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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sattelstütze zum einstellbaren Halten eines Sattels an einem Fahrradrahmen, sowie ein System umfassend eine Sattelstütze und einen Fahrradsattel.
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Fahrradsättel werden üblicherweise mit Hilfe von Sattelstützen an Fahrrädern bzw. Fahrradrahmen angebracht. Um die Sattelhöhe einstellen zu können sind solche Sattelstützen für eine verschiebliche Aufnahme in ein Sitzrohr des Fahrradrahmens vorgesehen und weisen dazu ein Sattelstützenrohr mit einem unteren, geraden Abschnitt auf, der eine Längsachse definiert und der eine entlang dieser Längsachse gleichbleibende, im einfachsten Fall zylinderförmige Außenform aufweist. Diese Längsachse bildet üblicherweise zugleich die Symmetrieachse des unteren, geraden Abschnitts des Sattelstützenrohrs, der auch das untere Ende des Sattelstützenrohrs umfasst.
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Eine Sattelstütze gestattet ein rotatives Einstellen der Sattelneigung und ein Arretieren des Sattels in der gewünschten Neigung bzw. Orientierung. Die Längsachse des Sattels liegt bei bestimmungsgemäßer Anbringung am Fahrrad in der vertikalen Symmetrieebene des Fahrrads bzw. Fahrradrahmens, das heißt in einer Ebene, die durch die Fahrtrichtung und die Vertikale aufgespannt wird. Die Sattelneigung wird durch Rotieren des Sattels um eine Querachse verändert, das heißt um eine Achse die normal zu der vertikalen Symmetrieebene des Fahrradrahmens und somit horizontal und quer zur Fahrtrichtung verläuft. Da der Neigungswinkel des Sitzrohrs des Fahrradrahmens von Rahmen zu Rahmen verschieden ist und auch die gewünschte Sattelneigung variiert, beispielsweise von der gewünschten Sattelhöhe abhängt, ist ein großer Einstellbereich der Sattelneigung wünschenswert.
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Eine Sattelstütze gestattet auch ein translatorisches Einstellen des Sattels entlang der Längsachse des Sattels relativ zu der Sattelstütze bzw. dem Fahrradrahmen. Dabei weist der Sattel an seiner Unterseite typischerweise zwei wenigstens abschnittsweise parallele Sattelschienen auf, die zu der Längsachse des Sattels verlaufen.
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Dazu weisen Sattelstützen an ihrem oberen Ende einen geeignet ausgestalteten Einstell- und Haltemechanismus auf, der den Sattel in der gewünschten Orientierung und Position feststellen kann. Dieser Mechanismus umfasst dabei üblicherweise das obere Ende des Sattelstützenrohrs (Sattelstützenrohrkopf) sowie weitere Bauteile und Arretiermittel, wie Schrauben, Schnellspannmechaniken, Klemmkörper, etc.
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Fahrräder im Sinne der vorliegenden Erfindung können dabei alle Arten von Fahrrädern, wie Rennräder, Mountain-Bikes, Pedelecs, Elektro-Fahrräder, etc. sein oder sonstige Zweiräder, an denen die oben beschriebenen Sattelstützen Verwendung finden.
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Dabei soll eine Sattelstütze stabil und leichtgewichtig sein, zugleich einfach aufgebaut und einfach zu bedienen sein, insbesondere mit geringem Kraftaufwand, und den Sattel mit ausreichender Stabilität auch bei dynamischem Lasteintrag in der eingestellten Position und Orientierung halten können.
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Die Halte- und Einstellmechanismen von bekannten Sattelstützen sind jedoch entweder komplex aufgebaut, weisen hohe Bauteil-Anzahlen und ein entsprechend hohes Gewicht auf oder halten den Sattel bei den auftretenden Belastungen nicht ausreichend stabil. Weiterhin ist der rotative und/oder translatorische Einstellbereich des Sattels häufig sehr gering. Weiterhin werden durch bekannte Sattelstützen bzw. deren Halte- und Einstellmechanismen zum Teil hohe Querkräfte bzw. asymmetrische Belastungen insbesondere auf die Sattelschienen ausgeübt, was beispielsweise die Verwendung bestimmter Materialien für die Sattelschienen ausschließt, insbesondere die Verwendung von faserverstärkten Materialien, wie kohlefaserverstärkten Kunststoffen oder anderen leichtgewichtigen und/oder anisotropen Materialien.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Sattelstütze anzugeben, die einen großen rotativen Einstellbereich des Sattels und ein sicheres Feststellen des Sattels gewährleistet, dabei leichtgewichtig und mit einer geringen Bauteil-Anzahl aufgebaut ist und einfach zu bedienen ist.
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Eine erfindungsgemäße Sattelstütze zum einstellbaren Halten eines Sattels an einem Fahrradrahmen umfasst ein Sattelstützenrohr zur verschieblichen Aufnahme eines bei bestimmungsgemäßer Anordnung an dem Fahrradrahmen unten angeordneten, geraden Abschnitts des Sattelstützenrohrs in einem Sitzrohr des Fahrradrahmens. Das Sattelstützenrohr ist somit in an sich bekannter Art und Weise zur teilweisen Aufnahme in das Sitzrohr eingerichtet. Das Sattelstützenrohr bzw. dessen unterer, gerader Abschnitt weisen eine Längsachse auf, entlang welcher sich ein Außenquerschnitt des Sattelstützenrohrs nicht verändert.
