DE102013017033A1

DE102013017033A1 - Selbsttragende, umweltfreundliche Zweirad-Karosserie

Info

Publication number: DE102013017033A1
Application number: DE102013017033.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2014-04-24
Also published as: DE202012011502U1; DE202012010145U1; DE202013000837U1

Abstract

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen, sowohl die Rohstoffe, als auch die Herstellung betreffenden, umweltfreundlichen Ersatz für die heute üblichen schweren Metallrahmen von Fahrrädern zu schaffen. Metallrahmen sind in Material und Herstellung wenig umweltfreundlich. Die Rohstoffherstellung und die Fertigung der Teile erfordern erheblichen Energieaufwand sowie komplizierte Arbeitsgänge. Auch ist das Erscheinungsbild des Fahrrades mit seinen ungeschützt am Rahmen montierten technischen Teilen verbesserungswürdig. Die Lösung der Aufgabe besteht darin, ein räumlich geformtes Gehäuse aus mehrschichtigem, verstärktem Wellkarton zu schaffen, das alle technischen Teile eines Fahrrades, mit und ohne Motorunterstützung, aufnehmen kann. Das Gehäuse besteht aus wenigstens zwei im Wesentlichen spiegelsymmetrischen Schalen, welche durch rahmenartige Elemente aus geeigneten Materialien verstärkt und durch Verbindungsteile stabil zusammengefügt sind. Die Querausdehnungen bewegen sich zwischen ca. 120 mm und im Tretlagerbereich bis ca. 260 mm. Die Schalen haben eine witterungsbeständige schlagfeste äußere Oberfläche und schützen alle eingebauten Teile gegen Nässe und Verschmutzung. Ein zentrales Schloss sichert das Fahrrad mit allen eingebauten Teilen und die Zubehörteile. Die Erfindung schützt die Umwelt durch Verwendung von nachwachsenden Grund-Rohstoffen und umweltfreundliche Herstellung. Sie bietet Wetter- und Diebstahlschutz für die technischen Teile und viele Möglichkeiten für die Verbesserung des Erscheinungsbildes für Zweiräder.

