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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Fahrradseil und ein System mit diesem Fahrradseil.
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Stand der Technik
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Ein Bremsseil und ein Getriebeseil eines Fahrzeugs, wie z.B. eines Fahrrads, sind jeweils ein Drahtseil, das aus einer Vielzahl von Drähten besteht, die von einer Hülle umschlossen ist. Der Bremshebel oder der Getriebehebel kann durch das Seil die Bremse oder das Getriebe ansteuern.
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Dabei muss das Bremsseil die Anforderung erfüllen, eine größere Kraft und eine schnelle Kraftübertragung zu gewährleisten. Deshalb haben die Drähte des Bremsseils üblicherweise einen größeren Durchmesser. Der Durchmesser der Drähte beträgt bei einem herkömmlichen Bremsseil üblicherweise nicht weniger als 1,5 mm. Die Hülle des Bremsseils hat dementsprechend einen größeren Innendurchmesser und Außendurchmesser und ist somit nicht leicht zu verbiegen. Der Spalt zwischen der Hülle und den inneren Drähten beträgt maximal 1,0 mm. Dadurch kann die Kraftübertragung weniger direkt erfolgen, sodass die Bremswirkung beeinflusst wird. Bezüglich des Getriebeseils ist hingegen erforderlich, dass dieses eine geringere Kraft und langsamere Kraftübertragung realisieren kann, sodass dieses daher üblicherweise einen kleineren Durchmesser der Drähte aufweist. Die Hülle des Getriebeseils hat dementsprechend einen kleineren Innendurchmesser und Außendurchmesser, wobei der maximale Spalt zwischen der Hülle und den inneren Drähten auch kleiner ist.
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Daher benötigt man für die herkömmlichen Fahrräder zwei Arten von Drähten mit unterschiedlicher Größe und Form. Daher sind zwei Produktionslinien in der Produktion erforderlich, was zu höheren Herstellungskosten führt. Zusätzlich ist die Montage schwer und die Anschaffungskosten sind relativ hoch.
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Aufgabe der Erfindung
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Aus diesem Grund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrradseil und ein Fahrradseilsystem mit diesem Fahrradseil bereitzustellen, mit denen die obengenannten Probleme gelöst werden können.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Fahrradseil und ein Fahrradseilsystem mit diesem Fahrradseil zu schaffen, wobei das Fahrradseil in dem Brems- und dem Getriebesystem verwendet werden kann.
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Technische Lösung
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Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Fahrradseil gelöst, welches einen inneren Draht und eine Ummantelung aufweist, wobei der innere Draht zwischen einem Antriebsmechanismus und einem Arbeitselement eines Fahrrads so angebracht ist, um diese miteinander zu verbinden, wobei das Arbeitselement eine Bremse oder ein Getriebe ist, wobei der Außendurchmesser des inneren Drahtes zwischen 1,2 mm und 1,4 mm beträgt, und wobei die Ummantelung einen Außendurchmesser zwischen 3,5 mm und 4,5 mm und einen Innendurchmesser zwischen 1,8 mm und 2,2 mm hat, wobei die Ummantelung den inneren Draht umschließt, wobei zwischen der Ummantelung und dem inneren Draht ein Spalt vorhanden ist, wobei die maximale Größe des Spalts zwischen 0,4 mm und 0,8 mm beträgt.
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Die obengenannte Aufgabe wird ferner durch ein Fahrradseilsystem mit dem vorstehend beschriebenen Fahrradseil gelöst, wobei das System zwei der erfindungsgemäßen Fahrradseile, wie sie vorstehend beschrieben sind, umfasst, wobei der innere Draht eines Fahrradseils zur Verbindung mit einem Bremsantriebsmechanismus und einer Bremse dient, wobei der innere Draht des anderen Fahrradseils zur Verbindung mit einem Getriebeantriebsmechanismus und einem Getriebe dient.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Fahrradseils gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Fahrradseils gemäß 1,
- 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Fahrradseils gemäß der Erfindung,
- 4 zeigt eine Schnittdarstellung des Fahrradseils gemäß 3,
- 5 zeigt eine perspektivische Darstellung noch eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Fahrradseils gemäß der Erfindung,
- 6 zeigt eine Schnittdarstellung des Fahrradseils gemäß 5,
- 7 zeigt eine Darstellung der Anwendung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 8 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Anwendung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 9 zeigt ein Diagramm, in dem der Zusammenhang zwischen der Spaltgröße und der Spannung des Fahrradseils dargestellt ist, und
- 10 zeigt ein Diagramm, in dem der Zusammenhang zwischen der Spaltgröße und der Greifkraft des Bremshebels dargestellt ist.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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Die 1 und 2, die 3 und 4, die 5 und 6 und die 7 bis 8 zeigen entsprechend verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Fahrradseils 1, das einen inneren Draht 10 und eine Ummantelung 20 umfasst, sowie dessen bevorzugte Anwendung.
