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Die Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen und ein Fahrrad mit einem solchen Fahrradrahmen.
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Fahrräder gehören seit jeher zu beliebten Fortbewegungsmitteln.
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Es gibt die unterschiedlichsten Fahrradtypen, beispielsweise in Form von sogenannten Stadt- oder City-Fahrrädern, die eher traditionelle Fahrradrahmen aufweisen und durch eine etwas schwerere Konstruktion gekennzeichnet sind.
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Daneben gibt es beispielsweise sogenannte Mountainbikes, die in der Regel über eine gefederte Vorderradgabel oder zumindest über einen gefederten Hinterbau verfügen.
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Ferner sind Rennräder bekannt, die sich durch Verwendung besonders schmaler Reifen auszeichnen. Fahrradrahmen für Rennräder sind beispielsweise gegenüber Fahrradrahmen von sogenannten Citybikes oder Mountainbikes sehr viel graziler gestaltet. Bevorzugt werden zudem heute für Rennräder Fahrradrahmen aus Carbon eingesetzt, um Gewicht einzusparen.
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Um die Mobilität, insbesondere von älteren Personen zu erhöhen, werden in der heutigen Zeit viele Fahrräder mit zusätzlichen Antrieben, insbesondere Elektroantrieben ausgestattet. Ein solcher Antrieb ist meistens im Tretlagergehäuse vorgesehen, wobei ein Energiespeicher, insbesondere in Form eines Akkumulators, auf oder in den Rahmenrohren bzw. am Gepäckträger angeordnet ist.
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Über eine entsprechende Steuereinrichtung, die insbesondere am Lenker angeordnet ist, kann die Höhe der Unterstützung durch den elektrischen Antrieb eingestellt werden.
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Akkumulatoren, die von außen gut sichtbar an einem Fahrrad angeordnet sind, wirken nicht nur optisch störend, sie können auch zum Ziel von Vandalismus bzw. Diebstahl werden. Aus diesem Grund wird vielfach versucht, die Akkumulatoren in ein Rahmenrohr des Fahrradrahmens zu integrieren. Aus der
EP 2 134 592 B1 ist solcher Fahrradrahmen bekannt. Dieser Fahrradrahmen umfasst mehrere Rahmenrohre, wobei ein Rahmenrohr eine Ausnehmung aufweist, in welche eine Batteriegruppe eingebracht ist. Das Rahmenrohr umfasst dabei mehrere Kammern, wobei lediglich eine Kammer von der Ausnehmung zumindest teilweise durchsetzt ist.
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Nachteilig an der
EP 2 134 592 B1 ist, dass die Batteriegruppe bzw. das Außengehäuse der Batteriegruppe nennenswert das ästhetische Erscheinungsbild und die Form des Fahrradrahmens mitbestimmt. Fahrradhersteller haben allerdings kaum Einfluss auf die Gestaltung des Außengehäuses der Batteriegruppe, weil diese als Zukaufsteil eingekauft wird.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fahrradrahmen mit einem Akkumodul zu schaffen, wobei das Akkumodulgehäuse durch einfache Mittel derart umgestaltet werden kann, dass die Form des Fahrradrahmens leicht an eine gewünschte Vorgabe angepasst werden kann.
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Die Aufgabe wird durch den Fahrradrahmen gemäß dem Anspruch 1 und durch ein Fahrrad, welches einen solchen Fahrradrahmen umfasst, durch den Anspruch 22 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 21 sind erfindungsgemäße Weiterbildungen des Fahrradrahmens angegeben.
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Der erfindungsgemäße Fahrradrahmen umfasst mehrere miteinander verbundene, beispielsweise verschweißte Rahmenrohre, wobei zumindest ein Rahmenrohr, welches sich in Längsrichtung erstreckt, an seinem Umfangsbereich über einen Teilumfang eine Aufnahmeöffnung aufweist, wodurch ein Rohrinnenraum des zumindest einen Rahmenrohrs über diesen Umfangsbereich von außerhalb des Fahrradrahmens aus zugänglich ist. Dadurch ist ein Akkuaufnahmeraum gebildet. In diesem Akkuaufnahmeraum ist ein Akkumodul angeordnet, wobei das Akkumodul noch ein Akkumodulgehäuse umfasst. Das Akkumodulgehäuse verläuft ebenfalls in Längsrichtung und erstreckt sich im eingesetzten Zustand in Längsrichtung des zumindest einen Rahmenrohrs. Eine Akkumodulgehäuse-Oberseite des Akkumodulgehäuses zeigt in Richtung der Aufnahmeöffnung. Der Akkuaufnahmeraum ist mit dem eingesetzten Akkumodul durch einen Verschlussdeckel verschlossen, wobei eine Innenseite des Verschlussdeckels in Richtung des Akkumoduls zeigt. Der Fahrradrahmen umfasst weiterhin eine Befestigungseinrichtung, die den Verschlussdeckel mit dem Akkumodulgehäuse mechanisch (lösbar) verbindet. Die Befestigungseinrichtung umfasst zumindest eine erste Halte- und Führungsnut und zumindest einen ersten Haltesteg. Diese sind entweder an dem Verschlussdeckel oder an dem Akkumodulgehäuse angeordnet. Insbesondere ist die zumindest eine erste Halte- und Führungsnut in der Akkumodulgehäuse-Oberseite des Akkumodulgehäuses ausgebildet und erstreckt sich dabei vorzugsweise in Längsrichtung, wobei der zumindest eine erste Haltesteg an der Innenseite des Verschlussdeckels in Richtung des Akkumoduls vorsteht. Die Anordnung der ersten Halte- und Führungsnut und des ersten Haltestegs an dem Akkumodulgehäuse und an dem Verschlussdeckel könnte auch vertauscht sein. Die zumindest eine erste Halte- und Führungsnut umfasst im Querschnitt einen (hohlen) Nutaufnahmebereich und einen (hohlen) Nutöffnungsbereich, wobei der Nutaufnahmebereich breiter ist als der Nutöffnungsbereich und wobei der Nutaufnahmebereich im Querschnitt über den Nutöffnungsbereich von außerhalb der Halte- und Führungsnut aus zugänglich ist. Durch die unterschiedliche Größe des Nutaufnahmebereichs verglichen mit dem Nutöffnungsbereichs ergibt sich ein hinterschnittener Auflagebereich, beispielsweise in Form einer Auflageschulter. Die unterschiedliche Größe resultiert daher, dass der Nutöffnungsbereich nicht entlang der ganzen Breite einer Seite des Nutaufnahmebereichs in den Nutaufnahmebereich übergeht. Der zumindest eine erste Haltesteg greift über den Nutöffnungsbereich in den Nutaufnahmebereich der zumindest einen ersten Halte- und Führungsnut ein und hintergreift dabei den hinterschnittenen Auflagebereich, so dass der zumindest eine erste Haltesteg lediglich entlang der zumindest einen ersten Halte- und Führungsnut verschiebbar ist. Ein Abziehen quer bzw. senkrecht zur Erstreckungsrichtung (Längsrichtung) der zumindest einen ersten Halte- und Führungsnut ist dabei nicht möglich.
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Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der ersten Halteund Führungsnut und des ersten Haltestegs, weil dadurch werkzeugfrei ein entsprechender Verschlussdeckel an dem Akkumodulgehäuse montiert werden kann. Dies gelingt vorteilhaft dadurch, dass der Verschlussdeckel lediglich mit einem Bewegungsvektor, der entlang der Halte- und Führungsnut verläuft, auf das Akkumodulgehäuse aufgeschoben werden kann. Das Akkumodulgehäuse hat dabei die Form, die der Hersteller der Akkumulatoren vorgibt, wohingegen der Verschlussdeckel von dem Fahrradhersteller entsprechend der gewünschten Funktion und dem optischen Erscheinungsbild (z.B. der Farbe) selbst gestaltet werden kann.
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Der zumindest eine erste Haltesteg ist dabei hinsichtlich seiner Querschnittsform an die Querschnittsform des Nutaufnahmebereichs (hinterschnittener Auflagebereich) der zumindest einen ersten Halte- und Führungsnut angepasst. Vorzugsweise ist die zumindest eine erste Halteund Führungsnut im Querschnitt T-förmig ausgebildet. In einem solchen Fall könnte der zumindest eine erste Haltesteg ebenfalls T-förmig oder L-förmig ausgebildet sein. Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass die Halte- und Führungsnut L-förmig ausgebildet ist, was in diesem Fall auch auf den ersten Haltesteg zutreffen würde. Dadurch kann auf besonders vorteilhafte Weise ein hinterschnittener Auflagebereich erreicht werden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Akkumodul mit seinem Akkumodulgehäuse durch die Befestigungseinrichtung lediglich außerhalb des Akkuaufnahmeraums mit dem Verschlussdeckel verbindbar. Dadurch wird verhindert, dass sich der Verschlussdeckel während des Fahrens lösen kann.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst der Fahrradrahmen noch eine Rasteinrichtung, die derart an dem zumindest einen ersten Haltesteg und an der zumindest einen ersten Halte- und Führungsnut bzw. an dem Akkumodulgehäuse und dem Verschlussdeckel angeordnet ist, dass für den Fall, dass der zumindest eine erste Haltesteg um eine vorbestimmte Länge in die zumindest eine erste Halte- und Führungsnut eingeschoben ist, ein weiteres Verschieben nur mit einer erhöhten Kraftkomponente möglich ist. Die Rasteinrichtung umfasst dabei insbesondere eine Kugelrastung. Die vorbestimmt Länge ist vorzugsweise die Endlänge. Sobald diese erreicht ist, befinden sich der zumindest eine Haltesteg und die zumindest eine erste Halte- und Führungsnut in einer optimalen Ausrichtung bzw. Lage zueinander. In diesem Fall liegt der Verschlussdeckel optimal am Akkumodulgehäuse an und kann problemlos in den Akkuaufnahmeraum eingesetzt werden. Dadurch wir die Herstellung weiter vereinfacht.
