DE19754378A1 - Verfahren zum Herstellen eines Rahmens für Zweiräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rahmens für Zweiräder insbesondere Fahrradrahmen, der zudem mit einer Federung ausgestattet sein kann.

Es ist bekannt, solche Rahmen - wie für mit einem Motor bzw. Hilfsmotor ausgerüstete Zweiräder, insbesondere jedoch Fahrräder - aus Metallrohren zu fertigen, die durch Löten oder Schweißen miteinander zu einer Einheit verbunden werden. Abgesehen von dem damit verbundenen großen Fertigungsaufwand sind den metallischen Rahmen dann Grenzen gesetzt, wenn diese trotz einer immer leichteren Bauweise ausreichend stabil sein sollen. Ein diesen Ansprüchen gerecht werdender Rahmen besteht aus faserverstärktem Kunststoff. Bei dessen Herstellung wird üblicherweise mit Fasermatten gearbeitet, die durch Kunststoffharz oder auch thermoplastisches Material zusammengehalten werden. Es ist dabei erforderlich, die Fasermatten einschließlich Harz manuell, d. h. per Hand aufzubringen. Dies verteuert allerdings einerseits die Herstellung eines solchen Fahrradrahmens ganz erheblich und besitzt andererseits den Nachteil, daß die Qualität der Ausführung nur schwer zu kontrollieren und zudem nicht reproduzierbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die Rahmen-Herstellung ohne die genannten Nachteile ermöglicht, insbesondere einfa­ cher und damit kostengünstiger ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rahmen aus thermoplastischem Kunststoff in einem mindestens zweiteiligen Formwerkzeug einer Spritzgießmaschine spritzgegossen wird, wobei ein zuvor in das Formwerkzeug eingelegter Ausschmelzkern ummantelt wird. Der Erfindung liegt -hierbei die Überlegung zugrunde, daß die als solche hinlänglich bekannte Spritzgießtechnik dann eine kostengünstige Rahmen-Herstellung in einem vollautomatisierbaren Prozeß mit immer gleichbleibender Produkt-Qualität ohne irgendeine Schweißtätigkeit ermöglicht, wenn zur Formgebung in den Form-Hohlraum des zwei- oder dreiteiligen, horizontal oder vertikal angeordneten Formwerkzeuges einer gegebenenfalls mehrere Spritz­ aggregate aufweisenden Spritzgießmaschine ein vorzugsweise metallischer Kern als Einlegeteil mit dem thermoplastischen Kunststoff ummantelt wird. Dieser läßt sich dann nämlich in einfacher Weise, z. B. durch ein induktives Verfahren oder in einem thermischen Schmelzbad, ausschmelzen, wozu in dem Rahmen lediglich eine entsprechende Abflußöffnung vorgesehen werden muß. Das ausgeschmolzene Metall läßt sich dabei in einem Behälter sammeln und zur erneuten Verarbeitung zu Aus­ schmelzkernen zurückgewinnen.

Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens umfaßt daher die Schritte:

• - Herstellen eines der Kontur des Rahmens angepaßten, niedrig schmelzen­ den Kerns als Metallteil in einer metallischen Kerngießanlage
• - Einbringen des Kerns in das geöffnete Formwerkzeug einer wenigstens einen Extruder zur Zuführung des plastifizierten Kunststoffs zur Spritzdüse aufweisenden Spritzgießmaschine
• - Schließen des Formwerkzeugs und Umspritzen des Kerns
• - Öffnen des Formwerkzeugs und Entnehmen des spritzgegossenen Rahmens
• - Ausschmelzen des Kerns in einem eine höhere Temperatur als der Schmelzpunkt des Kernmaterials aufweisenden Schmelzbad, alternativ induktives Ausschmelzen.

Nach einem Vorschlag der Erfindung werden zumindest der Hauptrahmen und die Hinterradschwinge aus faserverstärktem Kunststoff spritzgegossen. Die den Haupt-Belastungen ausgesetzten Rahmenteile werden somit gezielt durch die Fasern verstärkt, die sich beispielsweise der Zuführung des zu plastifizierendem Kunststoff­ materials vor dem Extruder zumischen lassen.

Wenn vorteilhaft der Hauptrahmen und die Hinterradschwinge als großvolumige Hohlkörper ausgeführt werden, läßt sich die bekanntermaßen etwas geringere Steifigkeit des thermoplastischen Materials durch eine großvolumige sowie kraftflußabhängige Formgebung ausgleichen. Die Wandstärke des spritzzugießenden Rahmens läßt sich hierbei variabel und den Belastungen entsprechend dimensionieren, wobei der Wandstärkenverlauf durch eine entsprechende Formgebung des Ausschmelzkerns vorgegeben wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprü­ chen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen eines Rahmens für Zweiräder, insbesondere Fahrradrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus thermoplastischem Kunststoff in einem mindestens zweiteiligen Formwerkzeug einer Spritzgießmaschine spritzgegossen wird, wobei ein zuvor in das Formwerkzeug eingelegter Ausschmelzkern ummantelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Hauptrahmen und die Hinterradschwinge aus faserver­ stärktem Kunststoff spritzgegossen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrahmen und die Hinterradschwinge als großvolumige Hohlkörper ausgeführt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend die folgenden Schritte:

• - Herstellen eines der Kontur des Rahmens angepaßten, niedrigschmelzen­ den Kerns als Metallteil in einer metallischen Kerngießanlage
• - Einbringen des Kerns in das geöffnete Formwerkzeug einer wenigstens einen Extruder zur Zuführung des plastifizierten Kunststoffs zur Spritzdüse aufweisenden Spritzgießmaschine
• - Schließen des Formwerkzeugs und Umspritzen des Kerns
• - Öffnen des Formwerkzeugs und Entnehmen des spritzgegossenen Rahmens
• - Ausschmelzen des Kerns in einem eine höhere Temperatur als der Schmelzpunkt des Kernmaterials aufweisenden Schmelzbad.