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Der innere Draht 10 ist zwischen einem Antriebsmechanismus und einem Arbeitselement eines Fahrrads vorgesehen, um diese miteinander zu verbinden. Der Antriebsmechanismus ist z.B. ein Bremsantriebsmechanismus 30 oder ein Getriebeantriebsmechanismus 40. Das Arbeitselement ist beispielsweise eine Bremse 31 oder ein Getriebe 41. Der innere Draht 10 kann eine einzelne Ader oder mehrere Adern aufweisen. Der Außendurchmesser des inneren Drahtes 10 beträgt zwischen 1,2 mm und 1,4 mm. Der Außendurchmesser der Ummantelung 20 beträgt zwischen 3,5 mm und 4,5 mm. Der Innendurchmesser der äußeren Ummantelung 20 beträgt zwischen 1,8 mm und 2,2 mm. Die Ummantelung 20 umschließt den inneren Draht 10. Zwischen der Ummantelung 20 und dem inneren Draht 10 ist ein Spalt 50 vorhanden. Der maximale Wert der Größe des Spalts 50 zwischen der Ummantelung 20 und dem inneren Draht 10 (wenn der innere Draht 10 in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Ummantelung 20 steht) beträgt zwischen 0,4 mm und 0,8 mm. Daher kann das Fahrradseil 1 sowohl in Bremssystemen als auch in Getriebesystemen verwendet werden.
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Die Ummantelung 20 weist eine äußere Schicht 21 und eine innere Schicht 22 auf. Die innere Schicht 22 umfasst eine Vielzahl von Fäden 221, die sich entlang der Längenrichtung des inneren Drahtes 10 erstrecken und den inneren Draht 10 umgeben. Die Fäden 221 können Metallfäden oder verstärkte Fasern, wie z.B. Kohlenstofffasern, Graphitfasern, Glasfasern oder Kevlar-Fasern, oder eine beliebige Kombination dieser Fasern sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Fäden 221 Metallfäden und sind um den inneren Draht 10 gezwirnt (1). In 3 sind die Fäden 222 der inneren Schicht 22a verstärkte Fasern, die parallel zu dem inneren Draht 10 angeordnet sind. In 5 beinhaltet die innere Schicht 22b einen spiralförmigen Faden 223, der um den inneren Draht 10 herum verläuft. Natürlich sind für die innere Schicht 22 auch andere Gestaltungsformen möglich.
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Weiterhin bezugnehmend auf die 1 und 2, 3 und 4, 5 und 6 und die 7 und 8 beträgt bei den darin dargestellten Fahrradseilen der Außendurchmesser des inneren Drahts vorzugsweise 1,4 mm und der Innendurchmesser der Ummantelung 20 beträgt vorzugsweise 1,8 mm. Abhängig von den unterschiedlichen Anforderungen, die z.B. abhängig sind von dem Raddurchmesser, dem Fahrradgewicht, der Bremsenart, der Getriebeart oder der Fahrradart (wie z.B. Straßenrad, Bergrad, Rennrad, Geländerad, usw.) werden die Abmessungen entsprechend gewählt. Der innere Draht 10 bei dem Fahrradseil gemäß der Erfindung besitzt im Vergleich zu dem eines herkömmlichen Fahrradseils (1,5 mm) einen kleineren Durchmesser. Der Spalt 50 zwischen dem inneren Draht 10 und der Ummantelung 20 bei dem Fahrradseil gemäß der Erfindung ist im Vergleich zu dem bei einem herkömmlichen Fahrradseil (1,0 mm) kleiner. Das erfindungsgemäße Fahrradseil kann eine größere Kraft für die Betätigung der Bremse oder des Getriebes erzeugen. Die Kraftübertragung erfolgt direkter. Dadurch erfolgt die Bewegung der Bremse oder des Getriebes präziser und schneller.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Fahrradseilsystem 100, das zwei der vorab beschriebenen Fahrradseile 1 umfasst. Der innere Draht 10 eines dieser Fahrradseile 1 dient zur Verbindung eines Bremsantriebsmechanismus 30 mit einer Bremse 31. Der innere Draht 10 des anderen Fahrradseils 1 dient zur Verbindung eines Getriebeantriebsmechanismus 40 mit einem Getriebe 41. Die inneren Drähte 10 der beiden Fahrradseile 1 haben die gleichen Abmessungen. Die äußeren Ummantelungen 20 der beiden Fahrradseile haben die gleichen Abmessungen. Die Spalte 50 zwischen den inneren Oberflächen der Ummantelungen 20 und den inneren Drähten 10 der beiden Fahrradseile 1 sind gleich. Die Struktur und das Material der inneren Drähte 10 der beiden Fahrradseile 1 sind gleich und die Struktur und das Material der Ummantelungen 20 der beiden Fahrradseile 1 sind ebenfalls gleich.
