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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fixierung einer Sattelstütze im Sattelrohr eines Fahrrades, wobei die Sattelstütze im Sattelrohr durch eine Klemmschelle fixiert wird, wobei die Klemmschelle ein Fixiermittel aufweist, über das eine Klemmkraft auf das Sattelrohr ausgeübt wird,
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Herkömmliche Sattelstützen sind mit einer einteiligen Klemmschelle im Sattelrohr eines Fahrrades fixiert. Das Sattelrohr weist dazu an seinem oberen Ende, meist hinten oder vorne (in Fahrtrichtung gesehen) einen/bzw. mehrere senkrechte Schlitze auf. Durch die Klemmung mit der einteiligen Klemmschelle wird die Wandung des Sattelrohres an den Außenmantel der Sattelstütze gepresst und diese so durch Reibschluss fixiert. Die Klemmkraft selbst wird durch Festziehen einer Schraube oder mittels eines so genannten Schnellspannhebels, der allerdings auch über eine Schraubverbindung wirkt, über die Klemmschelle eingetragen.
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Der Nachteil der Klemmung mit einer einteiligen Klemmschelle besteht darin, dass die Presswirkung relativ einseitig im Bereich der Schraubverbindung (also im Bereich der Schlitzung oder Öffnung der Klemmschelle) erfolgt und so die Flächenpressung, also der Druck auf die Sattelstütze in diesem Bereich höher als im übrigen Umfangsbereich des Sattelstützrohres ist.
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Diese Eigenschaft wird durch das Zusammenziehen der Klemmschelle mittels der Schraubverbindung hervorgerufen. Durch das tangentiale Zusammenziehen der Klemmschelle im Bereich der Schlitzung kommt es durch die Verformung der Klemmschelle zur einer punktuellen Belastung an den Kanten der Schlitzung oder Öffnung der Klemmschelle. Zwar entsteht natürlich auch eine Zugkraft in der Klemmschelle, was wiederum theoretisch eine radiale Klemmkraftverteilung auf die Rohrverbindung zur Folge haben müsste. Dieser Klemmkraft wirkt aber unter andrem auch die Reibkraft zwischen Sattelrohr und Klemmschelle entgegen, wodurch es in der Praxis keinesfalls zu einer optimalen, gleichmäßig umlaufenden, radialen Klemmkraft kommt. Eben eine solche gleichmäßig kraftschlüssige Verbindung wäre wünschenswert, um alle Bauteile so leicht wie möglich auszuführen und trotzdem eine hohe Betriebsfestigkeit zu erreichen.
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Die herkömmliche Klemmung führt dazu, dass Sattelstützen relativ stabil, d. h. mit einer relativ dicken Rohrwand (und eventuellen Rohrwandverstärkungen im Bereich des größten Krafteintrages), ausgeführt werden müssen, was sich auch auf das Gewicht nachteilig auswirkt. Insbesondere bei verstellbaren Sattelstützen (so werden in der Regel Sattelstützen bezeichnet, die mit einer Feder beaufschlagt sind und sich halbautomatisch verstellen lassen; eine derartige Sattelstütze ist beispielsweise in der
WO 2012/028265 A1 beschrieben) bei denen das Sattelstützrohr in einem Hüllrohr geführt ist, kommt es darauf an, dass das Hüllrohr einerseits relativ dünn ausgeführt werden kann und andererseits möglichst gleichmäßig über seinen Umfang im Sattelrohr geklemmt wird, so dass die Sattelstütze optimal im Hüllrohr gleiten kann. Die punktförmige Belastung kann sich außerdem bei aus Kohlefaser gefertigten Sattelstützen/Sattelrohren nachteilig auswirken, da bei diesem Werkstoff eine geringere Flächenpressung zulässig ist, als bei metallischen Werkstoffen üblich.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Klemmung einer Sattelstütze zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass dass mindestens zwei Fixiermittel (I1, I2) über den Umfang der Klemmschelle (K2) verteilt vorgesehen sind. Es hat sich gezeigt, dass sich die Klemmwirkung um den Umfang des Sattelstützrohres besser verteilt, wenn eine Klemmkraft an mindestens zwei Stellen eingetragen wird. Die erzeugte Klemmwirkung ist dabei wesentlich höher, verglichen mit einer einteiligen Klemmschelle. In der Parxis zeigt sich auch, dass die Schlitzung des Sattelrohres primär dafür vorgesehen ist, ein Zusammenziehen des Sattelrohres und damit verbunden ein leichteres Andrücken der Wandung an die Sattelstütze zu ermöglichen. Die Position des Klemmschlitzes im Sattelrohr hat jedenfalls hinsichtlich der Anordnung der Klemmschelle auf die Klemmkraft der Verbindung keinen bedeuteten Einfluss.
