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Die Erfindung betrifft ein Steckachsenbefestigungssystem für Hinterachsen von Fahrrädern, mit einem ersten, kettenseitigen Ausfallende und einem diesem gegenüberliegenden zweiten Ausfallende am Hinterbau eines Fahrradrahmens, mit einer einen Gewindeabschnitt an einem Achsende aufweisenden Steckachse zur lösbaren Abstützung einer Laufradnabe an den Ausfallenden, und mit einem lösbar befestigbaren Schaltauge mit einer Aufnahme zur Arretierung eines Schaltwerks am Hinterbau, wobei zumindest das erste Ausfallende an einer dem zweiten Ausfallende zugewandt liegenden Innenseite partiell mit einer Ausnehmung versehen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Schaltauge für ein Steckachsenbefestigungssystem, wobei das Schaltauge mit einer Ausnehmung zur Arretierung eines Schaltwerks am Schaltauge versehen ist.
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Zur Befestigung eines Laufrades am Hinterbau eines Fahrrades stehen mittlerweile unterschiedliche Fahrradachsbefestigungssysteme zur Verfügung. Der Einsatz von Schnellspannhebeln im Zusammenhang mit den Laufradachsen ermöglicht bereits eine erhebliche Zeiteinsparung gegenüber Lösungen, bei denen die Achsenden integral mit Gewindeabschnitten versehen sind, auf die Muttern einschließlich Gabelmuttern aufgeschraubt werden. Im Markt noch relativ wenig verbreitet ist ein sogenanntes Steckachsenbefestigungssystem mit einer meist mittels eines Schnellspanners bedienten Steckachse, die an ihrem einen Achsende mit einem Gewindeabschnitt und an ihrem anderen Ende mit einem Schnellspanner versehen ist. Ein solches Steckachsenbefestigungssystem ist beispielsweise aus der
EP 2 158 120 B1 bekannt, wobei das Schaltauge eine Verlängerung des Ausfallendes bildet und eine Führungsfläche aufweist, welche die Ausnehmung am ersten Ausfallende verlängert. Die Steckachse wirkt hierbei unmittelbar mit einer Gewindebohrung im Ausfallende zusammen, was eine relativ exakte Fertigung des Ausfallendes und der Gewindebohrung im Ausfallende relativ zum gegenüberliegenden Ausfallende erfordert, damit die Steckachse an beiden Ausfallenden montiert werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steckachsenbefestigungssystem und demontierbare Schaltaugen hierfür zu schaffen, die große Variabilität hinsichtlich der Befestigung unterschiedlicher Laufradsätze mit dem Steckachsenbefestigungssystem bei niedrigerer Fertigungsgenauigkeitsanforderungen an den Rahmenhersteller des Fahrrades bieten.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass der Gewindeabschnitt der Steckachse in das Schaltauge einschraubbar ist und das Schaltauge einen in eine Durchgriffsöffnung am ersten Ausfallende einführbaren Haltefortsatz aufweist, der am ersten Ausfallende mittels eines Befestigungselementes lösbar arretierbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Steckachsenbefestigungssystem wirkt mithin die Steckachse nicht unmittelbar mit einem Gewindeabschnitt im Ausfallende zusammen, sondern das Schaltauge dient als Adapter, an welchem zum Einen der Gewindeabschnitt zum Einschrauben des gewindeten Achsendes der Steckachse ausgebildet ist und zum Anderen auch die Aufnahme zur Arretierung eines Schaltwerks ausgebildet ist. Die Zentrierung und Befestigung des Schaltauges am Ausfallende wiederum erfolgt über einen Haltefortsatz am Schaltauge, der am Ausfallende mit einem Befestigungselement lösbar arretierbar ist und hierdurch einen deutlich größeren Durchmesser aufweisen kann als der eigentliche Gewindeabschnitt für die Steckachse.
