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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Rahmenschloss für Fahrräder oder andere Fahrzeuge, enthaltend
- (a) ein am Rahmen des Fahrzeugs befestigbares Gehäuse;
- (b) ein in dem Gehäuse angeordnetes Blockierelement, welches zum Absperren des Schlosses zumindest teilweise aus dem Gehäuse heraus zwischen die Speichen eines Fahrzeugrads bewegbar ist; und
- (c) ein Lager, welches eine Ausweichbewegung des Blockierelements erlaubt, wenn das Blockierelement während des Schließvorgangs auf eine Speiche trifft.
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Ein solches Rahmenschloss bildet eine Wegfahrsperre, mit welcher der Fahrbetrieb blockiert wird. Fahrräder und andere Fahrzeuge, die von Personen angetrieben werden, werden zunehmend im urbanen Bereich für alltägliche Besorgungen eingesetzt. Ein Problem ist nach wie vor der Schutz des Fahrzeugs vor Diebstahl. Neben Kabel-, Bügel- oder Faltschlössern haben sich fest am Fahrradrahmen montierte Rahmenschlösser bewährt.
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Stand der Technik
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Rahmenschlösser beispielsweise für Fahrräder sind bekannt. Mechanische Rahmenschlösser blockieren durch einen Schließbügel die Drehbewegung eines der Räder. Dadurch wird das unbefugte Benutzen des Fahrzeugs erschwert bzw. verhindert. Typische Rahmenschlösser werden am Fahrradrahmen im Bereich des Hinterrades befestigt. Zum Abschließen wird ein Blockierelement in Form eines gekrümmten Bügels mechanisch durch einen Zwischenraum zwischen den Speichen hindurch bewegt und am anderen Ende gesichert.
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Es gibt ferner Rahmenschlösser, bei denen ein Blockierelement in Form eines geraden Riegels von der Seite zwischen die Speichen bewegt und in dieser Lage gesichert wird. Wenn das Rad sich in einer Position befindet, bei welcher der Bügel oder Riegel auf eine Speiche trifft, muss das Fahrrad bewegt werden und das Rad in eine andere Position gebracht werden, bis der Bügel oder Riegel zwischen die Speichen passt. Dies ist mit Mühe verbunden und es besteht die Gefahr, dass Hände oder Kleidung verschmutzen.
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Neben den oben beschriebenen, mechanisch betätigten Rahmenschlössern gibt es auch automatische oder halbautomatische Schlösser. Bekannt sind Rahmenschlösser, welche über einen motorisch angetriebenen Schließbügel verfügen. So wird zum Beispiel in der
EP 2357124 A2 ein elektromechanisch angetriebenes Wegfahrsperre dargestellt. Ein halbautomatisches Schloss ist beispielsweise auch aus der
DE 10 2016 125 320 A1 (Trelock) bekannt. Es gibt Rahmenschlösser mit Motor, mit welchem ein Bügel bewegt wird. Zur Betätigung halbautomatischer Schlösser bleibt der Nutzer in der Nähe. Trifft ein Bügel oder Riegel auf eine Speiche, so muss der Nutzer - ähnlich wie bei mechanischen Schlössern - das Rad bewegen bis der Bügel oder Riegel in den Zwischenraum zwischen den Speichen passt.
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Wie bei den von Hand betätigten Rahmenschlössern ist es bei halbautomatischen Rahmenschlössern erforderlich, den Mechanismus manuell zu verriegeln. Auch elektronisch gesteuerte Rahmenschlösser müssen mit einem elektronischen Schlüssel entriegelt werden. Ein solcher elektronischer Schlüssel kann eine Fernbedienung oder ein Mobiltelefon sein. Dabei ist es umständlich und zeitraubend gerade nach Besorgungen das Rad mittels verschiedener Bedienschritte zu entsichern.
