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Die
Erfindung bezieht sich auf ein zusammenlegbares Fahrrad nach dem
Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Ein
gattungsgemäßes Fahrrad
ist aus der
DE 24 43
516 A1 bekannt. Es handelt sich dabei um ein Klappfahrrad,
dessen Zentralrohrrahmen aus Hohlprofilen besteht, die umformtechnisch
aus Blechstreifen hergestellt wurden. Die Rahmenbrücke wird durch
Scharniere oder Gelenke in drei Abschnitte unterteilt, die dadurch
zusammenklappbar, aber nicht von einander getrennt werden können. Zur
Arretierung der Rahmenteile im auseinandergeklappten Zustand ist
innerhalb der Rahmenbrücke
eine im wesentlichen lineare Verspannung eines Zugdrahts vorgesehen.
Die Betätigung
dieser Spannvorrichtung erfolgt von außen mittels eines Spannhebels.
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Eine Übertragung
der dort vorgeschlagenen Konstruktion auf andere Rahmenbauformen
ist nicht vorgesehen und scheidet zudem wegen des fehlenden Bauraums
aus.
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Bei
der
FR 537 189 wird ein
mehreckiger, geschlossener Fahrradrahmen beschrieben, der aus zusammensteckbaren
Rahmenelementen besteht. Im montierten Zustand des Fahrrads wird
der Zusammenhalt der völlig
lösbaren
Rahmenteile mittels Schraubverbindungen gewährleistet. Der Aufbau des Rahmens
bedingt einen erheblichen Aufwand bei der Montage und Demontage,
ferner wird das Gesamtgewicht negativ beeinflusst.
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Weiterhin
sind aus der
DE 295
04 546 U1 zusammensetzbare Spielstangen mit hohl ausgebildeten
Segmenten bekannt. Die einzelnen Segmente werden dort mit einem
gummielastischen Band oder einem Faltenbalg dauerhaft miteinander
verbunden, können
jedoch zwischen einer Streck- und einer Faltlage bewegt werden.
Eine Anwendung bei Fahrradrahmen ist nicht vorgesehen und auf Grund
des Aufbaus und der fehlenden Stabilität auch nicht möglich.
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Der
angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch hochwertige
Fahrräder
mit einem Hohlrahmen und mit normaler Größe (Damen- und Herrenfahrräder) schnell; einfach und äußerst platzsparend zusammenlegen
zu können.
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Diese
Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin;
dass durch die mehrfache Teilung des Rahmens auch hochwertige Fahrräder mit
normaler Größe äußerst platzsparend
zusammengelegt werden können.
Außerdem
wird durch das spannbare Seil, welches durch den Rahmen und die
Segmente gezogen wird, ein einfaches und schnelles Zusammenlegen
gewährleistet,
da hierfür nur
eine Spannschraube gelöst
werden muss. Um das Fahrrad in einem fahrbereiten Zustand zu versetzen,
sind ebenfalls nur einfache Handgriffe (Spannen des Seiles) notwendig.
Diesbezüglich
wird ersichtlich, wie einfach und schnell die Handhabung ist. Die schlichte
Bauweise ermöglicht
nicht nur eine schnelle und einfache Umsetzung der Erfindung, sondern auch
die Nachrüstbarkeit
bei normalen nichtzusammenlegbaren Fahrrädern. Es kann aber auch mit
aufwendigen Konstruktionen und auffälligem Design auf individuelle
Kundenwünsche
eingegangen werden. Für
die Herstellung der Segmente können
unterschiedliche Formen und Materialien gewählt werden. Bei Kinderfahrrädern kann
man zum Beispiel die kurzen Segmente so gestalten, dass sie Märchen-,
Tier- oder Trickfilmfiguren darstellen. Zusätzlich können die unterschiedlichen
Formen und Materialien miteinander kombiniert werden. Es ist sogar
eine kreisförmige
Gestaltung des Rahmens möglich.