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Bei der insbesondere bevorzugten Ausgestaltung sind der Haltefortsatz und das Befestigungselement durch das Ausfallende hindurch miteinander verschraubbar oder verschraubt. Die Arretierung des als Adapter dienenden Schaltauges erfolgt mithin durch das Ausfallende hindurch, wobei das Schaltauge an der Innenseite des Ausfallendes positioniert ist und das Befestigungselement von der gegenüberliegenden Außenseite in das Ausfallende einfasst und dort mit dem Haltefortsatz verschraubt wird. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Haltefortsatz mit einem Außengewinde versehen ist und das Befestigungselement aus einer Schraubkappe mit Innengewinde an einem hülsenartigen Kappenvorsprung besteht.
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Noch vorteilhafter ist, wenn der Haltefortsatz und das Befestigungselement formschlüssig an der Durchgriffsöffnung des ersten Ausfallendes positionierbar sind. Um Fertigungstoleranzen auszugleichen, kann hierzu vorgesehen werden, dass die Durchgriffsöffnung im ersten Ausfallende sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite mit einer konischen Führungsfläche versehen ist, um über die konischen Führungsflächen eine Zentrierung sowohl des Haltefortsatzes am Schaltauge als auch des Befestigungselementes am Ausfallende zu erreichen. Vorteilhafterweise weist hierzu das Befestigungselement eine entsprechend komplementär ausgebildete konische Führungsfläche auf, und auch der Haltefortsatz ist vorzugsweise mit wenigstens einer Stufe versehen, an der eine konischen Übergangsfläche ausgebildet ist.
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Die vorgenannte Aufgabe wird auch durch ein Schaltauge für ein entsprechendes Steckachsenbefestigungssystem gelöst, wobei das Schaltauge ein Gewinde zum Einschrauben eines Steckachsenendes in das Schaltauge aufweist und in axialer Verlängerung des Gewindes einen Haltefortsatz aufweist, der mittels eines separaten Befestigungselementes lösbar in einem eine Durchgriffsöffnung aufweisenden kettenseitigen Ausfallende eines Fahrradhinterbaus befestigbar ist. Insbesondere vorteilhaft ist, wenn der Haltefortsatz am Schaltauge mit einem Außengewinde versehen ist, wobei sich weiter vorzugsweise das Innengewinde zur Aufnahme der Steckachse über die gesamte Länge des Haltefortsatzes erstreckt. Der Haltefortsatz hat mithin einerseits ein Außengewinde und andererseits eine Innenbohrung mit Innengewinde, wobei Außengewinde und Innengewinde vorzugsweise konzentrisch zueinander liegen.
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Das Schaltauge weist vorzugsweise eine erste Bohrung als Arretieraufnahme zur Arretierung des Schaltwerks und eine zweite, hiervon beabstandete Bohrung auf, die mit dem Gewinde zum Einschrauben der Steckachse versehen ist. Vorteilhafterweise kann das Schaltauge an einer Innenseite eine randoffene Vertiefung als Anlagefläche für das entsprechend kettenseitige Stirnende einer Radnabe aufweisen. Das Schaltauge kann zwischen den Bohrungen einen vorzugsweise abgewinkelten Arm aufweisen, der vorzugsweise passgenau in die Ausnehmung am ersten Ausfallende einsetzbar ist und hierdurch eine Drehsicherung zwischen Schaltauge einerseits und Ausfallende andererseits bewirkt.
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Durch unterschiedliche Kröpfungen am abgewinkelten Arm kann das Schaltauge je nach Anforderung an die Position der Arretieraufnahme für das Schaltwerk angepasst werden, wodurch ohne Änderung der Geometrie am ersten, kettenseitigen Ausfallende unterschiedliche Schaltwerke und vor allem auch unterschiedliche Laufradsätze mit dem Fahrradrahmen verwendet werden können. Hierzu ist besonders vorteilhaft, wenn das zweite Ausfallende an seiner Innenseite mit einer randoffenen Einbuchtung als Anlagefläche für das zugehörige andere Stirnende einer Radnabe versehen ist. Da das Schaltauge als Adapter fungiert, kann die Ausgestaltung derart getroffen werden, dass die Ausnehmung am ersten Ausfallende umfangsversetzt zur Einbuchtung am zweiten Ausfallende liegt, da im Montagezustand des Schaltauges das entsprechende kettenseitige Stirnende der Radnabe nicht mit der Ausnehmung am Hinterbau, sondern mit der Vertiefung am Schaltauge bzw. dem hiermit gebildeten Adapter zusammenwirkt. Zweckmäßigerweise sollten die Einbuchtung am zweiten Ausfallende und die Vertiefung am Schaltauge denselben oder im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisen und einander im Montagezustand des Schaltauges spiegelbildlich gegenüberliegen, um bei gelöster Steckachse das Laufrad entnehmen oder montieren zu können.