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Das Sattelstützenrohr umfasst an einem Ende einen Sattelstützenrohrkopf mit einer Ausnehmung, die von dem geraden Abschnitt des Sattelstützenrohrs abgewandt ist. Bei bestimmungsgemäßer Anbringung an dem Fahrradrahmen bildet der Sattelstützenrohrkopf das obere Ende des Sattelstützenrohrs und die Ausnehmung ist nach oben gerichtet und somit nach oben offen. Die Ausnehmung ist zur Aufnahme eines Rotationskörpers ausgebildet, so dass der Rotationskörper in der Ausnehmung um eine bezüglich der Ausnehmung feste bzw. durch die Ausnehmung festgelegte Rotationsachse rotierbar ist. Die Rotationsachse schließt dabei mit der Längsachse des Sattelstützenrohrs bevorzugt einen rechten Winkel ein. Bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Sattelstütze am Fahrradrahmen liegt die Rotationsachse horizontal und quer zur Fahrtrichtung und ist somit eine Querachse.
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Die erfindungsgemäße Sattelstütze umfasst weiterhin einen Einsetzkörper, der zum Eingriff an dem Sattel eingerichtet ist, beispielsweise an Sattelschienen auf der Unterseite des Sattels. Der Einsetzkörper ist weiterhin zum Einsetzen in die Ausnehmung in dem Sattelstützenrohrkopf eingerichtet und ist dazu zumindest abschnittsweise, bevorzugt in einem zentralen Abschnitt, als Rotationskörper für die Ausnehmung ausgebildet, der in die Ausnehmung eingesetzt werden kann und in der Ausnehmung in zumindest einen vorbestimmten Winkelbereich um die Rotationsachse rotiert werden kann. Der als Rotationskörper ausgestaltete Abschnitt des Einsetzkörpers wird im Folgenden auch als Rotationskörper-Abschnitt bezeichnet. Durch diese Rotation des Einsetzkörpers kann dann die Sattelneigung eingestellt werden.
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Die erfindungsgemäße Sattelstütze umfasst weiterhin einen Klemmbügel zum Klemmen des Einsetzkörpers bzw. des Rotationskörper-Abschnitts, in der Ausnehmung. Der Klemmbügel erzeugt beim Verklemmen einen Kraft- bzw. Reibschluss zwischen dem Rotationskörper-Abschnitt des Einsetzkörpers und der Ausnehmung gegenüber einer Rotation bzw. einem Verdrehen des Einsetzkörpers in der Ausnehmung um die Rotationsachse. Damit kann der Einsetzkörper in der Ausnehmung festgestellt werden.
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Die Außenseite des Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers umfasst eine konvexe Kontaktfläche die zum Eingriff an einer korrespondierende konkaven Kontaktfläche auf der Innenseite der Ausnehmung ausgebildet ist. Die korrespondierenden, in Eingriff stehenden Kontaktflächen bilden ein Gleitlager für die Rotation des Einsetzkörpers in der Ausnehmung und Reib- bzw. Kraftschlussflächen für das Festellen des Einsetzkörpers in der Ausnehmung.
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Die Kontaktfläche der Außenseite des Rotationskörper-Abschnitts weist entsprechend in einer Normalenebene zu einer Rotationssymmetrieachse des Rotationskörper-Abschnitts einen zu dieser konstanten Radius auf. Die Kontaktfläche der Außenseite überdeckt im einfachsten Fall zumindest in einem gegeben Bereich entlang der Rotationssymmetrieachse den Rotationskörper-Abschnitt des Einsetzkörpers in einem Winkelbereich von 360° um die Rotationssymmetrieachse. Die konvexe Kontaktfläche ist dann in diesem Bereich vollständig rotationssymmetrisch ausgebildet. Bevorzug erstreckt sich entlang der Rotationssymmetrieachse die Kontaktfläche entlang des gesamten Rotationskörper-Abschnitt, das heißt in einem Bereich der die gleiche Länge wie die Ausnehmung in dem Sattelstützenrohrkopf aufweist, so dass der Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers vollständig rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die Rotationssymmetrieachse des Rotationskörper-Abschnitts fällt mit der Rotationsachse der Ausnehmung zusammen wenn der Einsetzkörper in der Ausnehmung eingesetzt ist. Der Einsetzkörper kann dann in der Ausnehmung beispielsweise um 360° um die Rotationsachse rotiert werden und/oder in beliebiger Orientierung in die Ausnehmung eingesetzt und festgestellt werden.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Kontaktfläche der Außenseite den Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers lediglich einem kleineren Winkelbereich um die Rotationssymmetrieachse überdeckt, beispielsweise einen Winkelbereich von 180°, 210°, 240° oder 270°. Der Rotationskörper-Abschnitt des Einsetzkörpers ist dann teilweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Entlang der Rotationssymmetrieachse erstreckt sich die Kontaktfläche der Außenseite im einfachsten Fall in einem gleichbleibenden Winkelbereich und/oder entlang der Rotationssymmetrieachse in einem Bereich der die gleiche Länge wie die Ausnehmung in dem Sattelstützenrohrkopf aufweist.
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Die Kontaktfläche der Außenseite kann weiterhin als genau ein zusammenhängender Flächenbereich oder als zwei oder mehrere voneinander getrennte Flächenbereiche ausgebildet sein. Insbesondere kann die Kontaktfläche der Außenseite kleinere Unterbrechungen beispielsweise in Form von Ausnehmungen aufweisen, wenn dies die bestimmungsgemäße Funktion des Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers (Rotation und Verklemmung in der Ausnehmung) nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt.