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WO 2016/173 804 A1 offenbart ein vollautomatisches Schloss, welches mittels eines mobilen Endgerätes, etwa eines Smartphones oder Handsenders betätigt wird. Wenn der Nutzer sich dem Schloss nähert, öffnet das Schloss. Wenn der Nutzer sich von dem Schloss entfernt, schließt das Schloss. Öffnen und Schließen erfolgen automatisch. Das Schloss schließt nur, wenn das mobile Endgerät in der Nähe ist und ein gesonderter Sensor im Gehäuse des Rahmenschlosses ermittelt, dass das Rad nicht gleichzeitig bewegt wird. Problematisch ist es allerdings, dass das Schloss in einigen Situationen schließt, wenn die Drahtlosverbindung zum Beispiel durch den Körper eines Nutzers gedämpft ist. Eine solche Situation kann beispielsweise an einer Ampel auftreten.
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EP 3 587 227 B1 offenbart ein Rahmenschloss, bei welchem die Befestigung des Gehäuses am Rahmen des Fahrrads ein bewegliches Lager in Form eines Gummis zwischen Rahmen und Gehäuse umfasst. Das Gummi erlaubt eine Ausweichbewegung des Rahmenschlosses, wenn der Bügel während des Schließvorgangs auf eine Speiche trifft. Nachteilig bei der bekannten Anordnung ist es, dass das Gummi Alterungsprozessen unterliegt und u.a. aufgrund von Umwelteinflüssen spröde werden kann. Die für die Ausweichbewegung des Bügels erforderliche Kraft hängt von der Elastizität des Gummis ab, welche wiederum von der Umgebungstemperatur abhängt. Der Antrieb benötigt ein hohes Drehmoment um entgegengesetzten Kräfte bei dieser Konstellation zu überwinden. Dies erfordert vergleichsweise viel Energie, was zu einer schnellen Erschöpfung der Batterie führen kann.
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Die bekannte Anordnung birgt das Risiko, dass Nutzer*innen das Schloss nicht korrekt montieren. Es besteht die Gefahr, dass eine Ausweichbewegung gar nicht möglich ist, das Rahmenschloss nur wackelig befestigt ist und/oder das Gehäuse am Rahmen anschlägt, bevor eine Ausweichbewegung vollendet ist. Insbesondere bei Leihrädern besteht die Gefahr der Manipulation des Lagers durch Vandalismus und fehlerhafte Nutzung.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Rahmenschlosses der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine Ausweichbewegung des Bügels beim Auftreffen auf eine Speiche sicher ermöglicht und leichter zu montieren ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass
- (d) das Gehäuse fest und unbeweglich am Rahmen befestigt ist;
- (e) das Lager innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist; und
- (f) das Blockierelement in dem Lager beweglich gelagert ist.
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Ein Blockierelement ist insbesondere ein Bügel oder Riegel. Anders als bekannte Rahmenschlösser sieht die vorliegende Erfindung ein Lager innerhalb des Gehäuses vor. Dadurch ist das Lager vor Umwelteinflüssen, insbesondere Sonneneinstrahlung geschützt. Temperaturschwankungen sind innerhalb des Gehäuses kleiner. Dadurch werden Alterungsprozesse verzögert. Das Lager ist ferner besser vor Verschmutzung und Vandalismus geschützt. Dies ermöglicht die Verwendung auch von beispielsweise empfindlicheren Lagern, die für den Bereich außerhalb des Gehäuses nicht geeignet wären. Der Nutzer oder die Nutzerin muss sich bei der Montage nicht mit der Frage beschäftigen, wie das Lager zu befestigen ist. Entsprechend wird die Montage einfacher und weniger fehleranfällig. Das Rahmenschloss wird mit dem Gehäuse, wie bei herkömmlichen Rahmenschlössern üblich, fest und unbeweglich am Rahmen des Fahrrad befestigt.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Lager eine Führung, durch welche das Blockierelement hindurch bewegbar ist. Eine solche Führung kann beispielsweise eine Hülse sein, deren Innenquerschnitt dem Außenquerschnitt des Blockierelements entspricht. Die Führung kann ihrerseits lateral beweglich sein. Als Lager ist jede Art von Lager geeignet, welches nicht nur die Bewegung des Blockierelements zwischen die Speichen, sondern zusätzlich auch eine laterale Ausweichbewegung erlaubt. Eine besonders kostengünstige Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass die Führung als Gleitlager ausgebildet ist.