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Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass die Klemmschelle zweiteilig ausgeführt ist. Dies ist die einfachste und kostengünstigste Art, die Erfindung zu realisieren.
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Vorteilhafterweise kann die Klemmschelle auch einen Schnellspanner aufweisen. Damit wird, wie bei herkömmlichen Klemmschellen, eine schnelle Verstellung einer herkömmlichen Sattelstütze oder eine einfache Montage/Demontage einer halbautomatisch verstellbaren Sattelstütze ermöglicht.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Klemmschelle so angebracht ist, dass ihre Fixiermittel (I1, I2) quer zur Fahrtrichtung, also seitlich angebracht sind. Damit wird die höchste Klemmwirkung im Bereich der neutralen Faser des Sattelstützrohres erzielt Das heißt, die Rohrverbindung wird dort mit der punktuell hohen Flächenpressung beaufschlagt, wo im Betrieb der Sattelstütze nur wenig zusätzliche Betriebslasten hinzukommen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Fixiermittel der Klemmschelle quer zur Fahrtrichtung des Fahrrades angeordnet werden. Die maximale Flächenpressung und damit einhergehend die maximale Spannung in der Rohrverbindung treten dadurch in der sogenannten neutralen Faser des Sattelrohres und der Sattelstütze hinsichtlich der auftretenden Betriebslast auf. Die Kraftverteilung auf die Sattelstütze im Zusammenhang mit der neutralen Faser ist in der eingangs zitierten internationalen Patentanmeldung
WO 2012/028265 A1 näher beschrieben).
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Im Sinne der vorliegenden Beschreibung werden als „Fixiermittel” alle Mittel verstanden, mit denen ein Eintrag einer Klemmkraft über die Klemmschelle auf die Wandung des Sattelrohres vorgenommen werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 die Fixierung einer Sattelstütze S mit einteiliger Klemmschelle (Stand der Technik)
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2 eine Schnittdarstellung in der Ebene J der Anordnung gemäß 1
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3 die Fixierung einer Sattelstütze mit einer zweiteiligen Klemmschelle
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4 eine Schnittdarstellung in der Ebene N der Anordnung gemäß 3
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5 Eine Schnittdarstellung mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemmschelle
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6 Eine Schnittdarstellung mit einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemmschelle
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Die 1 und 2 zeigen die Fixierung einer Sattelstütze ST im Sattelrohr SR eines nicht weiter dargestellten Fahrrades gemäß dem Stand der Technik. Demnach ist am oberen Ende des Sattelrohres SR eine einteilige Klemmschelle K1 angebracht, die mittels einer Schraube I1 fixiert ist. Das Sattelrohr SR ist in der Regel an seinem hinteren Ende (alle Seitenangaben beziehen sich auf die Fahrtrichtung) mit einem Längsschlitz L versehen. Durch festziehen der Schraube I1 wird das Sattelrohr an den Außenmantel der Sattelstütze ST gepresst. Es zeigt sich, dass die Presskraft F nicht gleichmäßig über den Umfang des Sattelrohres SR verteilt ist, sondern der größte Krafteintrag im Bereich der Schraubverbindung I1 wirkt. Dies wird anhand der Kraftpfeile F in der Draufsicht der 2 verdeutlicht. Die Anzahl der Striche der Kraftpfeile symbolisiert