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Wenn der Einsetzkörper in die Ausnehmung eingesetzt ist, steht die Kontaktfläche der Außenseite des Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers in Eingriff mit der korrespondierenden Kontaktfläche der Innenseite der Ausnehmung. Entsprechend weist die Kontaktfläche der Innenseite der Ausnehmung in einer Normalenebene zu der Rotationsachse der Ausnehmung einen zu der Rotationsachse konstanten Radius auf, der identisch zu dem entsprechenden Radius der Kontaktfläche der Außenseite des Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers ist. Die Kontaktfläche der Innenseite überdeckt die Innenseite der Ausnehmung vollständig oder bereichsweise. Diese Kontaktfläche der Innenseite hält bzw. lagert den Einsetzkörper bzw. dessen Rotationskörper-Abschnitt in der Ausnehmung.
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In der Ausnehmung kann die Kontaktfläche der Innenseite einen Winkelbereich zwischen 90° und 180° überdecken, wobei der Winkelbereich bevorzugt entlang der Rotationsachse der Ausnehmung gleichbleibend ist und/oder in der Ausnehmung symmetrisch angeordnet ist. Der Winkelbereich kann beispielsweise 90°, 120°, 150°, 170° oder 180° betragen, wobei jeder der genannte Werte auch eine Ober- oder Untergrenze des genannten Bereichs sein kann.
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Die Kontaktfläche der Innenseite der Ausnehmung kann ebenfalls als genau ein zusammenhängender Flächenbereich oder als zwei oder mehrere voneinander getrennte Flächenbereiche ausgebildet werden. Beispielsweise ist es denkbar in der Ausnehmung einen Vorsprung zur Führung des Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers bei Rotation um die Rotationsachse vorzusehen.
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Die Radien der Kontaktflächen von Rotationskörper-Abschnitt und Ausnehmung liegen bevorzugt im Bereich zwischen 10 und 40 mm, das heißt sie betragen beispielsweise 10 mm, 20 mm, 30 mm oder 40 mm, wobei jeder der genannten Werte auch eine Unter- oder Obergrenze des genannten Bereichs sein kann. Entsprechend liegt der Durchmesser des Rotationskörper-Abschnitts im einfachsten Fall im Bereich zwischen 20 mm und 80 mm.
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Weiterhin gestattet die Sattelstütze ein Einstellen der Sattelneigung bevorzugt in einem Winkelbereich von wenigstens 20°, 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80° oder 90°.
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Es ist bevorzugt wenn sich die Kontaktfläche der Innenseite der Ausnehmung entlang der Rotationsachse über die gesamte Länge der Ausnehmung erstreckt und besonders bevorzugt ist die gesamte Innenseite der Ausnehmung als Kontaktfläche ausgebildet. Die Kontaktfläche der Ausnehmung überdeckt dann einen Winkelbereich von 180°.
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Die Ausnehmung des Sattelstützenrohrkopfs ist bevorzugt weiterhin entlang der Rotationsachse zu beiden Seiten offen, das heißt es sind keine Endflächen an den Enden der Ausnehmung vorgesehen. Die Ausnehmung ist somit entlang der Rotationsachse durchgängig. Mit anderen Worten weist die Ausnehmung entlang der Rotationsachse die gleich Abmessung wie der Sattelstützenrohrkopf auf, das heißt die Länge der Ausnehmung ist gleich der Breite des Sattelstützenrohrkopfs. Weiterhin ist die Ausnehmung im einfachsten Fall in etwa halbzylindrisch.
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Die Länge der Ausnehmung entlang der Rotationsachse liegt bevorzugt zwischen 20 mm und 60 mm, sie beträgt beispielsweise 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm oder 60 mm, wobei jeder der genannten Werte auch eine Ober- oder Untergrenze des genannten Bereichs sein kann.
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Entlang der Rotationssymmetrieachse kann der Radius der Kontaktfläche der Außenseite des Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers im Prinzip unterschiedlich sein. Der Radius der korrespondierenden Kontaktfläche der Innenseite der Ausnehmung ist dann entlang der Rotationsachse ebenfalls unterschiedlich. Bevorzugt ist jedoch der Radius der Kontaktfläche der Außenseite des Rotationskörper-Abschnitts entlang der Rotationssymmetrieachse und der Radius der Kontaktfläche der Innenseite der Ausnehmung entlang der Rotationsachse gleichbleibend. Weiterhin ist bevorzugt der gesamte Rotationskörper-Abschnitt als Kontaktfläche ausgebildet, so dass der gesamte Rotationskörper-Abschnitt vollständig zylinderförmig ist. Ebenso ist bevorzugt auch die gesamte Ausnehmung als Kontaktfläche ausgebildet, so dass dann die gesamte Innenseite der Ausnehmung Teil einer Zylinderfläche ist.
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Bevorzugt ist der Klemmbügel eingerichtet die Ausnehmung und den darin eingesetzten Einsetzkörper um die Rotationsachse herum zu überspannen. Der Klemmbügel ist somit der Ausnehmung in dem Sattelstützenrohrkopf gegenüberliegend angeordnet. Insbesondere verläuft der Klemmbügel vollständig außerhalb der Sattelstütze.