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Neben einem ersten Haltesteg und einer ersten Halte- und Führungsnut kann es noch zumindest einen zweiten Haltesteg und zumindest eine zweite Halte- und Führungsnut geben, die parallel zum ersten Haltesteg bzw. zur ersten Halte- und Führungsnut angeordnet sind. Der Aufbau entspricht demjenigen des ersten Haltestegs und der ersten Halte- und Führungsnut. Grundsätzlich kann es sein, dass die Anbringung des zweiten Haltestegs und der zweiten Halte- und Führungsnut an der Innenseite des Verschlussdeckels und der Akkumodulgehäuse-Oberseite des Akkumodulgehäuses vertauscht ist, verglichen mit der Anbringung des zumindest einen ersten Haltestegs und der zumindest einen ersten Halte- und Führungsnut an der Innenseite des Verschlussdeckels und an der Akkumodulgehäuse-Oberseite des Akkumodulgehäuses.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Verschlussdeckel an der Innenseite einen zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagebereich, wohingegen das zumindest eine Rahmenrohr eine zumindest teilweise oder vollständig umlaufende Auflagekante umfasst, die durch die Aufnahmeöffnung gebildet ist. Der Verschlussdeckel liegt über seinem zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagebereich auf der zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagekante des zumindest einen Rahmenrohrs auf. Dadurch wird ein besonders bündiger Abschluss erreicht. Insbesondere vergrößert sich der Durchmesser des zumindest einen Rahmenrohrs an der Stelle, an welcher der Verschlussdeckel eingebracht ist, nicht gegenüber einer anderen Stelle des zumindest einen Rahmenrohrs, wo es keinen Verschlussdeckel gibt. Dies kann bedeuten, dass das zumindest eine Rahmenrohr weiterhin einen beispielsweise runden Durchmesser aufweisen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der zumindest teilweise oder vollständig umlaufende Auflagebereich des Verschlussdeckels eine Auflageschulter, wobei zwischen dieser Auflageschulter und der zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagekante des zumindest einen Rahmenrohrs eine Dichtung eingebracht ist. Diese Dichtung ist vorzugsweise in einem 2K-Spritzverfahren fest mit der Auflageschulter des Verschlussdeckels verbunden bzw. über ein Klebeverfahren an der Auflageschulter angebracht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Fahrradrahmen eine Schlosseinrichtung, die fest dem zumindest einen Rahmenrohr verbunden ist. Die Schlosseinrichtung kann zwischen einer Freigabestellung und einer Absperrstellung hin- und hergeschalten werden. Die Schlosseinrichtung ist dabei entweder lösbar mit dem Akkumodulgehäuse oder lösbar mit dem Verschlussdeckel verbunden. Grundsätzlich könnte sie auch lösbar mit dem Akkumodulgehäuse und dem Verschlussdeckel verbunden sein. In der Freigabestellung ist das Akkumodulgehäuse zusammen mit dem Verschlussdeckel in den Akkuaufnahmeraum einsetzbar und aus dem Akkuaufnahmeraum entnehmbar. In der Absperrstellung ist dies nicht möglich. Hier sind das Akkumodulgehäuse und der Verschlussdeckel in dem Akkuaufnahmeraum verriegelt angeordnet.
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Das erfindungsgemäße Fahrrad umfasst dabei einen solchen Fahrradrahmen.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
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1: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrradrahmens;
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2: ein Ausführungsbeispiel einer räumlichen Ansicht zumindest eines Rahmenrohrs des Fahrradrahmens, in dem ein Akkumodul mit einem Akkumodulgehäuse eingebracht ist, wobei ein Akkuaufnahmeraum durch einen Verschlussdeckel verschlossen ist;
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3A und 3B: verschiedene Ausführungsbeispiele von seitlichen Ansichten des zumindest einen Rahmenrohrs aus 2;
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4A: ein Ausführungsbeispiel eines Querschnitts durch das zumindest eine Rahmenrohr entlang der Linie A-A aus 3A;
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4B und 4C: vergrößerte Darstellungen aus 4A, die eine Befestigungseinrichtung zwischen dem Akkumodulgehäuse und dem Verschlussdeckel zeigen und den Einsatz einer Dichteinrichtung zwischen dem Verschlussdeckel und dem zumindest einen Rahmenrohr erläutern; und
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5A bis 5D: verschiedene Ausführungsbeispiele der ersten Halte- und Führungsnut und des ersten Haltestegs.
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1 zeigt einen beispielhaften Fahrradrahmen 1. Fahrradrahmen 1 können dabei in unterschiedlichen Variationen konstruiert werden.
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Der gezeigt herkömmliche Fahrradrahmen 1 verfügt über mehrere Rahmenrohre 2, die vorzugsweise miteinander verschweißt sind. Üblicherweise gibt es ein Sattelrohr 2a, welches eine darin höhenverschiebliche und feststellbare Sattelstütze mit abschließendem Fahrradsattel trägt.
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Ferner umfasst der Fahrradrahmen 1 einen rohrförmigen Steuersatz 2b, der von einem Steuerrohr durchsetzt ist. An dem nach unten über den rohrförmigen Steuersatz 2b überstehenden Abschnitt des Steuerrohrs ist eine Fahrradgabel aufgenommen, an der die Achse des Vorderrades befestigt wird.
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Ferner umfasst ein klassischer Fahrradrahmen 1 ein das Sattelrohr 2a und den Steuersatz 2b verbindendes Oberrohr 2c und Unterrohr 2d.
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Das Unterrohr 2d und das Sattelrohr 2a sind in der Regel über das Tretlagergehäuse 3 miteinander verbunden.
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Schließlich ist noch der sogenannte Hinterbau 4 vorgesehen, an dessen Ausfallende 4a die Radachse des Hinterrades befestigt ist. Das Ausfallende 4a ist mit dem Sattelrohr 2a und/oder mit dem Tretlagergehäuse 3 über Kettenstreben 4b verbunden. Das Ausfallende 4a ist außerdem über Hinterbaustreben 4c mit einem höherliegenden Abschnitt des Sattelrohrs 2a verbunden, die jeweils paarweise ausgebildet sind, um dazwischenliegend das Hinterrad aufzunehmen.