Description

Die Erfindung befasst sich mit dem Ersatz der derzeit üblichen Metall-Fahrradrahmen durch eine Karosserie aus umweltfreundlichen Materialien, vorzugsweise Wellkarton.
Die derzeit üblichen Fahrradrahmen, meist aus Metallrohren, weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Bisher wurde auf die Umweltbelastung beim verwendeten Material und bei der Herstellung kein besonderer Wert gelegt. Die Verringerung der Umweltbelastung ist jedoch heutzutage ein wichtiger Gesichtspunkt. Stahl und Aluminium haben bei der Herstellung des Grundmaterials und des Fahrradrahmens (Schweißnähte, Lötstellen) erhebliche Umweltbelastungen zur Folge. Die Verwendung von Materialien aus nachwachsenden Grund-Rohstoffen, wie beispielsweise Wellkarton (Holz, Altpapier), ist anzustreben. Ein weiterer Grund für eine neue Konzeption des „Fahrradrahmens” sind die Gestaltungsmöglichkeiten. Der Fahrradrahmen und das an ihm angebrachte technische und sonstige Zubehör zeigt zumeist ein rein an den technischen Erfordernissen ausgerichtetes Durcheinander von Materialien, Formen und Farben und damit einen unbefriedigendes Erscheinungsbild. Durch die fortschreitende Weiterentwicklung der Technik am Fahrrad, mit oder ohne Motorunterstützung, sind auch die technischen Ausrüstungen, welche am oder im Fahrradrahmen montiert sind, mehr und umfangreicher geworden. Meist sind diese ungeschützt. Es besteht daher die Gefahr, dass diese teilweise empfindlichen Teile leicht beschädigt werden können, oder aber die Funktion durch Nässe und Verschmutzung beeinträchtigt wird. Auch die Gefahr des Diebstahls ist nicht von der Hand zu weisen. Verschiedene Schlösser und andere Sicherungen für die einzelnen Teile sind aufwändig und umständlich zu bedienen Teilweise wird diesem dreifachen Mangel dadurch entgegengewirkt, dass einzelne Teile durch Verkleidung geschützt werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass zusätzliches Gewicht in Kauf genommen werden muss. Auch die oft zahlreichen Bowden- bzw. Seilzüge oder elektrische Kabel sind ohne Verkleidung gegen Beschädigungen ungeschützt und bieten Angriffspunkte. Um diese so gering wie möglich zu halten, werden Kabel oder Bowdenzüge oft innerhalb der Rahmenrohre geführt, was Bohrungen im Rahmen nach sich zieht und aufwändig ist. Ein weiterer Nachteil der heute üblichen Metallrahmenkonstruktion ist das Gewicht. Dem wird dadurch entgegengewirkt, dass für die Rahmenkonstruktion die wesentlich leichtere, aber sehr teure Kohlefasertechnik Verwendung findet. Die vorher beschriebenen Nachteile sind dadurch jedoch nicht behoben.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden, also einen Ersatz für den Fahrradrahmen zu schaffen, der in Herstellung und Material genauso stabil oder noch stabiler, aber deutlich umweltfreundlicher ist. Er soll im Wesentlichen aus nachwachsenden Grund-Rohstoffen und mit umweltfreundlichen Herstellungsmethoden gefertigt werden. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Neuentwicklung die technischen Ausrüstungen des Fahrrades, mit oder ohne Motorunterstützung, vor Nässe und Verschmutzung, sowie gegen Diebstahl auf einfache Weise schützen und die Montage insgesamt und im Einzelnen, z. B. von Bowdenzügen, erleichtern. Sie soll ein geringes Gewicht aufweisen und in Formdesigne und Farbe ein attraktiveres Erscheinungsbild bieten als der Rohrrahmen mit seinen Anhängseln. Ebenso soll sich die Erfindung auf die Herstellungskosten von Fahrädern und e-Bikes günstig auswirken.
Der Stand der Technik stellt sich wie folgt dar: Mit DE 102 04 311 A1 ist ein Fahrrad mit Staubehälter aus glasfaserverstärktem Kunstsoff oder Karbonwerkstoff angemeldet, in welchem der Fahrradrahmen integriert ist. Der Hauptzweck der Erfindung ist der Staubehälter am Fahrrad, der den Metallrahmen umschließen kann, den Rahmen jedoch nicht ersetzt. Er ist nicht an Umweltschutzgesichtspunkten ausgerichtet und ist keine „Vollkarosserie” mit ausreichender Schutzfunktion. Er bezieht beispielsweise den rückwärtigen Teil des Fahrrades mit dem Hinterrad und die dazugehörenden technischen Teile nicht mit ein. Mit Nr. 8914315 ist ein mittels Schalen konstruierter Rahmen aus Faserverbundkunststoffbauteilen teilweise mit Glaslaminat speziell für Rennräder angemeldet. Auch hier spielt der Umweltschutz bei Herstellung und Rohstoffverwendung keine Rolle. Auch stellt sich