自行车轮圈的组装方法、自行车轮圈技术

本发明专利技术涉及一种组装轮圈特别是复合材料的自行车轮圈的方法。本发明专利技术还涉及可通过这种方法获得的轮圈。方法获得的轮圈。方法获得的轮圈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自行车轮圈的组装方法、自行车轮圈


[0001]本专利技术涉及一种自行车轮圈（特别是复合材料的自行车轮圈）的组装方法。本专利技术还涉及可通过这种方法获得的自行车轮圈。

技术介绍

[0002]高性能自行车轮圈需要具有重量轻、固有刚度、耐用且平衡良好的特点，以便可以应用于公路、赛道和越野等环境中。
[0003]复合材料的自行车轮圈以轻质而闻名。可惜的是，这种轮圈的制造方法会导致层间剪切强度不足，而不理想的壁厚会导致轮圈的刚度和强度低于所需的刚度和强度，并且轮圈也会相对不平衡。
[0004]还要指出的是，这种自行车轮圈是以非常耗时的方式手工制造的，每只手生产一个轮圈通常需要七到八个小时。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的一个目的是提供一种改进的方法和自行车轮圈，其不仅提高了自行车轮圈的耐用性和刚度，还能可靠地降低了不平衡程度。本专利技术的又一个目的是减少制造这种自行车轮圈的时间，并提供一种制造这种自行车轮圈的至少半自动化的方法。
[0006]前述目的可通过具有以下特征的方法来实现。
[0007]这种自行车轮圈的组装方法包括以下步骤：提供一或多个可去除材料的模型，该一或多个模型的外部形状类似于即对应于所述轮圈的至少一部分的内部形状；用一或多层纤维材料网覆盖所述一或多个可去除材料的模型的至少一些外侧；所述一或多层纤维材料网形成所述轮圈；将已被覆盖的所述一或多个可去除材料的模型放入铸模中，所述铸模具有与所述轮圈的外部形状相对应的内部空腔；将所述铸模加热到第一温度范围内的第一温度。
[0008]通过使用呈可去除材料模型形式的可去除铸模，形成自行车轮圈的各层可以在形成轮圈期间理想地压紧在一起，从而可以形成具有可预先确定的均匀厚度的轮圈侧壁的轮圈。此外，通过使用两个铸模将轮圈的材料相互挤压，可以增强各层纤维材料网之间的结合，从而使轮圈更加耐用和稳定。通过这种方法获得的另一个好处是轮圈的内部空间可以形成具有所需的较低表面粗糙度的内表面，使得轮圈更为均匀且具有所需刚度以及增强的层间剪切强度。
[0009]使用复合材料，可以形成高性能应用的轻质轮圈，所述轮圈具有所需的特性。通过本文所描述的方法，轮圈的制造时间通常可以从现有技术的7小时减少到7至25分钟，具体取决于用于形成复合材料的树脂类型及其固化时间。使用本文描述的方法，在减少制造时间的同时也提高了所获得的轮圈质量。
[0010]要指出的是，第一温度范围优选地是以期望的第一温度为中心的
±3°
的温度范围。第一温度优选地选自30℃和60℃之间，尤其是选自40℃和55℃之间。
[0011]在这方面，要指出的是，纤维材料网可以是由编织纤维制成的织物层，该编织纤维是通过将二或多纤维束相互垂直交织而制成的。附加地或替代地，纤维材料网可以由纤维束形成。在这方面，一束纤维是一束像纱线一样的纤维。纤维材料网可以由纤维束形成。在这方面，一束纤维是一束像纱线一样的纤维。
[0012]第一温度可用于以下至少一项：加热铸模以助于将树脂引入铸模中、加热所述铸模以固化所述轮圈的材料、以及去除模型的可去除材料（例如蜡）。
[0013]在这方面，需要指出的是，一或多个模型可以用作用于所谓的树脂传递模塑（RTM）工艺的铸模的一部分。然后在这种情况下，可以用粗纱覆盖模型（即蜡模），接着可以将其插入另一铸模中以添加树脂并进行热处理，从而以本身已知的方式形成最终的复合材料装置。
[0014]一或多个模型中的至少一个可以由三、四、五或更多个模型段形成，这些模型段被组装以形成一或多个模型中的至少一个。从多个模型段形成所述一或多个模型使得具有复杂几何形状的较大模型的组装更简单。
[0015]在组合模型段以形成所述模型之前或之后，可以用一或多层纤维材料网覆盖所述模型段。
[0016]一或多个模型中的至少一个可以包括一体形成于其中的一或多个第一嵌件。在模型中设置嵌件意味着模型可以装在另一装置中并且模型可以具有为所述可去除材料的模型提供形状稳定性的部件。
[0017]所述第一嵌件中的至少一个可以构造成与用于组装轮圈的支撑装置相互作用。以这种方式，在RTM过程的至少一些阶段期间可以有利地保持模型。
[0018]在这方面，需要指出的是，所述一或多个模型中的至少一种可以受支撑于相应的支撑装置处。以这种方式，都在RTM过程的至少一些阶段中可以有利地保持所有模型。
