kunststoff bietet mehrere hier zur Auswirkung kommende Vortei le: er lässt sich unter geringen Kosten in die gewünsch te Form bringen, ergibt eine ausgezeichnete Gleitfläche und führt zu keiner Korrosion.
Der Bund kann aber auch so ausgebildet sein, dass er keines Ergänzungsteils bedarf.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Felgenbremse ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt schaubildlich eine grösstenteils in ihre Bestandteile zerlegte Felgenbremse, Fig. 2 den Rohling für die Her stellung der Achse, Fig. 3 den kaltgestauchten Rohlin, Fig. 4 in perspektivischer Darstellung den Bund vor dem Kaltaufpressen und Fig. 5 die fertige Achse (teil weise in Schnitt)
mit kaltaufgepresstem Bund und auf geschobenem Ergänzungsteil.
Der Rohling 10 hat hier einen Durchmesser von 6 mm und eine Länge von 72,5 mm (Fig. 2); seine En den sind angefast. Nach dem Kaltstauchen (Fig. 3) weist der Rohling einen Ringwulst 11 von ca. 8,2 mm Durchmesser und 2,2 mm Dicke mit anschliessender Verdickung 12 von 6,2 mm Durchmesser auf. Zweck- mässigerweise -entsprechen die Dicke des Wulstes und die Länge der Verdickung zusammen der Dicke des Bundes 13 (Fig. 4 und 5).
Jedenfalls darf die Verdik- kung nach dem Kaltaufpressen des Bundes über dessen Stirnfläche 14 nicht vorstehen. Die Dicke des Bundes 13 beträgt im vorliegenden Beispiel 5 mm. Der kaltge stauchte Rohling 15 nach Fig. 3 weist ausserdem ver jüngte Enden 16 und 17 auf, deren Durchmesser 5,2 mm beträgt. Nach dem Kaltstauchen hat der Rohling eine Länge von 77 mm.
Auf den Rohling 15 nach Fig. 3 wird nun der Bund 13 nach Fig. 4 von rechts nach links bis zum Anschlag an den Ringwulst 11 kalt aufgepresst. Die Bohrung 18 ist so weit (Durchmesser 6,05 mm), dass der Bund 13 auf den Teil 19 des kaltgestauchten Rohlings 15 passt und auf diesem- Teil hin- und herge schoben werden kann, ohne dessen Oberfläche zu ver letzen. Ihr Durchmesser ist aber um ein Weniges klei ner als derjenige der Verdickung 12; das ergibt nach dem Kaltaufpressen einen festen Sitz.
Die Stirnfläche 14 ist vorzugsweise mit feinen ra dialen Rillen 20 versehen oder sonstwie aufgerauht, was nach der Montage am Fahrrad eine Sicherung ge gen Verdrehen gewährleistet.
Im gezeigten Beispiel hat der Teil 19 des kaltge stauchten Rohlings einen Durchmesser von 6,0 mm und die Verdickung 12 einen solchen von 6,2 mm. Der Ab satz zwischen Teil 19 und Verdickung 12 hat also eine Höhe von 0,1 mm. Er kann kleiner oder grösser als 0,1 mm sein. Ein einfacher Versuch zeigt, ob ein kleinerer Absatz nach dem Kaltaufpressen des Bundes 13 eine noch genügende Festigkeit der Verbindung ergibt, bzw.
ob ein grösserer Absatz das einwandfreie Kaltaufpres- sen des Bundes 13 noch zulässt. Bei der Dimensionie- rung spielen selbstverständlich die mechanischen Eigen schaften des kaltgestauchten Rohlings und des Bundes eine Rolle.
Die als Beispiel beschriebene erfindungsgemässe Achse mit kalt aufgepresstem Bund bedarf noch eines Ergänzungsteils 21 (Fig. 5) zur Aufnahme der Feder 22 (Fig. 1).