Demzufolge sind die vielfältigen
Designmöglichkeiten
ein weiterer Vorteil. Weiterhin lassen sich problemlos die unterschiedlichsten
Halterungen anbringen, indem diese zwischen die Steckverbindungen
geklemmt oder nach dem Lösen
des spannbaren Seiles auf die Rohre bzw. Segmente geschoben werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis
8 angegeben.
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So
ist der, im Patentanspruch 7 angeführte größenverstellbare Rahmen eine
ideale Lösung
für heranwachsende
Kinder. Aber auch für
erwachsende Personen kann die individuelle Rahmenanpassung ein nicht
zu unterschätzender
Kauffaktor sein. Der Einsatz der kurzen Segmente hat den Vorteil,
dass beim Lösen
des Seiles das Fahrrad in sich zusammenfällt. Dieser Vorgang kann durch
Federn, die zwischen die Segmente angebracht sind, noch erstärkt werden
(Patentanspruch 6). Dadurch, dass der Lenker eine analoge Bauweise
wie der Rahmen hat, ist er genauso schnell, einfach und platzsparend
zerlegbar (Patentanspruch 8). Eine gute Ergänzung zu der Erfindung ist
eine Tragetasche, in die das zusammengelegte Fahrrad verstaut wird.
Sie vereinfacht den Transport und schont das Fahrrad.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung wird auf die Patentansprüche und die Ausführungsbeispiele
verwiesen. Mehrere Anwendungsbeispiele der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 bis 6 verschiedene
Ausführungsbeispiele
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6 ein
zusammenlegbares Fahrrad mit größenverstellbarem
Rahmen
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7 bis 9 Einzelheiten
I, II und III der 6
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10 einen
zusammenlegbaren Lenker
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Es
wurden mehrere Ausführungsbeispiele (1 bis 6)
zeichnerisch dargestellt, um zu zeigen, wie vielfältig und
verschieden die Erfindung in der Praxis umgesetzt werden kann. Obwohl
dies nur eine kleine Auswahl ist, wird ersichtlich wie groß die Möglichkeiten
bei der Rahmenteilung sind. Verfolgt man die einzelnen Figuren,
angefangen von der einfachen Teilung (1) bis hin
zum größenverstellbaren
Rahmen (6), wird nachvollziehbar, dass
der Rahmen beinahe beliebig und an den unterschiedlichsten Stellen
unterbrochen werden kann. Außerdem
wird erkennbar, dass die Platzersparnis beim Zusammenlegen des Fahrrades
davon abhängig
ist, wie oft der Rahmen unterbrochen wird und wir lang die herausgetrennten
Segmente (11,12 und 13) sind. Durch den
Einsatz der kurzen Segmente (14, 15 und 16)
wird eine noch größere Platzersparnis
und bessere Handhabung erreicht, da das Fahrrad beim Entspannen
und Auseinanderziehen in sich zusammenfällt. Dieser Vorgang kann durch
Federn, die zwischen den Segmenten angebracht sind, noch verstärkt werden.
Bei der Formgebung und der Materialauswahl gibt es für die kurzen
und langen Segmente ebenfalls viele Möglichkeiten. Darüber hinaus
ist diese Erfindung ohne Probleme auch bei anderen Rahmenkonstruktionen
anwendbar.
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Bei
der Gestaltuntg der Steckverbindungen (7) und der Kupplung
(6) gibt es auch viele Varianten. Eine Kupplung ist erforderlich,
weil sonst bei den abgebildeten Rahmenkonstruktionen die Zusammenlegung
bzw. der Zusammenbau des Fahrrades gar nicht oder nur unter Schwierigkeiten
möglich
wäre. Deshalb
wird durch die Kupplung (6) gewährleistet, dass eine Verbindung
am Oberrohr (11) oder am Unterrohr (12) nach oben
bzw. unten auseinander gezogen werden kann. Als Kupplung eignen
sich Stechverbindungen (1, 2 und 3),
die durch Bolzen gesichert werden, Schraubverbindungen (2),
verschiebbare Rohre (5) und Klemmhülsen (Schellen, 6).