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Weiterhin ist der Klemmbügel auf beiden Seiten der Ausnehmung mit dem Sattelstützenrohrkopf verbindbar. Es ist somit vorgesehen, dass der Klemmbügel im montierten Zustand, das heißt wenn die Sattelstütze zusammengebaut ist, auf beiden Seiten der Ausnehmung mit dem Sattelstützenrohrkopf verbunden ist.
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Der Klemmbügel weist weiterhin bevorzugt auf einer Innenseite eine konkave Kontaktfläche zum Eingriff an dem Rotationskörper-Abschnitt auf. Diese konkave Kontaktfläche weist in einer Normalenebene zu einer Achse, die im montierten Zustand mit der Rotationsachse der Ausnehmung zumindest im Wesentlichen zusammenfällt, einen konstanten Radius auf. Die konkave Kontaktfläche des Klemmbügels erstreckt sich bevorzugt in einem Winkelbereich zwischen 90° und 180° um diese Achse. Der Winkelbereich kann beispielsweise 90°, 120°, 150°, 170° oder 180° betragen, wobei jeder der genannten Werte auch eine Ober- oder Untergrenze des genannten Bereichs sein kann.
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Bevorzugt sind Klemmbügel und Sattelstützenrohrkopf eingerichtet auf wenigstens oder genau einer Seite der Ausnehmung miteinander formschlüssig verbunden zu werden. Dazu weist der Sattelstützenrohrkopf auf einer Seite der Ausnehmung einen Vorsprung auf, beispielsweise in Form einer Nase oder eines Hakens, der zum formschlüssigen Eingriff des Klemmbügels eingerichtet ist. Der Klemmbügel ist entsprechend bevorzugt an einem Ende des Klemmbügels, insbesondere am Rand der konkaven Kontaktfläche, zum formschlüssigen Eingriff, beispielsweise zum Einhaken in den Vorsprung, eingerichtet. Besonders bevorzugt ist demnach vorgesehen den Klemmbügel auf einer Seite der Ausnehmung durch Einhaken, insbesondere ausschließlich durch Einhaken, mit dem Sattelstützenrohrkopf zu verbinden.
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Der Vorsprung ist bevorzugt auf einer von der Ausnehmung abgewandten Seite des Sattelstützenrohrkopfs angeordnet, insbesondere derart, dass eine Außenseite des Sattelstützenrohrs in einer Normalenebene zu der Rotationsachse der Ausnehmung, die die Längsachse des Sattelstützenrohrs umfasst, den Vorsprung umfasst und, abgesehen von diesem Vorsprung, vollständig geradlinig ausgebildet ist. Dies gestattet es einen Vorsprung, der hohen Belastungen standhalten kann, aufwandsarm vorzusehen. Beispielsweise können, wenn das Sattelstützenrohr aus einem faserverstärkten Material, wie einem kohlefaserverstärkten Kunststoff, aufgebaut ist, die Faserlagen bereits bei der Herstellung des Sattelstützenrohrs zur Schaffung des Vorsprungs geeignet vorgesehen und angeordnet werden. Bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Sattelstütze an dem Fahrradrahmen zeigt der Vorsprung bevorzugt in Fahrtrichtung. Weiterhin ist der Vorsprung bevorzugt an einem von dem geraden Abschnitt des Sattelstützenrohrs abgewandten Ende des Sattelstützenrohrs am Sattelstützenrohrkopf angeordnet. Bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Sattelstütze an den Fahrradrahmen liegt der Vorsprung daher bevorzugt an einem oberen, in Fahrtrichtung gerichteten Ende des Sattelstützenrohrs und die in Fahrtrichtung vorne liegende Seite des Sattelstützenrohrs ist, abgesehen von dem Vorsprung, vollständig geradlinig ausgebildet.
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Bevorzugt steht dabei der Vorsprung in einer Normalebene der Rotationsachse der Ausnehmung, die die Längsachse des Sattelrohrs umfasst, zwischen 1 mm und 10 mm über die Außenseite des Sattelstützenrohrs hervor. Diese Ebene fällt bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Sattelstütze an dem Fahrradrahmen mit der vertikalen Symmetrieachse des Fahrradrahmens zusammen. In dieser Ebene kann der Vorsprung beispielsweise um 1 mm, 2 mm, 3 mm, 5 mm, 7 mm oder 10 mm über die Außenseite des Sattelstützenrohrs hervorstehen, wobei jeder der genannten Werte auch eine Ober- oder Untergrenze des genannten Bereichs sein kann.
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Der Vorsprung ist in Richtung der Rotationsachse der Ausnehmung, das heißt parallel zu der Rotationsachse, bevorzugt geradlinig ausgebildet und weist in dieser Richtung bevorzugt eine Länge zwischen 1 mm und 50 mm auf, d. h. beispielsweise 1 mm, 2 mm, 3 mm, 5 mm, 7 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm oder 50 mm, wobei jeder der genannten Werte auch eine Unter- oder Obergrenze des genannten Wertebereichs sein kann. Bevorzugt weist der Vorsprung die gleiche Länge wie die Ausnehmung in dem Sattelstützenrohrkopf auf. Weiterhin schließt der Vorsprung bevorzugt unmittelbar an die Ausnehmung an. Weiterhin ist der Vorsprung bevorzugt als Hakenkörper mit beispielsweise einer zu dem unteren, geraden Abschnitt des Sattelstützenrohrs gerichteten konkaven Innenseite ausgebildet, der zum Eingriff des Klemmbügels vorgesehen ist. Der Klemmbügel weist entsprechend bevorzugt an einem Ende einen mit dem Vorsprung bzw. mit dem Hakenkörper korrespondierenden, bevorzugt geraden Abschnitt auf. Dabei weist der gerade Abschnitt bevorzugt eine um eine Längsachse abschnittsweise konvexe Außenform bzw. eine zumindest abschnittsweise zylindrische Außenform auf.