die Erfindung nicht als eine „Vollkarosserie” mit Schutzfunktion für alle technischen Teile dar. Sie kann einen Elektroantrieb und den dazugehörenden Akku nicht aufnehmen. Unter der Nr. DE 200 11 358 U1 wird ein Fahrradrahmen aus einer Kunststoff-Rohrkonstruktion mit Spantensystem beschrieben, welcher allenfalls eine entfernte Ähnlichkeit mit einer „Vollkarosserie” und den damit verbundenen Funktionen, z. B. zentrale Schließanlage, eingebaute Beleuchtungsanlage usw., aufweist. Die Konstruktion soll vor allem zur Stabilisierung des Rohrrahmens dienen. Mit DE 298 03 517 U1 wird eine jederzeit abnehmbare Schutzverkleidung für den Lenker und das Vorderrad eines Fahrrades beschrieben, die auch als Stauraum dienen soll. Eine Ähnlichkeit mit einer selbstragenden „Vollkarosserie” ist hier nicht zu erkennen. Es handelt sich um ein jederzeit abnehmbares Zubehörteil für ein Fahrrad mit dem üblichen Metallrohrrahmen. Mit Nr. DE 298 23 882 U1 ist ein kastenförmiges Gehäuse zwischen Vorder- und Hinterrad angemeldet, das aus Metall- oder Kunststoff-, Tiefzieh-, Pressguss- bzw. Spritzgussteilen besteht, welches jedoch keine „Vollkarosserie” darstellt und den Umweltschutz im Sinne der neuen Erfindung nicht berücksichtigt. Auch fehlen die Schutzfunktionen für die technischen Teile und ein zentrales Schloss. Unter DE 102 34 060 A1 ist eine elektronische Zentralverriegelung für Motorräder und dazugehörenden Gepäckbehältern angemeldet. Ähnlich verhält es sich beim US-Patent Nr. 4,907,428 , welches ein zentrales Schießsystem für Motorräder zum Inhalt hat.
Mit der vorliegenden neuen Erfindung wird vorgeschlagen, ein mindestens zweischaliges, dreidimensionales, ausgesteiftes Wellkarton-Karosseriegehäuse zu schaffen, welches wesentlich aus mehrschichtigem, verstärkten Wellkarton und teilweise aus anderen leichten, umweltfreundlichen Werkstoffen hergestellt ist. Die Schalen sollen mit geeigneten Verbindungsstücken stabil zusammengefügt werden. Das Karosseriegehäuse soll auf die technischen Erfordernisse eines Fahrrades, mit oder ohne Motorunterstützung, ausgerichtet sein, also alle Funktionen der bisher üblichen Rahmenkonstruktionen aus Metall, Kohlefaser oder anderen Materialien erfüllen. Darüber hinaus soll das Gewicht der Wellkarton-Karosserie nach Möglichkeit geringer sein, als das Gewicht einer Metallrahmenkonstruktion mit allen Gestängen, Schutzblechen und dem Gepäckträger.
In den Zonen maximaler statisch-dynamischer Beanspruchung, wie Tretlager, Sattelstütze, Lenksäule, Aufhängung des Hinterrades und Gepäckträger sind rahmenartige Verstärkungen der Schalen und die Verwendung von Verbindungsteilen aus geeigneten Materialien sicherlich notwendig und möglich. Die Außenflächen der Wellkarton-Karosserie sollen schlagfest ausgeführt sein. Der Schutz der technischen Teile gegen Nässe und Verschmutzung sowie gegen Diebstahl ist eine wesentliche Aufgabe der erfindungsgemäßen Karosserie. Alle im Karosserie-Gehäuse eingebauten und dadurch geschützten technischen Teile sind von außen durch Klappen zugänglich. Die Klappen sind ausreichend gesichert. Hierfür werden Verschraubungen oder die Sicherung durch eine einfache, zentrale Schließanlage für alle wichtigen Teile und Zubehöre vorgeschlagen. Auf Umweltfreundlichkeit bei Material und Herstellung soll besonders geachtet werden. Ebenso ist eine ansprechende, zeitgemäße Gestaltung der Karosserie Ziel der Neuentwicklung.
Beschreibung:
Das Karosseriegehäuse 1 besteht im Wesentlichen aus Wellkarton und teilweise aus umweltfreundlichen, leichten Kunststoffen oder anderen geeigneten Materialien in mehrschichtiger Schalen-Bauweise mit schlagfester Oberfläche an der Außenhaut. Die Karosserie 1 ist aus wenigstens zwei, im Wesentlichen spiegelsymmetrischen, biegesteifen Schalen 23 hergestellt, welche sich in Längsrichtung des Fahrrades gegenüber stehen und mit kraftschlüssigen Verbindungsteilen zusammengefügt sind. Die Oberflächen der Karosserie 1 können innen oder/und außen mithilfe plastischer Verformung, beispielsweise Riffelungen oder Stegen 22, zusätzlich versteift werden. Die Karosserie 1 kann die technischen Teile, wie Lenksäule 20, Sattelstütze 19, Tretlager 25 und Radlager mithilfe von Verbindungsteilen aufnehmen. Die Karosserie 1 ist nach den technischen Erfordernissen eines Fahrrades mit oder ohne Motor räumlich ausgebildet und hat im Bereich des Tretlagers 