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Es wäre grundsätzlich möglich, beim erfindungsgemäßen Steckachsenbefestigungssystem auch mit randoffenen Ausfallenden zu arbeiten; insbesondere vorteilhaft ist allerdings, wenn beide Ausfallenden rundum geschlossene Durchgriffsöffnungen aufweisen. Ferner versteht sich, dass das Steckachsenbefestigungssystem vorzugsweise eine Steckachse mit Schnellspannhebel aufweist, so dass über den Schnellspannhebel integral an der Steckachse das Befestigungswerkzeug ausgebildet ist. Die Ausfallenden können in an sich bekannter Weise separat gefertigt werden und dann zwischen Sitzstrebe und Kettenstrebe eingeschweißt werden, um den Hinterbau eines Fahrradrahmens auszubilden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Steckachsenbefestigungssystems nebst Schaltauge ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:
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1 in perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemäßes Achsbefestigungssystem an einem Fahrradhinterbau;
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2 das Steckachsenbefestigungssystem aus 1 in Explosionsdarstellung;
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3 das Steckachsenbefestigungssystem aus 1 in Explosionsdarstellung in Ansicht auf das kettenseitige Ausfallende des Hinterbaus;
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4 eine Ansicht des Steckachsenbefestigungssystems im Montagezustand gemäß 1 von unten;
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5 eine Schnittansicht entlang V-V in 4; und
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6 eine Detailansicht des Schnitts durch das kettenseitige Ausfallende mit montiertem Schaltauge.
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In den Figuren ist insgesamt mit Bezugszeichen 10 ein erfindungsgemäßes Steckachsenbefestigungssystem zur Befestigung eines Laufrades mit integrierter Radnabe (nicht gezeigt) am Hinterbau 1 eines jeweils nur mit den Sitzstreben 2, 2' und den Kettenstreben 3, 3' dargestellten Fahrradrahmens bezeichnet. Jeweils eine Kettenstrebe 3 und eine Sitzstrebe 2 sind über ein kettenseitiges Ausfallende 4 und die andere Kettenstrebe 3' und Sitzstrebe 2' sind über ein diesem gegenüberliegendes Ausfallende 5 miteinander verbunden. Die beiden Ausfallenden 4, 5 sind weitestgehend ähnlich aufgebaut sind und jeweils als Ringkörper mit einer runden, mehrfach gestuften Durchgriffsöffnung 6 bzw. 7 versehen, und mit den Enden der Sitzstreben 2, 2' oder Kettenstreben 3, 3' verschweißt. Die Stufungen innerhalb der jeweiligen Durchgriffsöffnung 6 bzw. 7 sowie die jeweilige Innenseite 4' bzw. 5' der Ausfallenden 4 bzw. 5 sind jedoch unterschiedlich, wie noch erläutert wird.
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Die Laufradachse 20, welche im Montagezustand einer Radnabe am Hinterbau 1 des Fahrradrahmens diese Radnabe mit der Steckachse 21 durchgreift, ist in sich bekannter Weise am in den Figuren linken Ende mit einer einen Schnellspannhebel 22 umfassenden Schnellspannrichtung versehen, wobei mittels des Schnellspannhebels 22 ein mit einem Schlitz 23 versehener Abschnitt der Steckachse 21 zusammen mit einem Achsanschlag 24 an der Steckachse 20 derart geweitet werden kann, dass der in Fahrtrichtung linke Achsanschlag der Steckachse an der Durchgriffsbohrung des linken Ausfallendes 5 verankert ist.