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Prinzipiell ist es denkbar, anstelle des Vorsprungs an dem Sattelstützenrohrkopf, zum formschlüssigen Eingriff des Klemmbügels eine Vertiefung bzw. Ausnehmung in dem Sattelstützenrohrkopf, beispielsweise in der ansonsten vollständig geradlinigen Vorderseite des Sattelstützenrohrkopfs bzw. des Sattelstützenrohrs, und in dem Klemmbügel eine korrespondierenden Vorsprung bzw. Haken vorzusehen. Die oben beschriebene Ausgestaltung mit einem Vorsprung an dem Sattelstützenrohrkopf hat jedoch den Vorteil, dass dadurch eine Ausnehmung in dem Sattelstützenrohr und somit eine Schwächung des Sattelstützenrohrs und gegebenenfalls ein nachträgliche Bearbeiten vermieden wird, was insbesondere bei einem anisotropen, beispielsweise faserverstärkten Material vorteilhaft ist.
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Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Sattelstütze weiterhin ein Arretiermittel zum Erzeugen der von dem Klemmbügel auszuübenden Klemmung für den Einsetzkörper in der Ausnehmung bzw. zum Feststellen des Einsetzkörpers in der Ausnehmung und zum Arretieren der Sattelstütze. Das Arretiermittel ist dabei auf der dem Formschluss mit dem Klemmbügel gegenüberliegenden Seite der Ausnehmung vorgesehen. Das Arretiermittel verbindet den Klemmbügel bzw. ein Ende des Klemmbügels mit dem Sattelstützenrohrkopf und ist eingerichtet den Klemmbügel in Richtung des Sattelstützenrohrkopfs zu drängen, insbesondere mit einer einstellbaren Kraft. Dadurch wird erreicht, dass der Klemmbügel den Rotationskörper-Abschnitt des Einsetzkörpers in der Ausnehmung klemmt, das heißt einen Reib- bzw. Kraftschluss an den Kontaktflächen schafft und somit den Sattel in der gewünschten Neigung feststellt. Dazu kann das Arretiermittel in an sich bekannter Weise eine oder mehrere Schrauben und/oder ein Schnellspannmittel umfassen. Es ist denkbar, dass das Arretiermittel genau ein Schraubenloch in dem Sattelstützenrohrkopf und ein korrespondierendes Gewindeloch in dem Klemmbügel sowie eine Schraube mit deren Hilfe der Klemmbügel bzw. das Ende des Klemmbügels in Richtung des Sattelstützenrohrkopfs gedrängt werden kann, umfasst. Bevorzugt umfasst das Arretiermittel jedoch zwei, drei, vier oder mehr Schraubenlöcher, die symmetrisch zu der Normalenebene der Rotationsachse der Ausnehmung, die die Längsachse des Sattelstützenrohrs umfasst, ausgebildet sind, das heißt die bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Sattelstütze am Fahrradrahmen symmetrisch zu der vertikalen Symmetrieebene des Fahrradrahmens angeordnet sind. Entsprechend sind auch zwei, drei, vier oder mehr zu dieser Ebene symmetrisch angeordnete, korrespondierende Gewindelöcher in dem Klemmbügel bzw. am Ende des Klemmbügels vorgesehen. Weiterhin umfasst das Arretiermittel in diesem Fall zwei, drei, vier oder mehr Schrauben, die jeweils in ein Gewindeloch und ein Schraubenloch eingreifen. Diese Ausgestaltung gestattet einen Klemmbügel mit großer Kontaktfläche zu schaffen und zugleich Querkräfte bzw. eine Verwindung des Klemmbügel zu vermeiden. Bevorzugt ist der Klemmbügel zweiarmig ausgebildet, wobei die beiden Arme parallel verlaufen und jeder der beiden Arme den Rotationskörper-Abschnitt überspannt und jeweils in der gleichen Normalenebene der Rotationsachse wie eine Schraube des Arretiermittels angeordnet ist. Die erlaubt eine leichtgewichtige Ausgestaltung des Klemmbügels.
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Weiterhin sind bevorzugt das Arretiermittel bzw. die Schraubenlöcher und der Vorsprung zumindest im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet, die auch die Rotationsachse der Ausnehmung umfasst.
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In der erfindungsgemäßen Sattelstütze sind bevorzugt das Sattelstützenrohr und/oder der Klemmbügel einstückig ausgebildet. Dagegen ist der Einsetzkörper bevorzugt zweiteilig ausgebildet, insbesondere als zweiteiliger Klemmkörper zum Eingriff in Sattelschienen des Fahrradsattels. Dazu ist der Einsetzkörper bevorzugt entlang der Rotationssymmetrieachse des Rotationskörper-Abschnitts und in einer Ebene, die parallel zu den zu haltenden Sattelschienen verläuft oder die zu haltenden Sattelschienen umfasst, geteilt, bevorzugt in zwei Teile unterteilt, so dass die resultierenden Bauteile des Einsetzkörpers im einfachsten Fall jeweils zumindest im Wesentlichen halbzylindrische Rotationskörper-Abschnitte aufweisen. Der Rotationskörper-Abschnitt des Einsetzkörpers ist, wie erwähnt, bevorzugt ein entlang der Rotationssymmetrieachse zentral angeordneter Abschnitt. Entsprechend sind die Rotationskörper-Abschnitte der Bauteile des zweiteiligen Einsetzkörpers entlang der Rotationssymmetrieachse zentral angeordnet. Der Einsetzkörper umfasst dann entlang der Rotationssymmetrieachse zu beiden Seiten des zentralen Rotationskörper-Abschnitts, insbesondere an den Enden des Einsetzkörpers, Eingriffsmittel zum Eingriff in die Sattelschienen des Fahrradsattels, die zueinander zumindest abschnittsweise parallel an der Sattelunterseite verlaufen. Diese Eingriffsmittel sind zum Schaffen eines Kraftschlusses gegenüber einer translatorischen Bewegung des Sattels entlang der Sattelschienen vorgesehen.