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Bei gefederten Hinterbau-Konstruktionen wird üblicherweise der Hinterbau 4 dann nicht zum Fahrradrahmen 1 hinzugerechnet.
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Davon abweichend sind viele Fahrradrahmenkonstruktionen bekannt geworden, bei denen beispielsweise das Oberrohr 2c ganz fehlt oder als abgesenktes oder tieferliegendes Oberrohr 2c vorgesehen ist, welches beispielsweise an dem Sattelrohr 2a nur in einem geringen Abstand oberhalb des Tretlagergehäuses 3 endet oder beispielsweise auch über das Sattelrohr 2a hinaus bis zum Ausfallende 4a verlängert ist. Bekannt sind beispielsweise auch Fahrradrahmen 1 in Form eines sogenannten Kreuzrahmens, bei welchem ein größere Kräfte aufnehmender Zentralarmabschnitt vorgesehen ist, der den Steuersatz 2b direkt mit dem Ausfallende 4a verbindet.
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Ferner unterscheiden sich die verschiedensten Fahrradrahmen 1 natürlich durch die unterschiedliche Ausgestaltung der einzelnen den Fahrradrahmen 1 bildenden Abschnitte. Dabei werden unterschiedliche Fahrradrahmengrößen angeboten, die an die Körpergröße der Fahrradfahrer angepasst sind.
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Um Fahrräder auch mit zusätzlichen elektrischen Antrieben versehen zu können, sind Energiespeichereinrichtungen notwendig. Derartige Energiespeichereinrichtungen liegen insbesondere in Form Akkumodulen 5 vor. Diese Akkumodule 5 können an verschiedenen Stellen des Fahrradrahmens 1 bzw. des Fahrrads angebracht werden. Beispielsweise kann ein Akkumodul 5 an dem Sattelrohr 2a, dem Oberrohr 2c, dem Unterrohr 2d oder beispielsweise auf dem Gepäckträger angebracht werden. Ein derartiges sichtbares Anbringen des Akkumoduls 5 führ allerdings dazu, dass der Fahrradfahrer bei der Verwendung des Fahrrads eingeschränkt ist bzw. die Optik gestört ist.
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Daher wird insbesondere dazu übergegangen, die Akkumodule 5 zumindest teilweise in das zumindest eine Rahmenrohr 2 zu integrieren. Das zumindest eine Rahmenrohr 2, bei welchem es sich insbesondere um das Sattelrohr 2a, das Oberrohr 2c und/oder das Unterrohr 2d handelt, besteht aus einem elektrisch leitfähigen Metall, insbesondere aus Aluminium, und wird vorzugsweise in einem Strangpressverfahren oder Innenhochdruckumformungsverfahren hergestellt. Das Rahmenrohr 2 ist daher hohl ausgeführt und umfasst einen Rohrinnenraum 6, wie er beispielsweise in dem Querschnitt durch das Rahmenrohr 2 in 4A gezeigt ist.
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Ein solcher Rohrinnenraum 6 ist auch in der räumlichen Ansicht des zumindest einen Rahmenrohrs 2 aus 2 zu entnehmen. Das zumindest eine Rahmenrohr 2 ist an seinen Enden 2 1, 2 2 geöffnet und kann an den entsprechenden Stirnseiten mit einem anderen Rahmenrohr 2 verschweißt werden.
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Nachdem die einzelnen Rahmenrohre 2 miteinander zu dem Fahrradrahmen 1 verschweißt wurden, werden diese lackiert bzw. verpulvert.
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Das zumindest eine Rahmenrohr 2 erstreckt sich in Längsrichtung 7 und weist an seinem Umfangsbereich bzw. seiner Umfangsfläche eine Aufnahmeöffnung 9 auf, worüber ein Akkuaufnahmeraum 6a in dem Rohrinnenraum 6 gebildet ist. Der Akkuaufnahmeraum 6a des zumindest einen Rahmenrohrs 2 ist daher von außerhalb des Fahrradrahmens 1 aus zugänglich. Der Akkuaufnahmeraum 6a ist insbesondere von dem Umfangsbereich aus zugänglich, also mit einem Bewegungsvektor quer oder senkrecht zur Längsrichtung 7.
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In diesem Akkuaufnahmeraum 6a ist das Akkumodul 5 angeordnet (siehe 4A), wobei das Akkumodul 5 ein Akkumodulgehäuse 8 mit einer Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a umfasst. Das Akkumodulgehäuse 8 mit seiner Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a ist in den 4A und 4B sowie 5A und 5C dargestellt. Das Akkumodulgehäuse 8 verläuft im eingesetzten Zustand in dem Akkuaufnahmeraum 6a ebenfalls in Längsrichtung 7 des Rahmenrohrs 2. Die Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a zeigt dabei in Richtung der Aufnahmeöffnung 9.
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Der Akkuaufnahmeraum 6a ist mit den eingesetzten Akkumodul 5 durch einen Verschlussdeckel 10 verschlossen, wobei eine Innenseite 10a des Verschlussdeckels 10 in Richtung des Akkumoduls 5 zeigt. Im montierten Zustand, also wenn das Akkumodul 5 in den Akkuaufnahmeraum 6a eingesetzt ist, ist lediglich der Verschlussdeckel 10 von außerhalb des Fahrradrahmens zu sehen, der die Aufnahmeöffnung 9 verschließt. Dies ist beispielsweise in den 2, 3A und 3B gezeigt.