Der hier gezeigte, 4 mm dicke Ergänzungs teil weist eine Rille 23 auf, in die beim Zusammensetzen der Felgenbremse der mittlere Teil der Feder 22 einge schoben wird; die Weite der Rille ist dem Durchmesser der Feder angepasst. Damit sich der Ergänzungsteil 21 nach Aufschieben gegen den Bund 13 nicht um die Achse drehen kann, ist er mit einem Vorspung 24 ver sehen und der Umfang des Bundes 13 bei 25 eben aus gebildet, wie aus Fig. 4 hervorgeht;
beim Aufschieben greift der Vorsprung 24 über die Fläche 25, wodurch der Ergänzungsteil gegen Verdrehen gesichert ist. Selbstverständlich können mehrere Vorsprünge 24 und mehrere entsprechende ebene Umfangsflächen 25 vor gesehen sein; ein einziger Vorsprung etwa in der ge zeichneten Stärke genügt jedoch vollkommen.
Bei Verwendung eines Ergänzungsteils aus Kunst stoff ist es nicht mehr notwendig; eine Unterlagscheibe zwischen dem Bund und dem nächsten Bremsbügel 26 (Fig. 1) anzuordnen weil der Kunststoff selbst ein aus gezeichnetes Gleitlagermaterial darstellt.
Wie schon erwähnt, kann der Bund 13 in Abwei chung vom Beispiel nach den Figuren 4 und 5 so aus gebildet sein, dass er keines Ergänzungsteiles bedarf. In diesem Falle wird man ihn zweckmässigerweise dik- ker wählen als im Beispiel.
Die erfindungsgemässe Achse für Fahrrad- und Mo pedfelgenbremsen zeichnet sich aus durch einen Ring wulst 11 und eine anschliessende schwächere Verdik- kung 12 sowie durch einen auf der Verdickung 12 fest sitzenden und den Ringwulst 11 übergreifenden Bund (Ring).
Vorzugsweise befindet sich die Verdickung 12 auf derjenigen Stirnseite des Ringwulstes 11, die gegen den jenigen Teil der Achse gerichtet ist der zum Befestigen der Felgenbremse an das Fahrrad dient.
Fig. 5 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemässen Achse. Der festsitzende Bund 13, der vorzugsweise aus Stahl besteht (wie die Achse), ist mit mindestens einer ebenen Umfangsfläche 25 (Fig. 4 und 5) versehen und durch einen aufgeschobenen Ring 21 aus Kunststoff ergänzt, der die Rille\ 23 für die Aufnahme der Feder 22 (Fig. 1) aufweist und mit ei nem Vorsprung 24 über die Fläche 25 greift, wodurch er gegen Drehen um die Achse gesichert ist.
Rim brake and method for their production The invention relates to a bicycle or moped rim brake with a steel axle on which two brackets are mounted which carry brake shoes, and which also serves to attach the rim brake to the bicycle or to the moped. This axle is provided with a disk that is fixed on this.
According to a known method, the axis is provided with an annular bead at the point at which the collar is to be attached by upsetting, onto which the collar is pressed in such a way that the bead engages in its inner wall. This procedure guarantees a completely secure fit, but has the disadvantage that the collar has to be pressed on when it is glowing red.
The steel axle can be manufactured more easily and economically using the following procedure. according to the invention.
In a first step, a round rod made of steel is provided by cold heading with an annular bead serving as a stop for the disk and with a weaker thickening that adjoins it, and in a further step the disk whose bore corresponds to the remaining rod diameter is provided over the thickening up to cold-pressed to the stop on the annular bead in the axial direction, whereupon it is immovable. The disk is best made of steel.
The thickening is preferably upset in the direction of that part of the axle on the annular bead which is used to attach the rim brake to the bicycle or to the moped. B. the tightening pressure when screwing has the same effect on the disc as the pressure exerted during manufacture of the axle. There is no risk that with excessive tightening during screwing the disc will be partially or completely pulled off its seat; this is prevented by the annular bead.
The two ends of the axle are tapered where they have to have a thread in an advantageous embodiment, preferably in the same cold heading process, whereupon the thread is rolled in, preferably before the washer is cold pressed. The threads can also be rolled after cold pressing the disc, but the previous rolling is usually more advantageous, for. B. when Ach se and disc are chrome-plated.
In a further embodiment, the circumference of the disk is expediently flat at one or more points, so that a supplementary part is prevented from rotating about the axis across that area. A groove is cut out in the supplementary part to accommodate the middle part of the spring, so that it is not necessary to cut out the groove in the disc itself. The complementary part can be made of Me tall, but is better made of plastic such as DELRIN (registered trademark).
Plastic offers several advantages that come into play here: it can be brought into the desired shape at low cost, produces an excellent sliding surface and does not lead to corrosion.