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Das vordere, freie Ende der Steckachse 21 ist mit einem Gewindeabschnitt 25 versehen, um die Steckachse 21 der Laufradachse 20 am kettenseitigen Ausfallende 4 über eine Schraubverbindung festzulegen. Allerdings erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Steckachsenbefestigungssystem 10 das Einschrauben des Gewindeabschnitts 25 nicht unmittelbar in ein Gewinde am Ausfallende 4, sondern unter Zwischenschaltung eines Schaltauges 30, welches hierzu eine erste Bohrung 31 mit einem Gewinde 32 aufweist. Das Gewinde 32 setzt sich axial in einem Haltefortsatz 33 fort, der an der Rückseite 34 des Schaltauges 30, bezogen auf die Position der Laufradnabe, ausgebildet ist und einen erheblich größeren Durchmesser, hier annähernd doppelt so großen Durchmesser hat, wie der Innendurchmesser der Bohrung 31 mit den Innengewinde 32. Der Haltefortsatz 33 wiederum ist mit einem Außengewinde 35 versehen, wobei der Außendurchmesser des mit dem Gewinde 35 versehenen Abschnitts des Haltefortsatzes 33 deutlich niedriger ist als der geringste Innendurchmesser der mehrfach gestuften Durchgriffsbohrung 6 im Ausfallende 4, wie besonders gut aus 6 ersichtlich ist. Die Befestigung des Schaltauges 30 am Ausfallende 4 erfolgt hierbei durch die Durchgriffsöffnung 6 hindurch über ein Zusammenwirken des Haltefortsatzes 33 mit einer Schraubkappe 40, die von der Außenseite des Ausfallendes 4 her mit einem hülsenartigen Kappenvorsprung 41, der mit einem Innengewinde 42 versehen ist, in die innerste Stufe der Durchgriffsbohrung 6 einfasst und dort mit dem Gewinde 42 auf das Gewinde 35 am Haltefortsatz 33 aufgeschraubt ist. Das Schaltauge 30 einerseits und die Schraubkappe 40 als Befestigungselement für das Schaltauge 30 andererseits arretieren das Schaltauge 30 lösbar an der Durchgriffsöffnung 6 des Ausfallendes 4, und wirken hierbei formschlüssig zur Zentrierung sowohl der Schraubkappe 40 als auch des Schaltauges 30 mit den Stufen der Durchgriffsbohrung 6 zusammen. Wie die 6 gut erkennen lässt, weist die Durchgriffsöffnung 6 in einem mittleren Abschnitt 6A den geringsten Durchmesser auf, und sie hat an dem der Innenseite 4' des Ausfallendes 4 zugewandten Abschnitt 6B einen um eine erste Stufe größeren Durchmesser und an dem der Außenseite 4'' zugewandten Seite des Ausfallendes 4 einen dritten Abschnitt 6C mit nochmals größerem Durchmesser. Zwischen den jeweils Stufen der gestuften Durchgriffsbohrung 6 bildenden Abschnitten 6C und 6A mit im jeweiligen Abschnitt konstantem Durchmesser befindet sich eine erste konische Übergangsfläche 8A, und auch zwischen dem inneren Abschnitt 6A und dem Abschnitt 6B ist eine zweite konische Übergangsfläche 6B ausgebildet. Die konische Übergangsfläche 8A wirkt mit einer Führungsschräge 43 an der Innenseite der Schraubkappe 40 zusammen, und die Übergangsschräge 8B wirkt mit einer konischen Führungsschräge 36 an der Rückseite 34 des Schaltauges 30 zusammen, die am Außenumfang einer Stufe 37 ausgebildet ist, die sich zwischen der Rückseite 34 des Schaltauges 30 und dem Haltefortsatz 33 befindet. Über die Führungsflächen 36, 43 und die konischen Übergangsflächen 8A, 8B kann das Schaltauge 39 formschlüssig an der Durchgriffsöffnung 6 des Ausfallendes 4 zentriert werden, indem die Schraubkappe 40 auf den Haltefortsatz 33 aufgeschraubt wird. Zur Erleichterung des Aufschraubens ist die Schraubkappe 40 mit einer Werkzeugöffnung 44, hier für ein Sechskant-Inbus-Werkzeug, versehen.