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Der Verschlussdeckel 10 ist vorzugsweise einteilig hergestellt. Er kann aus Kunststoff oder Metall bestehen.
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Das Akkumodulgehäuse 8 kann auch aus Kunststoff oder Metall bestehen.
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In 2 ist dargestellt, dass der Querschnitt des zumindest einen Rahmenrohrs 2 durch Einsatz des Akkumoduls 5 unter Verwendung des Verschlussdeckels 10 zum Verschließen der Aufnahmeöffnung 9 im Wesentlichen gleich bleibt. Der Wortlaut "im Wesentlichen" bedeutet, dass sich der Umfang des Rahmenrohrs 2 an dem Bereich, an welchem die Aufnahmeöffnung 9 mit dem Verschlussdeckel 10 verschlossen ist, gegenüber anderen Bereichen, in welchen keine Aufnahmeöffnung 9 in dem Umfangsbereich des Rahmenrohrs 2 eingebracht ist, um weniger als 15%, 10% oder 5% vergrößert.
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Die Aufnahmeöffnung 9 kann sich dabei über die gesamte Länge des Rahmenrohrs 2 erstrecken oder nur über eine Teillänge.
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Der Verschlussdeckel 10 ist dabei derart gestaltet, dass sich die Optik des zumindest einen Rahmenrohrs 2 nicht wesentlich ändert. Der Verschlussdeckel 10 ist daher hinsichtlich seiner Form, insbesondere seinen Außengeometrie, an den Verlauf des zumindest einen Rahmenrohrs 2 angepasst.
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Der Verschlussdeckel 10 ist mit dem Akkumodul 5, also mit dem Akkumodulgehäuse 8 mechanisch lösbar verbunden. Hierzu ist eine Befestigungseinrichtung 11 vorgesehen, wie sie in Hinblick auf die 4A, 4B sowie 5A bis 5D im Folgenden näher erläutert wird. Die Befestigungseinrichtung 11 verbindet den Verschlussdeckel 10 mit dem Akkumodulgehäuse 8. Bei dieser Verbindung handelt es sich um eine schraubenfreie, gewindefreie, lötfreie und/oder klebefreie Verbindung. Die Verbindung ist lösbar, ohne dass Beschädigungen am Akkumodulgehäuse 8 und am Verschlussdeckel 10 auftreten.
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Erfindungsgemäß wird das Akkumodulgehäuse 8 zusammen mit dem Verschlussdeckel 10 vor dem Einsetzen in den Akkuaufnahmeraum 6a vormontiert. Insbesondere lässt sich der Verschlussdeckel 10 nur dann an das Akkumodulgehäuse 8 montieren, wenn das Akkumodul 5 nicht in den Akkuaufnahmeraum 6a eingesetzt ist. Eine Montage des Verschlussdeckels 10 mit dem Akkumodulgehäuse 8 ist vorzugsweise ausschließlich außerhalb des Akkuaufnahmeraums 6a möglich.
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Die Befestigungseinrichtung 11 ist derart ausgebildet, dass der Verschlussdeckel 10 mittels einer Schiebebewegung in eine mechanische Verbindung zu dem Akkumodulgehäuse 8 bringbar ist. Hierzu umfasst die Befestigungseinrichtung 11 zumindest eine erste Halte- und Führungsnut 12a und zumindest einen ersten Haltesteg 13a. Es wird hier auf die 4A, 4B und 5A bis 5D verwiesen. Die erste Halte- und Führungsnut 12a ist in der Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a ausgebildet, wobei der zumindest eine erste Haltesteg 13a von der Innenseite 10a des Verschlussdeckels 10 in Richtung der Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a vorsteht. Grundsätzlich könnte die Anbringung auch umgekehrt sein, wonach der erste Haltesteg 13a an der Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a ausgebildet ist und die erste Halte- und Führungsnot 12a an der Innenseite 10a des Verschlussdeckels 10 ausgebildet ist.
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Die zumindest eine erste Halte- und Führungsnut 12a umfasst im Querschnitt einen Nutaufnahmebereich 12a 1 und einen Nutöffnungsbereich 12a 2. Der Nutaufnahmebereich 12a 1 ist breiter als der Nutöffnungsbereich 12a 2 (Breite entspricht dem Verlauf im Querschnitt des Nutaufnahmebereichs 12a 1 und des Nutöffnungsbereichs 12a 2 parallel zur Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a). Es wird hierzu auf die 5A und 5C verwiesen. Der Nutaufnahmebereich 12a 1 ist dabei über den Nutöffnungsbereich 12a 2 im Querschnitt von außerhalb der Halte- und Führungsnut 12a zugänglich. Teile des Nutaufnahmebereichs 12a 1, die nicht direkt mit dem Nutöffnungsbereich 12a 2 verbunden sind, bilden einen hinterschnittenen Auflagebereich 14.
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Der zumindest eine erste Haltesteg 13a greift über den Nutöffnungsbereich 12a 2 in den Nutaufnahmebereich 12a 1 der ersten Halte- und Führungsnut 12a ein und hintergreift den hinterschnittenen Auflagebereich 14, so dass der zumindest eine erste Haltesteg 13a lediglich entlang der zumindest einen ersten Halte- und Führungsnut 12a verschiebbar ist. Der erste Haltesteg 13a ist dabei nicht von der ersten Halte- und Führungsnut 12a mit einem Bewegungsvektor abziehbar, der senkrecht zu dem Bewegungsvektor verläuft, mit dem der Haltesteg 13a in der Halte- und Führungsnot 12a verschoben wird.