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Ein derartiges Eingriffsmittel auf einer Seite des Rotationsköper-Abschnitts umfasst bevorzugt ein Paar von konkaven Klemmklammern, das dazu eingerichtet ist eine Sattelschiene von beiden Seiten zu umgreifen und reibschlüssig zu halten. Dabei ist eine erste Klemmklammer des Paars von Klemmklammern an einem ersten Bauteil des zweiteiligen Einsetzkörpers angeordnet und die korrespondierende zweite Klemmklammer des Paars von Klemmklammern an dem zweiten Bauteil angeordnet ist. Entsprechend wird, wenn der Rotationskörper-Abschnitt des Einsetzkörpers durch den Klemmbügel in der Ausnehmung geklemmt wird, nicht nur der Einsetzkörper in der Ausnehmung gegenüber einer Rotation des Einsetzkörpers reibschlüssig gehalten – und somit die Sattelneigung festgestellt – sondern auch die Sattelschienen durch die Klemmklammern an den Enden des Einsetzkörpers reibschlüssig gehalten – und somit die translatorische Positionierung des Sattels entlang der Sattelschiene festgestellt.
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Bevorzugt weist jede Klemmklammer eine konkave bzw. zylindrischkonkave, zu der zu haltenden Sattelschiene gerichtete Innenseite auf. Weiterhin weist die konkave Innenseite von jeder Klemmklammer entlang der zu haltenden Sattelschiene bevorzugt eine Länge zwischen 5 mm und 80 mm auf. Das heißt die konkave Innenseite einer Klemmklammer kann eine Länge von 5 mm, 8 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm oder 80 mm aufweisen, wobei jeder der genannten Werte auch eine Unter- oder Obergrenze des genannten Bereichs sein kann. Dabei sind die Klemmklammern an deren Klemmflächen durchgehend, das heißt ohne Unterbrechung ausgebildet.
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Die Klemmklammern können entlang der zu haltenden Sattelschienen mittig, das heißt symmetrisch zu der Rotationssymmetrieachse des Einsetzkörpers ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Klemmklammern jedoch entlang der zu haltenden Sattelschienen asymmetrisch angeordnet, das heißt entlang der zu haltenden Sattelschienen aus der mittigen Position verschoben, vorzugsweise um 2 bis 15 mm, beispielsweise um 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder 15 mm, wobei jeder der genannten Werte auch eine Unter- oder Obergrenze des genannten Bereichs sein kann. Dadurch kann ein sogenannter ”setback” vorgegeben werden. Es ist dabei weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass der Einsetzkörper in die Ausnehmung des Sattelstützenrohrs in zwei verschiedenen Orientierungen eingesetzt werden kann, die sich durch eine Drehung des Einsetzkörpers um 180° um die Längsachse des Sattelstützenrohrs unterscheiden. Entsprechend kann, in Kombination mit den asymmetrisch angeordneten Klemmklammern, der Bereich, in welchem der Sattel in Richtung seiner Längsachse befestigt werden kann, vergrößert werden.
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Diese Ausgestaltungen gestatten das Schaffen einer großen Kontaktfläche zwischen dem Einsetzkörper bzw. dessen Klemmklammern und den zu haltenden Sattelschienen. Dies begünstigt das Ausbilden eines Kraftschlusses zwischen Einsetzkörper und Sattelschiene gegenüber einer translatorischen Verschiebung der Sattelschiene relative zu dem Einsetzkörper der Sattelstütze. Weiterhin kann auch das Auftreten von Querkräften beim Halten der Sattelschienen vermieden werden, was vorteilhaft ist, insbesondere wenn die Sattelschienen aus einem anisotropen Material ausgebildet sind, beispielsweise einem kohlefaserverstärkten Kunststoff.