25 seine maximale Breitenausdehnung von ca. 260 mm. Die Karosserie 1 kann mit einer Federung 24 für das hintere Karosserieteil mit dem Hinterrad, mit dem Hebel-Drehpunkt im Tretlager 25 oder in nächster Nähe des Tretlagers 25, ausgestattet sein. Im Bereich des Tretlagers 25 oder an anderer Stelle der Karosserie 1 ist Platz für Elektroantrieb und Akku. Der Antrieb ist auch durch andere technische Einrichtungen, z. B. durch einen elektrischen Nabenmotor möglich. In den Zonen der maximalen statisch-dynamischen Beanspruchung, wie beispielsweise am Tretlager 25, Sattelstütze 19, Lenksäule 20, Hinterradaufhängung und Gepäckträger, sind rahmenartige und rippenähnliche Verstärkungen 2 des Karosseriegehäuses 1 und stabilisierende Verbindungsteile 3 unter Einsatz von anderen Materialien möglich. Die freien Hohlräume der Karosserie 1 können, unter Berücksichtigung des Umweltschutzes, zur zusätzlichen Aussteifung mit stabilisierendem Schaum ausgeschäumt werden. Die Sattelstütze 19 sowie die Lenksäule 20 mit der Vorderradgabel sind durch besondere Konstruktionsteile fest, aber herausnehmbar im Karosseriegehäuse 1 eingebaut. Alle in der Karosserie 1 eingebauten technischen Teile sind von außen, teilweise mithilfe von Klappen und Deckel 4, voll zugänglich. Sie werden durch ein einfaches zentrales Schloss 9 oder durch Verschraubungen 7 gesichert. Das zentrale Schloss 9 sichert alle nicht verschraubten Klappen 4, Kanäle 5 und Zubehörteile 8. Der Verschluss erfolgt mithilfe eines im Karosserie-Gehäuse 1 in Kanälen 5 eingebauten, einfachen Bowden- bzw. Seilzugsystems 10, das durch Umlegen eines Hebels 12, welcher nahe am Lenker im Gehäuse 1 eingebaut ist, um die Achse 11 gespannt und damit geschlossen, oder entspannt und damit gelöst und geöffnet wird. Der Hebel 12 rastet im geschlossenen Zustand in dem ebenfalls im Karosseriegehäuse 1 eingebauten Schloss 9 ein und wird mithilfe eines Schlüssels, oder elektronisch oder mit Nummernkombination geöffnet. Alternativ kann das zentrale Schloss 9 zusammen mit den einzelnen Schließeinheiten 13 mithilfe eines Akkus elektronisch gesteuert und durch elektrisch betriebene Minimotoren betätigt werden. Zur Sicherung und Fixierung des Zweirades vor Ort am Fahrradständer o. Ä. dient ein Schlaufenstahldrahtseil 4 oder eine ähnliche Vorrichtung, die im Karosseriegehäuse 1, herausziehbar, untergebracht und ebenfalls an das zentrale Schloss 9 angeschlossen ist. Die Sicherung des gesamten Fahrrades einschließlich der Zubehörteile 8 ist also mit nur wenigen Handgriffen und 1 Schlüssel oder alternativ 1 Code möglich. Die je nach Bedarf einsetzbaren und auf die Karosserie 1 technisch und gestalterisch abgestimmten Zubehörteile 8 bestehen aus einem hinter dem Lenker angebrachten abnehmbaren, per zentralem Schloss 9 gesicherten Kindersitz mit Aufprallschutz, aus zwei abnehmbaren, durch das Zentralschloss 9 verriegelbaren und gesicherten Seitenboxen 8 am Hinterrad und aus einer ebenfalls zentral sicher- und verriegelbaren, abnehmbaren Gepäckträgerbox 8. Eine zusätzliche Sicherung des Zweirades durch ein Schloss für die Radblockierung 18 muss funktionshalber getrennt betätigt werden, da zum Fahren das zentrale Schloss 9 normalerweise geschlossen wird und somit auch das Laufrad blockiert wäre. Am Karosseriegehäuse 1 im Bereich des Schwerpunkts am Tretlager beidseitig angebrachte Tragegriffe 16 sorgen für bessere Transportfähigkeit. Der Kopfteil 21 der Karosserie 1 kann als mit der Lenksäule synchron schwenkbare Box ausgebildet oder aber in Längsachse des Zweiradfahrzeugs fest mit der Karosserie verbunden sein. Die Box 21 ist als Helmablage ausgebildet und kann die zentrale Elektronik der Radbeleuchtung 17 aufnehmen. Sie ist ebenfalls durch das zentrale Schloss 9 verschließbar. Sämtliche elektrisch betriebenen Teile, vor allem die Radbeleuchtungsanlage 17, sind geschützt in der Karosserie eingebaut.
Es wird drauf hingewiesen, dass das beschriebene Ausführungsbeispiel als Möglichkeit der Erörterung der Erfindung dienen und keinerlei Einschränkung für andere Ausführungen zur Folge haben soll.
Zeichnerische Darstellungen
1 Seitenansicht der Karosserie
2 Draufsicht
3 schematischer Schnitt Tretlager
4 Gepäckträger mit Zubehör
5 Zentrales Schloss (schematisch) mit Bowden- u. Seilzugsystem
6 Box (Kopfteil) mit Helm, geschlossen
7 Box (Kopfteil) mit Helm, geöffnet
Bezugszeichenliste