die Kraft auf das Sattelrohr SR, wobei mehr Striche eine größere Kraft bedeuten (wobei die Kraftpfeile nicht proportional sind, das heißt zwei Striche entsprechen nicht der halben Kraft von vier Strichen). Es ist zu erkennen, dass die Kraftwirkung und damit der Reibschluss auf die Sattelstütze ST mit zunehmender Entfernung von der Schraubverbindung I1 abnimmt. Für die Klemmwirkung ist es übrigens unerheblich, ob die Schraubverbindung I1 vorne oder hinten oder an anderer Stelle des Umfangs liegt. Insbesondere ergibt sich keine größere oder andere Klemmwirkung, wenn die Schraubverbindung I1 über dem Schlitz L angebracht ist. Auch die Lage und Ausbildung des Schlitzes L und sogar mehrerer Schlitze im Sattelrohr haben nahezu keinen Einfluss auf die Klemmkraft, wie man an den in der Praxis bereits realisierten verschiedenen Ausführungsformen feststellen kann.
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Anhand der 3 und 4 wird die erfindungsgemäße Fixierung der Sattelstütze ST beschrieben. Es wird eine zweiteilige Klemmschelle K2 verwendet, die vorteilhafterweise so angebracht ist, dass die beiden Schraubverbindungen I1, I2 links und rechts der Sattelstütze ST angeordnet sind. Zwar ist es bezüglich der Klemmwirkung auch hier unerheblich, wo die Schraubverbindungen I1, I2 über den Umfang gesehen liegen, jedoch ergibt sich bei der seitlichen Anordnung der Eingangs bereits beschriebene Vorteil, nämlich der, dass die größere Kraftwirkung und die daraus resultierende Flächenpressung im Bereich der neutralen Faser liegt.
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Die über den Umfang der Draufsicht gemäß 4 verteilte Kraftwirkung ist etwa doppelt so hoch als die bei der einteiligen Klemmschelle Dies wurde durch Messung der aufzuwendenden Torsionskraft, die zu einer Verdrehung des Sattels führt, festgestellt. Außerdem verteilt sich die Kraft gleichmäßiger über den Umfang der Klemmschelle K2
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Die Schnittdarstellung gemäß 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Klemmschelle K2. Bei dieser Klemmschelle K2 ist als zweites Fixiermittel ein Klemmstein KS vorgesehen, der über ein Seil S mit dem Fixiermittel verbunden ist. Das Seil S wird in die Nase N eingehängt (selbstverständlich sind auch andere, dem Fachmann geläufige Möglichkeiten der Fixierung des Seiles S möglich) und über den Klemmstein KS geführt. Der zweite Angriffspunkt des Seiles S ist so angebracht, dass beim Festziehen der Klemmschelle K2 mittels des Fixiermittels I1 ein Zug auf das Seil S ausgeübt wird, der dann den Klemmstein KS an das Sattelrohr presst. Im Ausführungsbeispiel ist das Seil S beispielsweise mit der Mutter M verpresst.
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Die Schnittdarstellung gemäß 6 zeigt eine dritte Ausführungsform der Klemmschelle K2, die als zweites Fixiermittel ein Scharnier GL aufweist. Das Scharnier GL verfügt über eine exzentrische Erhebung E, die beim Zusammenziehen der Klemmschelle K2 mittels der Schraube I1 zunehmend stark auf das Sattelrohr SR drückt.
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Neben diesem Ausführungsformen oder zusätzlich dazu können auch weitere Fixiermittel vorgesehen werden. Beispielsweise ist es denkbar, über den Umfang der Klemmschelle verteilt Madenschrauben anzubringen oder mehrere Kugeln oder Rollen, ähnlich wie bei einem Kugel oder Rollenlager.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2012/028265 A1 [0005, 0010]