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Bezüglich der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Angaben gemacht:
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(
1) Nach dem Chinesischen Nationalen Standard (CNS) soll ein Fahrradseil eine Zugfestigkeit von über 240 kg besitzen. Der nachstehenden Tabelle der Praxiswerte und der
9 ist zu entnehmen, dass die Zugfestigkeit des Fahrradseils von über 240 kg erreicht wird (fett gedruckt) und somit die Anforderungen nach dem CNS erfüllt werden, wenn der Außendurchmesser des inneren Drahts größer als 1,2 mm ist.
| Spannung(Zugfestigkeit) | Spalt | Spalt | Spalt | Spalt | Spalt | Spalt | Spalt |
| (kg) | 0,3mm | 0,4mm | 0,5mm | 0,6mm | 0,7mm | 0,8mm | 0,9mm |
| Φ 1,0mm | 154,6 | 162,9 | 167,2 | 169,3 | 171,8 | 172,9 | 173,7 |
| Φ 1,1mm | 190,7 | 198,1 | 202,4 | 204,8 | 206,6 | 207,7 | 208,4 |
| Φ 1,2mm | 234,1 | 240,6 | 245,1 | 249,7 | 250,8 | 251,7 | 252,5 |
| Φ 1,3mm | 275,7 | 281,1 | 284,3 | 286 | 287,2 | 288,1 | 289 |
| Φ 1,4mm | 317,8 | 324,4 | 329,3 | 331,7 | 333,1 | 334,2 | 335,1 |
| Φ 1,5mm | 364,7 | 371,6 | 377,5 | 380,8 | 381,9 | 382,8 | 383,6 |
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(2) Außerdem soll laut der amerikanischen Kommission für Konsumproduktsicherheit (Consumer Product Safety Commission, CPSC) die Betätigungskraft eines Bremshebels 4,5 Pfund (2,045 kg) nicht überschreiten. Wie der folgenden Tabelle und
10 zu entnehmen ist, sind die Greifkräfte der Hebel bei handelsüblichen Bremsseilen mit einem Außendurchmesser von 1,5 mm zwar kleiner als 2,045 kg, aber sie sind immerhin größer als 1,5 kg, was mehr als das 3-fache bis 4-fache der Greifkraft eines Hebels einer hydraulischen Bremse ist, welche 0,536 kg beträgt. Daher kann kein ähnliches Greifgefühl wie bei einem hydraulischen Hebel erreicht werden. Das Greifgefühl eines hydraulisch betriebenen Hebels zu realisieren ist jedoch das Ziel verschiedener Fahrradhersteller oder -nutzer. Alle handelsüblichen Bremsseile mit einem Außendurchmesser von 1,5 mm können dies nicht gewährleisten.