Für eine
leichte Handhabung sollte sich die Kupplung in der Nähe des Sitzrohres
(13) befinden. Auf eine Kupplung kann verzichtet werden,
wenn zusammenschiebbare Segmente (14 und 15, 4)
zum Einsatz kommen.
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Weiterhin
ist zu sehen (1 bis 6), wie unterschiedlich
das Seil (1) verlegt und die Seilführungen (4) angeordnet
werden können.
Dabei ist zu beachten, dass bei der Anordnung der Seilführungen das
Seil möglichst
einen großen
Radius beschreibt. Dadurch wird ein leichtes Entlanggleiten des
Seils garantiert. Für
eine gute Seilführung
sind, durch die geringere Reibung, gelagerte Rollen zwar besser, starre
Bolzen mit der nötigen
Materialhärte
sind jedoch ausreichend. Nicht unbedingt erforderlich aber vorteilhaft
sind Fangbügel,
die zusätzlich
an den Rollen und Bolzen angebracht werden. Sie halten das Seil
(1) immer in der richtigen Position. Damit wird ein eventuelles
Scheuern des Seiles an den Rahmendurchführungen (17) verhindert.
Beim Spannen des Seiles muss die Spannschraube (2) festgehalten werden,
weil sonst das Seil verdreht wird. Deshalb ist die Spannschraube
mit einer Mutter, einem Vierkant (33) oder einer Führung versehen,
die ein Verdrehen vermeiden. Das Gegenhalten der Mutter und des Vierkantes
erfolgt mit einem Schraubenschlüssel. Die
Spannschraube (2) kann durch mechanische (Seilwinde) oder
hydraulische Spannvorrichtungen ersetzt werden. Auch für das Seil
gibt es mehrere Möglichkeiten
bei der Materialauswahl, wobei folgende Voraussetzungen zu erfüllen sind.
Es muss flexibel und verschleißfest
sein und hohe Zugkräfte
aufnehmen können.
Durch den zusätzlichen
Einbau einer Zugfeder, die sich dann am Seilende (5) oder
zwischen Seil (1) und der Spannschraube (2) befindet, sind
zu hohe Belastungen des Seiles vermeidbar.
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Das
zusammenlegbare Fahrrad (6) hat gegenüber den anderen Ausführungsbeispielen
eine recht aufwendige Konstruktion. Dieser Aufwand wird jedoch durch
den größenverstellbaren
Rahmen gerechtfertigt.
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Bei
der Trennung des Rahmens (6) brauchen
keine besonderen Maße
eingehalten werden, da die entstehenden Segmente (11, 12 und 13) in
ihrer Länge
variabel sind. Das heißt,
jedes Segment (Ober-, Unter- und Sitzrohr) kann unterschiedliche
lang sein. Dadurch ergeben sich genügend Freiräume für die Anordnung der verschiedenen
Fahrradausrüstungen
(z.B. Schaltungsteile, Kabelstopper, Halterungen usw.). Dies gilt
auch bei dem Einsatz der kurzen Segmente (14, 15 und 16).
Die Verbindungen an den Trennstellen werden durch die Steckverbindungen
(7) hergestellt, wobei sie aus zwei Verbindungselementen
bestehen, dem Zapfen (18) und der Aufnahme (19, 7, 8 und 9).
Beide sind hülsenförmig gestaltet,
werden vorgefertigt und dann in die entsprechenden Rahmenteile und
Segmente gepresst. Darüber
hinaus kann die Festigkeit mittels einer Schraub-, Kleb- oder Schweißverbindung
noch erhöht
werden. Um die einzelnen Rahmenteile und Segmente in die richtige
Position zu bringen, besitzen der Zapfen (18) und die Aufnahme
(19) einen Außenkegel
(21) bzw. Innenkegel (20). Gleichzeitig wird damit
eine Arretierung erreicht, die ein Kippeln der Steckverbindungen
(7) verhindert. Die Stabilität des Fahrrades kann noch erhöht werden,
indem eine Verzahnung auf den Zapfen und in die Aufnahmen angebracht
wird. Die Verzahnungen greifen beim Zusammenschieben der Steckverbindungen
ineinander. Auch die Verbindungselemente (26) bei der Kupplung
(6) haben einen Innen- und Außenkegel. Bei der Herstellung
der kurzen Segmente (14, 15 und 16) ist es
vorteilhaft diese aus einem Stück
anzufertigen.