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Vorzugsweise erstreckt sich die erste Halte- und Führungsnut 12a über den überwiegenden oder den gesamten Teil der Länge der Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a bzw. der Innenseite 10a des Verschlussdeckels 10.
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Insbesondere verläuft die erste Halte- und Führungsnut 12a in Längsrichtung 7 oder mit einer Komponente überwiegend in Längsrichtung 7 entlang des Akkumodulgehäuses 8 bzw. entlang des Verschlussdeckels 10. Alternativ könnte sie auch senkrecht zur Längsrichtung bzw. mit einer Komponente überwiegend senkrecht zur Längsrichtung 7 des Akkumodulgehäuses 8 bzw. des Verschlussdeckels 10 verlaufen.
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Selbiges gilt auch für den ersten Haltesteg 13a. Dieser verläuft vorzugsweise ebenfalls in Längsrichtung 7 oder mit einer Komponente überwiegend in Längsrichtung 7.
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Der erste Haltesteg 13a und die erste Halte- und Führungsnut 12a verlaufen vorzugsweise entlang einer Geraden und sind biegungsfrei ausgestaltet.
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Für den Fall, dass die zumindest eine erste Halte- und Führungsnut 12a senkrecht zur Längsrichtung oder mit einer Komponente überwiegend senkrecht (=quer) zur Längsrichtung 7 verläuft, kann die erste Halte- und Führungsnut 12a auch gebogen verlaufen, wobei der Biegeradius konstant ist. Der zumindest eine erste Haltesteg 13a ist an diesen Verlauf entsprechend angepasst.
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Vorzugsweise verlaufen sowohl der zumindest eine erste Haltesteg 13a als auch die zumindest eine erste Halteund Führungsnut 12a in Längsrichtung 7, weil dadurch insbesondere für den Fall, dass Teile des Akkumodulgehäuses 8 bzw. des Verschlussdeckels 10 in einem Strangpressverfahren hergestellt werden, der erste Haltesteg 13a und die erste Halte- und Führungsnut 12a besonders einfach eingebracht werden können.
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Grundsätzlich wäre auch eine Herstellung in einem Kunststoffspritzverfahren möglich. Auch mittels eines 3D-Druckverfahrens könnte eine Herstellung erfolgen. Damit könnte die erste Halte- und Führungsnut 12a bzw. der erste Haltesteg 13a auch auf ein Akkumodulgehäuse 8 nachträglich aufgetragen werden.
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Im Hinblick auf 4B ist zu erkennen, dass der zumindest eine erste Haltesteg 13a bezüglich seiner Querschnittsform zumindest abschnittsweise an die Querschnittsform des Nutaufnahmebereichs 12a 1 der zumindest einen ersten Halte- und Führungsnut 12a angepasst ist. Dies gelingt insbesondere durch eine entsprechende Wahl der passenden Querschnittsformen der ersten Halte- und Führungsnut 12a und des ersten Haltestegs 13a.
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In den 4A, 4B sowie 5A ist die erste Halte- und Führungsnut 12a im Querschnitt T-förmig ausgebildet, wobei der zumindest eine erste Haltesteg 13a L-förmig ausgebildet ist und in den entsprechenden Nutaufnahmebereich 12a 1 eingreifen kann. Der erste Haltesteg 13a könnte ebenfalls T-förmig ausgebildet sein.
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Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass die erste Halte- und Führungsnut 12a im Querschnitt L-förmig ausgebildet wäre bzw. einer solchen Form angenähert wäre, wobei in diesem Fall der erste Haltesteg 13a wiederum L-förmig wäre.
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In den 5C und 5D sind andere Querschnittsformen gezeigt. Grundsätzlich umfasst der zumindest eine erste Haltesteg 13a einen Eingriffsabschnitt 13a 1 und einen Führungsabschnitt 13a 2. Der Eingriffsabschnitt 13a 1 ist dabei in dem Nutaufnahmebereich 12a 1 angeordnet, wohingegen der Führungsabschnitt 13a 2 vorzugsweise überwiegend bzw. ausschließlich in dem Nutöffnungsbereich 12a 2 angeordnet ist. Der Führungsabschnitt 13a 2 des Haltestegs 13a ist dabei mit der Innenseite 10a des Verschlussdeckels 10 verbunden bzw. an dieser ausgebildet. Er könnte selbstverständlich auch an der Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a des Akkumodulgehäuses 8 angeordnet sein.
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In den 5C und 5D ist der Nutaufnahmebereich 12a 1 der ersten Halte- und Führungsnut 12a im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Der Eingriffsabschnitt 13a 1 des ersten Haltestegs 13a ist ebenfalls kreisförmig ausgebildet. Grundsätzlich könnte auch eine ovale Ausbildung möglich sein. Wichtig ist lediglich, dass zumindest ein Teil des Eingriffsabschnitts 13a 1 des Haltestegs 13a auf einem hinterschnittenen Auflagebereich 14 in dem Nutaufnahmebereich 12a 1 aufliegt.
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Die erste Halte- und Führungsnut 12a weist an zumindest einem Ende eine Einführöffnung auf (nicht dargestellt), durch die erste Haltesteg 12a mit einer Bewegungskomponente entlang der Halte- und Führungsnut 12a, (in Längsrichtung der Halte- und Führungsnut 12a) einführbar ist. Grundsätzlich könnte die Halte- und Führungsnut 12a an beiden Enden eine solche Einführöffnung aufweisen. Es wäre auch möglich, dass ein Ende geschlossen ist.