| | Vorderbremse | Hinterbremse |
| hydraulische Scheibenbremse von SHIMANO | 0,536 kg | 0,468 kg |
| Straßenrad von BIANCHI | 1,700 kg | 1,640 kg |
| Straßenrad von Infinity | 1,992 kg | 1,941 kg |
| Kinderrad | | 3,912 kg |
| 1,508 kg (neu) | (alt) |
| Greifkraft (kg) | Spalt | Spalt | Spalt | Spalt | Spalt | Spalt | Spalt |
| 0,3mm | 0,4mm | 0,5mm | 0,6mm | 0,7mm | 0,8mm | 0,9mm |
| Φ 1,0mm | 0,774 | 0,765 | 0,743 | 0,732 | 0,721 | 0,712 | 0,707 |
| Φ 1,1mm | 0,868 | 0,86 | 0,837 | 0,823 | 0,811 | 0,803 | 0,797 |
| Φ 1,2mm | 0,963 | 0,955 | 0,929 | 0,916 | 0,904 | 0,885 | 0,878 |
| Φ 1,3mm | 1,029 | 1,022 | 1,002 | 0,987 | 0,974 | 0,963 | 0,956 |
| Φ 1,4mm | 1,141 | 1,137 | 1,12 | 1,106 | 1,092 | 1,081 | 1,073 |
| Φ 1,5mm | 1,318 | 1,306 | 1,285 | 1,272 | 1,26 | 1,251 | 1,243 |
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Da bei einem Fahrradseil gemäß der Erfindung der Außendurchmesser des inneren Drahtes zwischen 1,2 und 1,4 mm und der maximale Spalt zwischen 0,4 und 0,8 mm beträgt, erfüllt das Fahrradseil gemäß der Erfindung nicht nur die Anforderungen der CNS bezüglich der Seilspannung bei Fahrrädern, welche über 240 kg betragen soll, sondern kann gleichzeitig ein Greifgefühl wie bei einem hydraulischen Hebel realisieren (siehe fett gedruckte Werte in der vorstehenden Tabelle). Das bedeutet, dass das Fahrradseil gemäß der Erfindung das Greifgefühl eines hydraulischen Hebels, dem ein teures und kompliziertes hydraulisches System zugrunde liegt, durch den entsprechenden Außendurchmesser des inneren Drahts und eine entsprechende Spaltgröße gewährleisten kann, wobei das erfindungsgemäße Fahrradseil ferner gleichzeitig als Bremsseil und als Getriebeseil geeignet ist.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass das erfindungsgemäße Fahrradseil sowohl bei einem Brems- als auch bei einem Getriebesystem verwendet werden kann, wodurch das Bremsseil und das Getriebeseil nach dem Stand der Technik, die unterschiedlich sind, nicht mehr erforderlich sind, sodass die Montage einfach und schnell durchführbar ist. Zusätzlich kann die Abmessung des inneren Drahts des Fahrradseils die Anforderung hinsichtlich einer größeren Bremskraft erfüllen. Der zwischen der Ummantelung 20 und dem inneren Draht 10 vorhandene Spalt ermöglicht ein leichtes Verbiegen bei der Montage und verringert die Reibung zwischen dem inneren Draht und der Ummantelung. Die Kraftübertragung kann direkter erfolgen, sodass die Bewegung des Brems- und Getriebesystems präziser und schneller ist.
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Die Erfindung betrifft somit ein Fahrradseil mit einem inneren Draht (10) und einer Ummantelung (20), wobei der innere Draht (10) zwischen einem Antriebsmechanismus und einem Arbeitselement eines Fahrrads vorgesehen ist, wobei das Arbeitselement eine Bremse (31) oder ein Getriebe (41) ist, wobei der Außendurchmesser des inneren Drahtes (10) zwischen 1,2 mm und 1,4 mm beträgt, und wobei die Ummantelung (20) einen Außendurchmesser zwischen 3,5 mm und 4,5 mm und einen Innendurchmesser zwischen 1,8 mm und 2,2 mm hat, wobei die Ummantelung (20) den inneren Draht (10) umschließt, wobei zwischen der Ummantelung (20) und dem inneren Draht (10) ein Spalt (50) vorhanden ist, wobei der maximale Wert der Größe des Spalts (50) zwischen 0,4 mm und 0,8 mm beträgt. Die Erfindung betrifft weiter ein Fahrradseilsystem mit mehreren dieser Fahrradseile, wobei das Fahrradseilsystem zwei der obengenannten Fahrradseile umfasst, wobei der innere Draht (10) eines dieser Fahrradseile (1) zur Verbindung eines Bremsantriebsmechanismus (30) mit einer Bremse (31) dient, und wobei der innere Draht (10) des anderen Fahrradseils (1) zur Verbindung eines Getriebeantriebsmechanismus (40) mit einem Getriebe (41) dient.
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Die vorstehende Beschreibung stellt lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Schutzbereichs der Erfindung dienen. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die in den Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind ebenfalls Gegenstand dieser Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrradseil
- 10
- innerer Draht
- 20
- Ummantelung
- 21
- äußere Schicht
- 22, 22a, 22b
- innere Schicht
- 221, 222
- Faden
- 223
- spiralförmiger Faden
- 30
- Bremsantriebsmechanismus
- 31
- Bremse
- 40
- Getriebeantriebsmechanismus
- 41
- Getriebe
- 50
- Spalt
- 100
- Fahrradseilsystem