However, the federal government can also be designed in such a way that it does not require a supplementary part.
An embodiment of the rim brake according to the invention is shown in the drawing. Fig. 1 shows a diagram of a rim brake largely dismantled into its components, Fig. 2 shows the blank for the manufacture of the axle, Fig. 3 shows the cold-upset blank, Fig. 4 shows a perspective view of the collar before cold-pressing and Fig. 5 shows the finished axle (partly in section)
with cold-pressed collar and on an additional part.
The blank 10 here has a diameter of 6 mm and a length of 72.5 mm (FIG. 2); its ends are chamfered. After cold upsetting (FIG. 3), the blank has an annular bead 11 of approx. 8.2 mm diameter and 2.2 mm thickness with a subsequent thickening 12 of 6.2 mm diameter. The thickness of the bead and the length of the thickening together expediently correspond to the thickness of the collar 13 (FIGS. 4 and 5).
In any case, the thickening must not protrude beyond its end face 14 after the collar has been cold-pressed. The thickness of the collar 13 is 5 mm in the present example. The Kaltge upset blank 15 according to FIG. 3 also has ver young ends 16 and 17, the diameter of which is 5.2 mm. After cold heading, the blank has a length of 77 mm.
The collar 13 according to FIG. 4 is now pressed coldly onto the blank 15 according to FIG. 3 from right to left up to the stop against the annular bead 11. The bore 18 is so wide (diameter 6.05 mm) that the collar 13 fits on the part 19 of the cold-upset blank 15 and can be pushed back and forth on this part without injuring its surface. However, its diameter is a little smaller than that of the thickening 12; this results in a tight fit after cold pressing.
The end face 14 is preferably provided with fine ra-media grooves 20 or otherwise roughened, which ensures ge against rotation after mounting on the bike.
In the example shown, the part 19 of the cold-swaged blank has a diameter of 6.0 mm and the thickening 12 has a diameter of 6.2 mm. From the sentence between part 19 and thickening 12 has a height of 0.1 mm. It can be smaller or larger than 0.1 mm. A simple test shows whether a smaller shoulder after cold pressing the collar 13 still gives the connection sufficient strength, or
whether a larger paragraph still allows the flawless cold pressing of the collar 13. The mechanical properties of the cold-upset blank and the collar naturally play a role in the dimensioning.
The axle according to the invention described as an example with a cold-pressed collar still requires a supplementary part 21 (FIG. 5) to accommodate the spring 22 (FIG. 1).
The supplementary part shown here, 4 mm thick, has a groove 23 into which the middle part of the spring 22 is inserted when the rim brake is assembled; the width of the groove is adapted to the diameter of the spring. So that the supplementary part 21 can not rotate around the axis after being pushed against the collar 13, it is seen with a projection 24 ver and the circumference of the collar 13 at 25 just formed from, as can be seen from Figure 4;
when sliding on, the projection 24 engages over the surface 25, whereby the supplementary part is secured against twisting. Of course, several projections 24 and several corresponding flat peripheral surfaces 25 can be seen before; However, a single projection in the thickness shown is completely sufficient.
When using an additional part made of plastic, it is no longer necessary; to arrange a washer between the collar and the next brake bracket 26 (Fig. 1) because the plastic itself is a slide bearing material drawn from.
As already mentioned, the collar 13, in deviation from the example according to FIGS. 4 and 5, can be formed in such a way that it does not require any additional part. In this case it will expediently be chosen thicker than in the example.
The axle according to the invention for bicycle and bike rim brakes is characterized by a ring bead 11 and a subsequent weaker thickening 12 as well as a collar (ring) that sits firmly on the thickening 12 and overlaps the ring bead 11.
The thickening 12 is preferably located on that end face of the annular bead 11 which is directed against that part of the axis that is used to attach the rim brake to the bicycle.
5 shows a particularly advantageous embodiment of the axle according to the invention. The fixed collar 13, which is preferably made of steel (like the axle), is provided with at least one flat circumferential surface 25 (FIGS. 4 and 5) and supplemented by a pushed-on ring 21 made of plastic, which forms the groove 23 for receiving the Has spring 22 (Fig. 1) and engages with egg NEM projection 24 over the surface 25, whereby it is secured against rotation about the axis.