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Die
Kupplung (6) ist eine frei bewegliche Hülse (22) mit einem
Klemmstück
(23). Beim Festziehen der Schraube (24) wird mittels
des Klemmstückes
der Durchmesser der Hülse
(22) verringert und damit die beiden Verbindungselemente
(26) stabil miteinander verbunden. Die zwei Federn (25)
bringen das Klemmstück
(23), nach dem Lösen
der Schraube (24), wieder in die Ausgangsstellung.
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Das
spannbare Seil (1) wird am Ende in die Stellschraube (5)
festgepresst. Die Stellschraube (5) ermöglicht eine Verlängerung
oder Verkürzung
des Seiles (1). Eine Nut in der Stellschraube und eine
Feder in der Stellschraubenführung
(27) wirken einer Verdrehung des Seiles entgegen. Sowohl
die Nut als auch die Feder wurden wegen der Übersichtlichkeit in den Zeichnungen
nicht dargestellt. Als Seilführungen
(4) kommen starre Bolzen und gelagerte Rollen zum Einsatz.
Die starren Bolzen und die gelagerten Rollen können, nachdem die entsprechenden
Bohrungen angebracht wurden, mit den Rahmenteilen verschraubt werden.
Die Bohrungen sind überflüssig, wenn
die Seilführungen
im Rahmen festgeschweißt werden.
Die Aufnahme für
das Tretlager hat in diesem Ausführungsbeispiel
eine weitere Seilführung (28, 9),
die eingeschweißt
wurde. Die Rahmendurchführungen
(17) für
das Seil (1) werden gebohrt und sind zu entgraten. Die
Seilführungen
sind so angeordnet, dass im gespannten Zustand das Seil nicht an
den Rändern
der Rahmendurchführungen
(17) schleift. Das Fetten und Ölen des Seiles und der Seilführungen
garantieren ein leichtes Entlanggleiten des Seils und mindert den
Verschleiß.
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Die
Sitzstreben (9) werden durch zwei Verbindungen (29 und 30)
mit dem Sitzrohr (13) verbunden. Diese Verbindungen sind
gleich gestaltet, nur in der Länge
und am unteren Ende (Sitzstrebenseite) unterschiedlich. Beide gewährleisten
eine Längenverstellung
durch Gewindestangen, die in das Innengewinde der Hülsen geschraubt
sind. Damit die Verbindungen die notwendige Stabilität aufweisen,
sind die Gewindestangen jeweils durch eine Kontermutter gesichert.
Das untere Ende (Sitzstrebenseite) der ersten Verbindung (29)
hat eine Aussparung. Diese Aussparung dient zur Aufnahme der Zweiten
Verbindung (30). Deshalb ist die Hülse der zweiten Verbindung
(30) unten abgeflacht, damit sie in die Aufnahme passt.
Da bei einer Vergrößerung oder
Verkleinerung die Sitzstreben (9) und die erste Verbindung (29)
nicht mehr gerade zueinander stehen, nimmt die zweite Verbindung
(30) die auftretenden Kräfte auf bzw. verteilt sie, um
ein Wegknicken der ersten Verbindung zu vermeiden. Eine Optimierung
der Kräfteverteilung
wird durch eine Schelle (31) erreicht, welche im gelösten Zustand
auf dem Sitzrohr (13) verschoben werden kann. Die zweite
Verbindung ist nicht unbedingt erforderlich, wenn die Sitzstreben nicht
starr, sondern beweglich an den Kettenstreben (10) angeordnet
sind. Die Verbindungen (29 und 39) werden mittels
Schrauben mit dem Verbindungsstück (32),
der Schelle (31) und den Sitzstreben (9) verbunden.