[0019]所述自行车轮圈可以具有一或多个内部空间，每个内部空间由第一模型和第二模型形成，第一模型和第二模型中的至少一个由三、四、五或更多个模型段形成，这些模型段在用所述一或多层纤维材料网覆盖形成内部空间的第一模型和第二模型中的相应一个之前被组装以形成内部空间的相应模型。使用模型段可以方便且高效地生产复杂的3D零件。
[0020]所述轮圈可以具有由相应的第一模型和第二模型形成的第一内部空间和第二内部空间，其中第一模型一体成型并形成所述第一内部空间并且被所述一或多层纤维材料网覆盖，继而在被覆盖的所述第一模型处将来自二、三、四、五或更多个第二模型段的各个第二模型段组装为所述第二模型，以形成覆盖有一层或多层纤维材料网的所述第二模型。这样，可以形成具有所需特性的高性能轮圈。
[0021]所述第一模型也可以由两、三、四、五或更多个第一模型段形成以形成所述第一模型。以这种方式，可以使用更小的铸模来制造相应的第一模型和第二模型，如此可以简化第一模型和第二模型的制造。
[0022]已组装的第一模型和第二模型可以另外被一或多层纤维材料网覆盖。以这种方式，可以确保被覆盖的第一模型和第二模型之间完全连接，以形成具有所需刚度和层间剪切强度的高强度的轮圈。
[0023]组装轮圈的方法还可以包括将所述铸模加热到第二温度范围内的第二温度的步骤。要指出的是，第二温度范围优选地是以期望的第二温度为中心的
±3°
的温度范围。第二温度优选地选自60℃和100℃之间，尤其是选自70℃和95℃之间。
[0024]第二温度可用于以下至少一项：加热铸模以加热所述铸模以固化所述轮圈的材料、以及去除所述可去除材料（例如熔化掉所述蜡）。
[0025]组装轮圈的方法还可以包括将所述铸模加热到第三温度范围内的第三温度的步骤。通常可以选择第三温度以去除可去除材料（例如蜡），即从所述铸模去除一或多个可去除材料的模型。要指出的是，第三温度范围优选地是以期望的第三温度为中心的
±3°
的温度范围。第三温度优选地选自80℃和140℃之间，尤其选自95℃和120℃之间。
[0026]使用这些第一温度范围、第二温度范围和/或第三温度范围的原因是铸模可以在铸模的长度和宽度上具有温度梯度，这会导致铸模一侧的铸模温度高于铸模另一侧的温度。
[0027]所述第一温度可以低于所述第二温度。此外，所述第二温度可以低于所述第三温度。为了生产轮圈，用于将不同的一或多层纤维材料网相互黏合的树脂可以承受温度和压力以确保树脂流入纤维之间的所有空间并将它们粘合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一或多个可去除材料（M）的模型（48, 50），该一或多个模型（48, 50）均具有类似于所述轮圈（12）的至少一部分的内部形状的外部形状；用一或多层纤维材料网（52, 54, 56）覆盖所述一或多个可去除材料（M）的模型（48, 50）的至少一些外侧；所述一或多层纤维材料网（52, 54, 56）形成所述轮圈（12）；将已被覆盖的所述一或多个可去除材料（M）的模型（48, 50）放入铸模（42）中，所述铸模（42）具有与所述轮圈（12）的外部形状相对应的内部空腔（42'）；将所述铸模（42）加热到第一温度范围内的第一温度。2.根据权利要求1所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述一或多个模型（48, 50）中的至少一个由三个、四个、五个或更多个模型段（50', 48'）形成，这些模型段被组装以形成所述一或多个模型（48, 50）中的至少一个。3.根据权利要求2所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，在所述模型段被组装以形成所述模型段之前或之后，用所述一或多层纤维材料网（52, 54, 56）覆盖所述模型段。4.根据前述权利要求中的任一项所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述一或多个模型（48, 50）中的至少一个包括一体成型于其中的一或多个第一嵌件（38'）。5.根据权利要求3所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，至少一个所述第一嵌件（38'）用于与支撑装置（64）相互作用，所述支撑装置（64）用于组装所述轮圈（12）。6.