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Beim Einschieben des ersten Haltestegs 13a in die erste Halte- und Führungsnut 12a ist es vorteilhaft, wenn auch eine Rasteinrichtung vorgesehen ist. Diese Rasteinrichtung sollte zwischen dem ersten Haltesteg 13a und der ersten Halte- und Führungsnut 12a angeordnet sein bzw. insbesondere zwischen der Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a des Akkumodulgehäuses 8 und der Innenseite 10a des Verschlussdeckels 10. Sobald der erste Haltesteg 13a um eine vorbestimmte Länge in die zumindest eine Halte- und Führungsnut 12a eingeschoben ist, wird durch die Rasteinrichtung eine Rastverbindung hergestellt, so dass ein weiteres Verschieben in dieselbe oder in die entgegengesetzte Richtung nur mit einer erhöhten Kraftkomponente zum bisherigen Verschieben möglich ist. Die Rasteinrichtung ist insbesondere in der (End-)Position angeordnet, die der erste Haltesteg 13a bezogen auf die erste Halte- und Führungsnut 12a dann einnimmt, wenn das Akkumodulgehäuse 8 mit dem Verschlussdeckel 10 in den Akkuaufnahmeraum 6a eingesetzt werden soll. Die Rasteinrichtung kann dabei eine Kugelrastung umfassen, wobei ein kugel- bzw. halbkugelartiger Vorsprung in eine entsprechende Öffnung bei Erreichen der entsprechenden (End-)Position eingreift.
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Die zumindest eine erste Halte- und Führungsnut 12a ist vorzugsweise genauso lang wie der zumindest eine erste Haltesteg 13a. Sie könnten allerdings auch unterschiedlich lang sein, wobei vorzugsweise die Halte- und Führungsnut 12a länger ist als der Haltesteg 13a. Die Halte- und Führungsnut 12a könnte allerdings auch kürzer sein als der Haltesteg 13a sein, insbesondere dann, wenn die Halte- und Führungsnut 12a an beiden Enden geöffnet ist.
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Im Hinblick auf den Querschnitt in 4A und die vergrößerte Darstellung des Bereichs B in 4B ist eine zweite Halte- und Führungsnut 12b dargestellt, in die ein zweiter Haltesteg 13b eingreift. Die Anordnung und der Aufbau der zweiten Halte- und Führungsnut 12b entspricht demjenigen der ersten Halte- und Führungsnut 12a. Selbiges gilt auch für den zweiten Haltesteg 13b verglichen mit dem ersten Haltesteg 13a. Es ist darauf hinzuweisen, dass die zumindest zwei Halte- und Führungsnuten 12a, 12b nicht beide an der Akkumodulgehäuse-Oberseite 8a bzw. an der Innenseite 10a des Verschlussdeckels 10 angeordnet sein müssen, sondern auch getrennt voneinander einerseits am Akkumodulgehäuse 8 bzw. andererseits am Verschlussdeckel 10 angeordnet sein können. Selbiges gilt auch für die zumindest zwei Haltestege 13a, 13b. Bezüglich der Querschnittsform können beide Halte- und Führungsnuten 12a, 12b identisch oder verschieden aufgebaut sein. Für den Fall, dass sich die Querschnittsform der zumindest zwei Halte- und Führungsnuten 12a, 12b unterscheidet, können die zumindest zwei Haltestege 13a, 13b nur in einer bestimmten Einschieberichtung bzw. Ausrichtung in die jeweiligen Halte- und Führungsnuten 12a, 12b eingeschoben werden. Dadurch ist sichergestellt, dass der Verschlussdeckel 10 für den Fall, dass er einen asymmetrischen Aufbau aufweist, stets in der richtigen Ausrichtung den Akkuaufnahmeraum 6a verdeckt.
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Die zumindest zwei Halte- und Führungsnuten 12a, 12b und die zumindest zwei Haltestege 13a, 13b verlaufen parallel zueinander.
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Im Hinblick auf 4A ist gezeigt, dass das Akkumodulgehäuse 8 berührungsfrei zu einer Innenwandung 15 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 angeordnet ist. Das Akkumodulgehäuse 8 ist dabei insbesondere durch den Verschlussdeckel 10 gehalten. Der Wortlaut "insbesondere berührungsfrei" ist dahingehend zu verstehen, dass das Akkumodulgehäuse 8 beispielsweise noch an seinen Stirnseiten Kontakt zu einer Innenwandung 15 des Rahmenrohrs 2 haben könnte. Der Wortlaut "insbesondere berührungsfrei" ist auch dahingehend zu verstehen, dass davon elektrische Anschlusskontakte umfasst sind, die an der Umfangswand oder an den Stirnseiten des Akkumodulgehäuses 8 angeordnet sind und zur Übertragung von elektrischer Energie zu den Elektromotoren dienen, wobei das Akkumodulgehäuse 8 über diese elektrischen Anschlusskontakte an elektrischen Anschlussgegenkontakten aufliegen können, die an der Innenwandung 15 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 angeordnet sind.