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Als
Ausgangspunkt für
den Zusammenbau und die Zusammenlegung sollen die 6, 7, 8 und 9 dienen,
nur mit dem Unterschied, dass die Verbindung zu den Sitzstreben
(9) schon hergestellt wurde. Beim Zusammenbau wird einfach an
der Spannschraube (2) gezogen und diese dann durch die
Spannschraubenaufnahme (3) geführt. Konstruktionsbedingt werden
durch diesen Handgriff alle Rahmenteile automatisch in ihre Position
gebracht. Nun kann die Spannmutter (34) mit der Hand, so
weit wie es geht, auf die Spannschraube gedreht werden. Nach dem
eventuellen Ausrichten einzelner Rahmenteile wird die Kupplung (6) über die
entsprechenden Verbindungselemente (26) geschoben. Durch
das Festziehen der Schraube (24) entsteht eine stabile
Verbindung. Abschließend
wird mit einem Schraubenschlüssel
die Spannmutter (34) fest angezogen, wobei gleichzeitig
am Vierkant (33) gegengehalten wird, um ein Mitdrehen zu
vermeiden.
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Für die Zusammenlegung
wird das Fahrrad auf die Seite gelegt, die Kupplung (6)
und die Spannschraube (2) gelöst. Die Spannmutter (34)
ist von der Spannschraube herunter zu drehen. Nachdem die Kupplung
von den Verbindungselementen (26) geschoben wurde, kann
das Fahrrad auseinander gezogen und zusammengelegt werden.
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Müssen Bowdenzüge ausgehangen
werden (ist nicht immer der Fall), sind verschiebbare Kabelstopper
vorteilhaft. Elektrische Leitungen werden schnell und einfach durch
Steckverbinder (Kabelverbinder) getrennt bzw. verbunden. Eine Tragetasche erleichtert
den Transport und schont das Fahrrad.
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Bei
der Rahmenvergrößerung sind
die Verbindungen (29 und 30) an den Sitzstreben
(9) zu lösen.
Die Spannschraube (2), die Kupplung (6) und die
Klemmschraube (35) werden demontiert. Nach der Trennung
der Rahmenteile kann das Seil (1) herausgezogen werden.
Die Vergrößerung erfolgt,
indem längere
Segmente (11,12 und 13) verwendet werden
oder die Anzahl der kurzen Segmente (14, 15 und 16)
erhöht
wird. Dabei ist zu beachten, dass jede Seite (Ober-, Unter- und
Sitzrohr) um das gleiche Maß verlängert wird.
Nachdem das Seil (1) wieder durch die Rahmenteile und Segmente
gezogen wurde, kann es durch die Stellschraube (5) und
die Seilreserve (36) verlängert werden. Das Fahrrad wird nun
wieder zusammengebaut. Abschließend
werden die Verbindungen (29 und 30) verlängert, damit
sie wieder an den Sitzstreben (9) montierbar sind. Diesbezüglich sind
die Schrauben an der Schelle (31) und dem Verbindungsstück (32)
zu lösen.
Um die erforderliche Länge
zu erreichen, werden die Gewindestangen, nach dem Lösen der
Kontermutter, herausgedreht. Die Schelle (31) ist auf dem
Sitzrohr so zu verschieben, dass eine optimale Aufnahme der wirkenden
Kräfte
gewährleistet
wird. Wurden diese Arbeiten ausgeführt, können alle Schraubverbindungen
befestigt werden.
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Bowdenzüge und elektrische
Leitungen brauchen nicht erneuert oder verlängert werden, wenn sie eine
ausreichende Reserve (Länge)
haben.
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Der
Lenker (10) besitzt eine analoge Bauweise
wie der Rahmen und ist deshalb auch größenverstellbar. Er wurde in
drei Teile, linkes Außensegment
(38), Mittelsegment (39) und rechtes Außensegment
(40), getrennt. Das linke und rechte Außensegment sind gleich lang.