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Damit das Schaltauge 30 zugleich auch eine Arretierung eines Schaltwerks ermöglicht, weist das Schaltauge 30 einen abgewinkelten Arm 38 auf, an dessen freiem Ende eine zweite Bohrung 39 ausgebildet ist, die als Aufnahme für ein Schaltwerk (nicht gezeigt) dient, das an der Bohrung 39 angeschraubt werden kann. Eine Drehsicherung des Schaltauges 30 am Ausfallende 4 wird über den abgewinkelten Arm 38 sowie eine Ausnehmung 9 in einem ringförmigen Bund an der Innenseite 4' des Ausfallendes 4 erreicht. Die Ausnehmung 9 in dem die Innenseite 4' bildenden, ansonsten ringförmigen Bund 51 liegt bezogen auf die Vertikale um etwa 20° versetzt nach hinten, und der Arm 38 greift, wie vor allem 1 gut erkennen lässt, formschlüssig in die Ausnehmung 9 ein, um dort das Schaltauge 30 drehfest festzulegen.
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Um an den beiden Ausfallenden 4, 5 bei montiertem Schaltauge 30 ein Laufrad mit Fahrzeugradnabe vorzugsweise von unten montieren zu können, bevor die Laufradachse 20 durch die Radnabe hindurchgesteckt und in das Ausfallende 30 eingeschraubt wird, ist zum Einen das in Fahrtrichtung linke Ausfallende 5 an seiner Innenseite 5', wie vor allem die 3 und 4 gut erkennen lassen, mit einer nach unten offenen Einbuchtung 55 versehen, in die das eine Stirnende der Radnabe von unten eingeschoben werden kann, und ferner ist das Schaltauge 30 an der dem anderen Ausfallende 5 zugewandt liegenden Innenfläche 30', um das Gewindeloch 32 herum, mit einer Vertiefung 61 versehen, die als Anlagefläche und Einschuböffnung für das anderen Stirnende der nicht gezeigten Radnabe dient. Im Montagezustand liegen die Vertiefung 61 am Schaltauge 30 und die Einbuchtung 55 am Ausfallende 5 einander spiegelbildlich gegenüber, so dass die Radnabe mit beiden Stirnenden von unten partiell über die Einbuchtung 55 und die Vertiefung 61 in die Ausfallenden eingeschoben werden kann, bevor dann die Steckachse 21 der Laufradachse 20 in die Radnabe eingesteckt und in den Gewindeabschnitt 32 im Schaltauge 30 eingeschraubt wird. Bei eingeschraubter Steckachse 21 ist das Laufrad am kettenseitigen Ausfallende 4 bereits exakt positioniert. Durch Umlegen des Spannhebels 22 und Weiten der Steckachse 21 sowie des Achsanschlages 24 kann dann die Laufradachse 1 auch an dem gegenüberliegenden Ausfallende 5 lagegenau fixiert werden.
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Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Es versteht sich, dass die Geometrie des Arms des Schaltauges, genauso wie die zugehörige Bohrung als Arretierungsaufnahme für das Schaltwerk und gegebenenfalls ein Vorsprung oder dgl. als Drehsicherung für das Schaltwerk je nach verwendetem Schaltwerk unterschiedlich ausfallen können. Die Fixierung der Laufradachse mit einem Schnellspannhebel 22 bildet nur die bevorzugte Ausgestaltung und auch andere Fixierungsmöglichkeiten wären denkbar. Das Ausfallende kann zusätzlich mit einer Bremssattelaufnahme versehen sein, um Bremssättel für Scheibenbremsen, gegebenenfalls über Adapter, am Hinterbau des Fahrradrahmens festzulegen. Die Schraubkappe kann mit einer Lackierung versehen werden, um einen zusätzlichen Farbakzent am Fahrradrahmen zu schaffen, gleiches gilt für den Schnellspannhebel. Solche und andere Modifikationen sollen in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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