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In 4A und in der Vergrößerung des Bereichs C aus 4A in 4C ist gezeigt, wie der Verschlussdeckel 10 an dem zumindest einen Rahmenrohr 2 aufliegt. Der Verschlussdeckel 10 umfasst an der Innenseite 10a einen zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagebereich 16. Das zumindest eine Rahmenrohr 2 umfasst ebenfalls eine zumindest teilweise oder vollständig umlaufende Auflagekante 17, die durch die Aufnahmeöffnung 9 gebildet ist. Der Verschlussdeckel 10 liegt über seinen zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagebereich 16 auf der zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagekante 17 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 auf.
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Vorzugsweise umfasst der zumindest teilweise oder vollständig umlaufende Auflagebereich 16 des Verschlussdeckels 10 eine Auflageschulter 16a, die weiter vorzugsweise eine Einbuchtung umfasst, wobei die Auflagekante 17 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 auf dieser Auflageschulter 16a bzw. in der darin eingebrachten Einbuchtung anliegt bzw. in diese eingreift. Neben dieser Auflageschulter 16 umfasst der Verschlussdeckel 10 vorzugsweise noch eine Auflagezunge 16b, wobei die Auflagezunge 16b einen weiteren Auflagebereich 16b 1 umfasst, der zumindest über eine bestimmte Länge die Innenwandung 15 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 berührt. Die Innenwandung 15 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 liegt daher zumindest teilweise auf dieser weiteren Auflagefläche 16b 1 der Auflagezunge 16b auf. Die Auflagezunge 16b erstreckt sich ebenfalls zumindest teilweise oder vollständig entlang des Auflagebereichs 16 des Verschlussdeckels 2.
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Der zumindest teilweise oder vollständig umlaufende Auflagebereich 16 des Verschlussdeckels 2 umfasst noch eine Dichtung 18, wobei diese Dichtung 18 zwischen dem Auflagebereich 16, also zwischen der Auflageschulter 16a und der zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagekante 17 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 einoder angebracht ist.
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Die Dichtung 18 ist beispielsweise fest an der Auflageschulter 16b des Verschlussdeckels 10 angeordnet und insbesondere durch ein 2K-Spritzverfahren oder ein Klebeverfahren an der Auflageschulter 16b angebracht. Ein solches 2K-Spritzverfahren wird dann eingesetzt, wenn auch der Verschlussdeckel 10 aus einem Kunststoff besteht.
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Die Dichtung 18 sollte insbesondere widerstandsfähig gegen UV-Strahlung sein. Die Dichtung 18 erschwert, dass Feuchtigkeit oder Wasser zwischen dem Verschlussdeckel 10 und dem Rahmenrohr 2 in den Akkuaufnahmeraum 6a eindringen kann.
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In den 2, 3A und 3B ist noch eine Schlosseinrichtung 20 dargestellt, die mit dem zumindest einen Rahmenrohr 2 verbunden ist. Die Schlosseinrichtung 20 ist lösbar mit dem Akkumodulgehäuse 8 oder mit dem Verschlussdeckel 10 verbunden. In einer Freigabestellung der Schlosseinrichtung 20 ist das Akkumodulgehäuse 8 zusammen mit dem Verschlussdeckel 10 derart in den Akkuaufnahmeraum 6a einsetzbar, dass die Aufnahmeöffnung 9 durch den Verschlussdeckel 10 verschlossen ist. In der Freigabestellung kann das Akkumodulgehäuse 8 zusammen mit dem Verschlussdeckel 10 ebenfalls gemeinsam aus dem Akkuaufnahmeraum 6a entnommen werden.
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Die Schlosseinrichtung 20 kann insbesondere durch Drehen eines Schlüssels von der Freigabestellung in eine Absperrstellung gebracht werden. In der Absperrstellung der Schlosseinrichtung 20 sind das Akkumodulgehäuse 8 und der Verschlussdeckel 10 verriegelt in dem Akkuaufnahmeraum 6a angeordnet. Eine elektronische Verriegelung wäre ebenfalls denkbar. Dabei kann weder das Akkumodulgehäuse 8 aus der Aufnahmeöffnung 9 entfernt werden, noch kann der Verschlussdeckel 10 von dem Akkumodulgehäuse 8 abgezogen werden. Der Verschlussdeckel 10 verschließt dabei sicher die Aufnahmeöffnung 9. Die Stirnseiten des Verschlussdeckels 10, die ebenfalls zu dem teilweise oder vollständig umlaufenden Auflagebereich 16 zählen, der die Auflageschulter 16a umfasst, liegen bündig an der entsprechenden Auflagekante 17 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 an. Eine Bewegung des Verschlussdeckels 10 in Längsrichtung (vor oder zurück) des Rahmenrohrs 2 wird dadurch wirkungsvoll verhindert.
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Grundsätzlich kann auch ein Gehäuse der Schlosseinrichtung 20 Teil des zumindest einen Rahmenrohrs 2 sein, so dass die Auflagekante 17 des zumindest einen Rahmenrohrs 2 auch durch einen Teil des Gehäuses der Schlosseinrichtung 20 gebildet ist.
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Nicht dargestellt ist eine LED-Anzeige, über die eine nicht dargestellte Steuereinrichtung den Akkufüllstand visualisiert. Eine solche Anzeige könnte an dem Akkumodulgehäuse 8 angebracht sein, wobei der Verschlussdeckel 10 ein Sichtfenster aufweist, welches oberhalb der LED-Anzeige angebracht ist, so dass ein Fahrradfahrer durch dieses Sichtfenster den aktuellen Akkufüllstand ablesen kann.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2134592 B1 [0008, 0009]