Die Verbindungselemente (41) werden genauso gestaltet wie
beim Rahmen. Das Seilende ist in der Stellschraube (42)
festgepresst. Die Stellschraube (42) wird mit einer Mutter (43)
hinter der Stellschraubendurchführung
(44) befestigt. Der Anfang des Seiles (37) ist
im Führungszylinder
(45) festgepresst. Der Führungszylinder (45) hat
die Aufgabe, dass die Spannschraube (46) sich stets in
der Höhe
der Spannschraubendurchführung (47)
bewegt und nicht wegkippt. Um ein Verdrehen des Seiles (37)
zu verhindern, wurde eine Nut (48) im Führungszylinder (45)
und eine Passfeder (49) im rechten Außensegment (40) angebracht.
Eine Feder (59) drückt
die Spannschraube (46) immer in die Richtung der Spannschraubendurchführung (47).
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Der
Zusammenbau des Lenkers ist sehr einfach. Durch die Feder (50)
ist das Seil (37) stets einer Spannung ausgesetzt. Infolgedessen
werden die einzelnen Lenkerteile immer in die Gebrauchsstellung gedrückt. Der
Führungszylinder
(45) sorgt dafür, dass
die Spannschraube (46) durch die Spannschraubendurchführung (47)
geschoben wird. Nach dem Ausrichten der Lenkerteile brauch nur noch
die Spannschraubenmutter (51) auf die Spannschraube (46)
gedreht und befestigt werden.
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Bei
der Zusammenlegung des Lenkers wird die Spannschraube (51)
gelöst
und abgeschraubt. Die Lenkerteile werden auseinander gezogen und durch
ein Gummiband oder eine Halterung in der gewünschten Position gehalten.
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Weder
beim Zusammenbau noch bei der Zusammenlegung müssen Bedienungselemente (z.B. Bremshebel,
Schalthebel, Griffe usw.) abgebaut werden.
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Eine
Vergrößerung erfolgt
durch den Einsatz von längeren
Außensegmenten
(38 und 39) und die entsprechende Verlängerung
des Seiles (37) durch die Stellschraube (42).
Dieses Ausführungsbeispiel bietet
die Möglichkeit
mehrere kurze Segmente oder andere Formen für die geraden Außensegmente
zu verwenden.
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Ausführungsbeispiele 1 bis 9
- 1
- Seil
- 2
- Spannschraube
- 3
- Spannschraubenaufnahme
- 4
- Seilführungen
- 5
- Seilende/Stellschraube
- 6
- Kupplung
- 7
- Steckverbindungen
- 8
- Steuerrohr
- 9
- Sitzstreben
- 10
- Kettenstreben
- 11
- Oberrohr/langes
Segment
- 12
- Unterrohr/langes
Segment
- 13
- Sitzrohr/langes
Segment
- 14
- kurze
Segmente/Oberrohr
- 15
- kurze
Segmente/Unterrohr
- 16
- kurze
Segmente/Sitzrohr
- 17
- Rahmendurchführungen
- 18
- Zapfen
- 19
- Aufnahme
f. Zapfen
- 20
- Innenkegel
- 21
- Außenkegel
- 22
- Hülse f. Kupplung
- 23
- Klemmstück f. Kuppl.
- 24
- Schraube
f. Kuppl.
- 25
- Federn
f. Kuppl.
- 26
- Verbindungselemente
an der Kuppl.
- 27
- Stellschraubendurchführung
- 28
- Seilführung im
Trettlager
- 29
- erste
Verbindung an d. Sitzstreben
- 30
- zweite
Verbindung an d. Sitzstreben
- 31
- Schelle
am Sitzrohr
- 32
- Verbindungsstück
- 33
- Vierkant
- 34
- Spannmutter
- 35
- Klemmschraube
- 36
- Seilreserve
-
Lenker 10
- 37
- Seil
- 38
- linkes
Außensegment
- 39
- Mittelsegment
- 40
- rechtes
Außensegment
- 41
- Verbindungselemente
- 42
- Stellschraube
- 43
- Mutter
f. Stellschraube
- 44
- Stellschraubendurchführung
- 45
- Führungszylinder
- 46
- Spannschraube
- 47
- Spannschraubendurchführung
- 48
- Nut
- 49
- Paßfeder
- 50
- Feder
- 51
- Spannschraubenmutter