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Die erfindungsgemäße Sattelstütze ist bevorzugt vollständig symmetrisch gegenüber derjenigen Normalenebene der Rotationsachse der Ausnehmung des Sattelstützenrohrkopfs ausgebildet, die die Längsachse des Sattelstützenrohrs umfasst. Das heißt bei bestimmungsgemäßer Anbringung der Sattelstütze am Fahrradrahmen ist die Sattelstütze symmetrisch zu der vertikalen Symmetrieachse des Fahrradrahmens ausgebildet. Insbesondere sind das Sattelstützenrohr, der Sattelstützenrohrkopf, dessen Ausnehmung, der Klemmbügel, dessen formschlüssige Verbindung mit dem Sattelstützenrohrkopf, der Vorsprung und/oder das Arretiermittel vollständig symmetrisch bezüglich dieser Ebene ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Sattelstütze gestattet das Vorsehen von großflächigen Kontaktflächen zwischen einem Rotationskörper-Abschnitt des Einsetzkörpers und der Ausnehmung in dem Sattelstützenrohrkopf, einerseits, und zwischen dem Einsetzkörper bzw. dessen Klemmklammern und den Sattelschienen an der Unterseite des Fahrradsattels, andererseits, was jeweils das Ausbilden eines Kraft- bzw. Reibschlusses begünstigt. Entsprechend kann der Fahrradsattel in der gewünschten Position und Neigung sicher gehalten werden, insbesondere auch bei hohem dynamischen Lasteintrag. Dies kann bei zugleich geringer Klemmkraft durch das Arretiermittel bzw. den Klemmbügel erreicht werden was ein einfaches und leichtes Bedienen der Sattelstütze ermöglicht. Dabei kann die Sattelstütze zugleich mit geringem Materialaufwand und somit leichtgewichtig ausgebildet werden. Weiterhin kann die Sattelstütze aus einem anisotropen, beispielsweise faserverstärkten Material ausgebildet werden und sie gestattet es weiterhin auch die Sattelschienen aus einem anisotropen, beispielsweise faserverstärkten Material, wie kohlefaserverstärktem Kunststoff, auszubilden.
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Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein System mit einer wie oben beschriebenen Sattelstütze, sowie mit einem Fahrradsattel, der vorzugsweise zwei zumindest abschnittsweise parallele Sattelschienen auf der Sattelunterseite zum Halten des Sattels an der Sattelstütze aufweist.
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Weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den begleitenden Figuren erläuterten Ausführungsform beschrieben. Die Ausführungsform stellt eine bevorzugte Ausführung dar, die die Erfindung in keiner Weise einschränkt. Die gezeigten Figuren sind schematische Darstellungen, die die realen Proportionen nicht widerspiegeln, sondern einer verbesserten Anschaulichkeit der Ausführungsform dienen. Im Einzelnen zeigen die Figuren:
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1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Sattelstütze mit Fahrradsattel; und
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2 eine perspektivische Explosionszeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sattelstütze.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer Sattelstütze 1, die einen Fahrradsattel 2 an zwei parallelen Sattelschienen 3 hält, die in der Seitenansicht der 1 hintereinander liegen. Die Sattelschienen 3 sind auf der Unterseite des Sattels 2 angeordnet und sind abschnittsweise zueinander parallel ausgestaltet, was ein translatorisches Einstellen der Sattelposition entlang der Sattelschienen gegenüber der Sattelstütze gestattet. Weiterhin gestattet die Sattelstütze ein rotatives Einstellen der Sattelneigung, wie dies durch den vertikalen Doppelpfeil an der Sattelnase angedeutet ist.
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2 zeigt eine Explosionszeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sattelstütze 1. Die Sattelstütze 1 umfasst in der dargestellten Ausführungsform ein Sattelstützenrohr 10 mit einem unteren, geraden Abschnitt, der eine Längsachse 11 definiert, die zugleich die Symmetrieachse des unteren, geraden Abschnitt darstellt. Der untere, gerade Abschnitt des Sattelstützenrohrs 10 ist zur verschieblichen Aufnahme in einem Sitzrohr eines Fahrradrahmens entlang der Längsachse 11 ausgebildet und weist eine entlang der Längsachse 11 gleichbleibende Außenform auf, die in der dargestellten Ausführungsform zylindrisch ist. Das Sattelstützenrohr 10 umfasst einen Sattelstützenrohrkopf 12 mit einer Ausnehmung 13, die im Wesentlichen halbzylindrisch ist, die nach oben, das heißt von dem unteren geraden Abschnitt abgewandt, offen ist, die eine Rotationsachse 14 definiert und die zur Aufnahme eines Einsetzkörpers 20 eingerichtet ist, der in der Ausnehmung 13 um die Rotationsachse 14 rotierbar ist. Die Rotationsachse 14 schließt mit der Längsachse 11 des Sattelstützenrohrs 10 einen rechten Winkel ein und ist bei bestimmungsgemäßer Anordnung an dem Fahrradrahmen horizontal und quer zur Fahrtrichtung orientiert. Der Sattelstützenrohrkopf 12 umfasst weiterhin auf einer Seite der Ausnehmung 13, an einem Ende des Sattelstützenrohrkopfs 12 einen Vorsprung 15, der zum formschlüssigen Eingriff eines Klemmbügels 30 ausgebildet ist. Der Vorsprung 15 ist in der dargestellten Ausführungsform als ein sich parallel zu der Rotationsachse 14 erstreckender, geradliniger Hakenkörper ausgebildet, mit einer nach unten, das heißt in Richtung des unteren, geraden Abschnitts des Sattelstützenrohrs 10 gerichteten, konkaven Fläche zum Einhaken des Klemmbügels 30. Der Vorsprung 15 weist dabei in Richtung der Rotationsachse 14 die gleiche Gesamtlänge wie die Ausnehmung 13 auf. Der Sattelstützenrohrkopf 12 umfasst weiterhin auf der dem Vorsprung 15 gegenüberliegenden Seite der Ausnehmung 13 zwei Schraubenlöcher 16 zur Aufnahme von nicht dargestellten Schrauben. Die Schrauben greifen weiterhin in korrespondierende Gewindelöcher 32 in dem Klemmbügel ein und sind zum Festziehen des Klemmbügels 30 gegenüber dem Sattelstützenrohrkopf 12 und somit zum Arretieren der Sattelstütze 1 bzw. des Sattels 2 vorgesehen.