1: Karosserie
2: rahmenartige Verstärkungen
3: Verbindungen und Hauptaussteifungen zwischen den Außenschalen
4: Kammern
5: Kanäle
6: Klappen, gesichert
7: Verschraubungen
8: Zubehörteile
9: zentrales Schloss
10: Bowden- bzw. Seilzugsystem
11: Hebelachse für zentrales Schloss
12: Hebel für zentrales Schloss
13: Schließeinheiten
14: Schlingen, Ösen
15: Haken
16: Handtragegriff
17: Beleuchtung
18: Schloss für Radblockierung
19: Sattelstütze
20: Lenksäule mit Vorderradgabel
21: Box als Kopfteil der Karosserie
22: Riffelungen oder/und Stege an der Oberfläche der Schalen
23: Schalen
24: Federung
25: Tretlager

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10204311 A1 [0004]
DE 20011358 U1 [0004]
DE 29803517 U1 [0004]
DE 29823882 U1 [0004]
DE 10234060 A1 [0004]
US 4907428 [0004]

Claims

Selbsttragende Zweiradkarosserie 1 vorzugsweise für Fahrräder, mit oder ohne Motorunterstützung, im Wesentlichen bestehend aus mehrschichtigem, verstärktem Wellkarton und teilweise aus anderen leichten, umweltfreundlichen Werkstoffen, dreidimensional geformt und ausgesteift, aus wenigstens zwei, im Wesentlichen spiegelsymmetrischen Schalen 23, mit schlagfester Oberfläche, mit rippenähnlichen Aussteifungen und Verbindungen 3 zwischen den Schalen 23, welche die übliche Rahmenkonstruktionen mit Rohren und Gestängen aus Metall, Kohlefaser, Kunststoff o. ä. und andere Gehäusekonstruktionen von Zweirädern ersetzt, dadurch gekennzeichnet, dass in die Karosserie 1 alle technischen und sonstigen Teile des Fahrrades, mit oder ohne Motorunterstützung, eingebaut und dadurch geschützt werden können.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen spiegelsymmetrischen Schalen 23 der Karosserie 1 durch rahmenartige Elemente 2 und rippenähnliche Aussteifungen und Verbindungen 3 aus verschiedenen geeigneten umweltfreundlichen Materialien verstärkt und zusammengefügt werden können.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Karosserie 1 durch plastische Verformungen, beispielsweise Riffelungen und/oder Stege bzw. Rippen 22, versteift werden und damit die Karosserie 1 insgesamt zusätzlich stabilisiert werden kann.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie 1 in den freien Hohlräumen zur weiteren Aussteifung mit umweltschonendem, stabilisierendem Schaum ausgeschäumt werden kann.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass in der Karosserie 1 Kammern 4 und Kanäle 5 ausgebildet sind, die alle technischen und sonstige notwendige Teile aufnehmen, von außen durch Klappen 6 zugänglich und durch Verschraubungen 7 gesichert sein können.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen 6 der Kammern 4, Kanäle 5 und andere Teile des Zweirades, sowie Zubehörteile 8 durch ein zentrales Schloss 9 mithilfe eines Bowden- bzw. Seilzugsystems 10 gesichert werden können.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Schloss 9 mit einem um eine Achse 11 schwenkbaren, mechanisch oder elektronisch absperrbaren Hebel 12 ausgestattet ist, der in geschlossener Stellung die Bowden- bzw. Seilzüge des Systems 10 spannt und damit die einzelnen Schließeinheiten 13 schließt und in dem in der Karosserie eingebauten Schloss 9 einrastet und in geöffnetem Zustand die Schließeinheiten entsperrt.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie 1 an geeigneter Stelle mit wenigstens einem Handtragegriff 16, der zum Tragen des Zweiradfahrzeugs geeignet ist, ausgestattet sein kann.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Federung 24 für das hintere Laufrad des Zweiradfahrzeugs mithilfe des drehbar gelagerten hinteren Karosserieteils 1 eingebaut werden kann.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Sattelstütze 19 in der Karosserie 1 stabil, aber herausnehmbar eingebaut sein kann.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule mit der Vorderradgabel 20 stabil aber herausnehmbar und drehbar in die Karosserie 1 eingebaut sein kann, und zwar so, dass sie eine einwandfreie Lenkung des Zweiradfahrzeugs ermöglicht.
Selbsttragende Zweiradkarosserie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie 1 mit einem synchron mit der Lenksäule 20 schwenkbaren Kopfteil als öffenbare Box 21 ausgestattet sein kann, welche als Ablage für den Schutzhelm ausgebildet, durch das zentrale Schloss 9 verschließbar sein und die Frontbeleuchtung sowie die elektronische Ausrüstung für die Fahrradbeleuchtung. Zur Sicherung und Fixierung des Zweirades vor Ort am Fahrradständer o. Ä. dient ein Schlaufenstahldrahtseil 4 oder eine ähnliche Vorrichtung, die im Karosseriegehäuse 1, herausziehbar, untergebracht und ebenfalls an das zentrale Schloss 9 angeschlossen ist aufnehmen kann.