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述自行车轮圈（12）具有一或多个内部空间（22', 24'），每个内部空间（22', 24'）由第一模型和第二模型（50, 48）形成，所述第一图像和第二模型（50, 48）中的至少一个由三个、四个、五个或更多个模型段（50', 48'）形成，所述模型段被组装以形成相应的内部空间（22', 24'），之后用所述一或多层纤维材料网（52, 54, 56）覆盖形成内部空间（22', 24'）的相应模型（48, 50）。7.根据权利要求6所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述自行车轮圈（12）具有由相应的第一模型和第二模型（50, 48）形成的第一内部空间和第二内部空间（24', 22'），第一模型（50, 48）形成所述第一内部空间（24'）并被所述一或多层纤维材料网（54）覆盖，并且继而在被覆盖的所述第一模型（50, 48）处将来自二、三、四、五或更多个第二模型段（48', 50'）的相应第二模型段（48', 50'）组装为所述第二模型（48, 50），以形成覆盖有所述一或多层纤维材料网（52, 56）的所述第二模型（48, 50）。8.根据权利要求7所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述第一模型也由两、三、四、五或更多个第一模型段（50'）形成以形成所述第一模型（50）。9.根据权利要求7或8所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，已组装的所述第一模型和第二模型（50, 48）被所述一或多层纤维材料网（56）覆盖。10.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，还包括将所述铸模（42）加热到第二温度范围内的第二温度的步骤。11.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，还包括将所述铸模（42）加热到第三温度范围内的第三温度的步骤。12.根据权利要求10或11所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述第一温
50）的外部形状；将所述可去除材料（M）以液体形式引入所述蜡模（58）的所述内部空间（58'），其中将所述可去除材料（M）引入所述蜡模（58）的步骤包括用液态的可去除材料（M）填充蜡模（58）的所述内部空间（58'）的40％至99％；将气体（G）引入到存在于所述蜡模（58）中的所述液态的可去除材料（M）中，并利用形成的蜡模型（48, 50）的外部和所述蜡模型（48, 50）内的中空空间之间的选自0.02巴至20巴范围内的压力差，对存在于所述蜡模（58）中的所述可去除材料（M）进行加压；移动所述蜡模（58）以用所述液态的可去除材料（M）完全涂覆所述蜡模（58）的内表面（58''）；固化所述蜡模（58）中的可去除材料（M）。26.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述一或多个可去除材料（M）的模型（48, 50）的熔点选自80℃至140℃的温度范围，优选95℃至120℃的温度范围。27.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述一或多个可去除材料（M）的模型（48, 50）在选自60℃至100℃的温度范围、优选在70℃至95℃的温度范围下保持形状稳定。28.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述一或多个可去除材料（M）的模型（48, 50）在低于所述可去除材料（M）的熔点的温度下保持形状稳定。29.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述一或多个模型（48, 50）各自具有位于其内的一或多个第二嵌件（38），所述第二嵌件固定地附接到所述自行车轮圈（12）。30.根据权利要求29所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所述第二嵌件（38）设置在用于所述轮圈（12）的轮辐（16）的位置处，和/或设置在与由所述轮圈（12）形成的轮状物（10）相关联的阀门的位置处。31.根据直接或间接从属于权利要求4的权利要求29或30所述的自行车轮圈（12）的组装方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：阿道尔特姆公司，
类型：发明
国别省市：