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In der dargestellten Ausführungsform ist der Einsetzkörpers 20 als zweiteiliger Klemmkörper ausgebildet, der aus zwei Bauteilen 20a, 20b besteht, die den Einsetzkörper im Wesentlichen hälftig teilen. Die beiden Bauteile 20a und 20b liegen im montierten Zustand der Sattelstütze aneinander, so dass sich in dem zentralen Abschnitt des Einsetzkörpers 20 ein Rotationskörper-Abschnitt 21 ergibt, der in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen zylindrisch ist, der zum Einsetzen in die Ausnehmung 13 des Sattelstützenrohrkopfs vorgesehen ist, der eine Rotationssymmetrieachse 21c definiert, die, wenn der Einsetzkörpers 20 in die Ausnehmung 13 eingesetzt ist, mit der Rotationsachse 14 der Ausnehmung 13 zusammenfällt, und der entlang der Rotationsachse 14 die gleiche Länge bzw. Abmessung wie die Ausnehmung 13 aufweist. An den beiden Enden weist der Einsetzkörpers 20 weiterhin jeweils ein Paar 22 von Klemmklammern 22a, 22b auf, die jeweils zum Eingriff an einer Sattelschiene 3 des Fahrradsattels 2 eingerichtet sind.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die gesamte Innenseite der Ausnehmung 13 als Kontaktfläche für den Rotationskörper-Abschnitt 21 des Einsetzkörpers 20 ausgebildet. Ebenso ist der, gegebenenfalls abgesehen von dem Übergang zwischen den Bauteilen 20a, 20b, zylindrische Rotationskörper-Abschnitt 21 des Einsetzkörpers 20 als eine zu der Kontaktfläche der Ausnehmung 13 korrespondierende Kontaktfläche ausgebildet.
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Der Einsetzkörpers 20 ist entlang der Rotationssymmetrieachse 21c des Rotationskörper-Abschnitts und in einer Ebene, die die zu haltenden Sattelschienen 3 umfasst in die beiden Bauteile 20a, 20b geteilt. Die Rotationskörper-Abschnitte 21a, 21b der beiden Bauteile 20a, 20b sind jeweils im Wesentlichen halbzylindrisch ausgebildet ist. Die beiden Rotationskörper-Abschnitte 21a und 21b der beiden Bauteile 20a, 20b ergänzen sich somit zu dem im Wesentlichen vollständig zylindrischen Rotationskörper-Abschnitt 21 des Einsetzkörpers 20 wenn sie bestimmungsgemäß aneinandergelegt sind. Weiterhin umfasst jedes der Bauteile 20a, 20b an beiden Enden jeweils eine Klemmklammer 22a, 22b eines Paars 22 von Klemmklammern zum Eingriff in die Sattelschienen 3. Entsprechend schaffen die Klemmklammern 22a, 22b einen Reibschluss an den Sattelschienen 3, wenn die beiden Bauteile 20a, 20b aneinander gedrückt werden, insbesondere wenn der Klemmbügel 30 den Einsetzkörper 20 in der Ausnehmung 13 verklemmt.
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Dabei sind die Klemmklammern 22 entlang der Sattelschienen 3 ausgedehnt ausgebildet und weisen in der dargestellten Ausführungsform die gleiche Länge auf, wie der Durchmesser des Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers 20.
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Die Sattelstütze umfasst weiterhin einen Klemmbügel 30, der an einem Ende einen geraden Abschnitt 31 aufweist, der zum Einhaken bzw. zum formschlüssigen Verbinden mit dem Vorsprung 15 des Sattelstützenrohrkopfs 12 vorgesehen ist und entsprechend zumindest im Wesentlichen die gleiche Länge wie der Vorsprung 15 in Richtung der Rotationsachse 14 aufweist. Weiterhin überspannt der Klemmbügel 30 den in die Ausnehmung 13 eingesetzte Rotationskörper-Abschnitt 21 des Einsetzkörpers 20 und weist dazu eine konkave Innenseite auf, die eine (nicht dargestellte) Kontaktfläche aufweist, die mit einer Kontaktfläche des Rotationskörper-Abschnitts des Einsetzkörpers 20 korrespondiert, um den des Einsetzkörper 20 in der Ausnehmung 13 zu verklemmen, das heißt um im arretierten Zustand einen Kraftschluss gegenüber einem Verdrehen des Einsetzkörpers 20 in der Ausnehmung 13 zu schaffen. An dem dem geraden Abschnitt 31 gegenüberliegenden Ende weist der Klemmbügel 30 zwei Gewindelöcher auf, die mit den Schraubenlöchern 16 in dem Sattelstützenrohrkopf 12 korrespondieren, so dass der Klemmbügel mit Hilfe von zwei Schrauben gegenüber dem Sattelstützenrohrkopf 12 festgezogen werden kann, so dass der Klemmbügel 30 den Einsetzkörper 20 in der Ausnehmung des Sattelstützenrohrkopfs 12 verklemmt. Entsprechend wird somit beim Arretieren der Sattelstütze mit Hilfe der Schrauben zugleich die Sattelneigung (rotative Einstellung) und auch die Position des Sattels entlang der Sattelachse (translatorische Einstellung) festgelegt. Werden die Schrauben gelockert, so können zugleich eine translatorische und eine rotative Einstellung des Sattels gegenüber der Sattelstütze bzw. einem Fahrradrahmen vorgenommen werden.