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein elastisches Element in dem Gehäuse vorgesehen, welches die Führung mit einer Kraft lateral zur Bewegungsrichtung des Blockierelements beaufschlagt. Mit dem elastischen Element wird die Führung in ihrer Lage gehalten, beispielsweise zentriert. Das elastische Element kann von einem Gummi gebildet sein. Es ist jedoch vorzugsweise vorgesehen, dass das elastische Element von einer Spiralfeder gebildet ist. Das Material der Spiralfeder kann insbesondere derart gewählt werden, dass die Federkonstante bei üblichen Temperaturschwankungen weitestgehend konstant ist. Die geringere Reibung und wohl definierte Kraft mit geringen Herstellungstoleranzen einer Feder erlaubt die Verwendung eines Motors mit einer Leistung, die genau an die auftretenden Kräften angepasst ist. Es ist keine Leistungsreserve für Alterungsprozesse und Herstellungs- oder Temperaturschwankungen erforderlich, so dass ein kostengünstigerer Motor mit geringerer Leistung eingesetzt werden kann. Die geringere Leistung führt zu höherer Produktsicherheit durch geringere Kräfte, die beispielsweise wirken, wenn eine Hand in den Schließbereich des Bügels gerät.
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Das Rahmenschloss kann einen linear verschiebbaren Riegel als Blockierelement umfassen. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass das Blockierelement von einem ringsegmentförmigen Bügel gebildet ist, der um eine Drehachse in den Bereich zwischen den Speichen rotierbar ist. Die Drehachse erstreckt sich durch die Mitte des Ringsegments. Bei einem solchen Rahmenschloss erstreckt sich der Reifen durch den offenen Teil des Ringsegments und der Bügel wird um den Reifen herum zwischen die Speichen geschoben.
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Bei einer solchen Ausgestaltung kann insbesondere vorgesehen sein, dass
- (a) das Gehäuse die Form eines hohlen Ringsegments hat und sich um den Bügel herum erstreckt;
- (b) eine Öffnung aufweist, durch welche der Bügel aus dem Gehäuse herausbewegbar ist; und
- (c) ein Schmutzfänger im Bereich der Öffnung vorgesehen ist, mit welchem der Eintritt von Partikeln in das Gehäuseinnere vermieden oder verringert wird.
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Die Form der Öffnung ist derart ausgebildet, dass sie eine Ausweichbewegung des Bügels in lateraler Richtung erlaubt, beispielsweise oval. Der Schmutzfänger kann beispielsweise von einem Abstreifer in Form einer Bürste oder einer Membran gebildet sein. Dadurch wird der Eintritt von Schmutz in das Gehäuse weitestgehend verhindert.
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Wenn das Gehäuse aus Metall ist, ist es besonders manipulationssicher und gegenüber Beschädigungen bei Unfällen, Vandalismus und Umwelteinflüssen weitestgehend resistent. Metall ist nach Ablauf der Nutzungsdauer gut wiederverwertbar.
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Das Rahmenschloss kann von Hand betätigt werden. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass ein elektrischer Antrieb zum Bewegen des Blockierelements vorgesehen ist. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Antrieb ferngesteuert oder durch einen Aktuator am Rahmenschloss aktivierbar. Der Aktuator kann insbesondere von einem Schalter oder Taster außen am Gehäuse gebildet sein. Durch einfaches Drücken wird der Antrieb betätigt und das Schloss geöffnet oder geschlossen.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Schloss eine Drahtlos-Schnittstelle zur Steuerung des Antriebs und/oder zur Übertragung von Sensorsignalen umfasst. Das Schloss kann beispielsweise vorsehen, dass es durch Drücken auf einen Taster geschlossen wird, aber nur mittels Mobilfunk-Endgerät, etwa einem Smartphone mit Bluetooth-Schnittstelle oder Eingabe eines Codes, wieder geöffnet werden kann.
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Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ausführungsbeispiele sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Figurenliste
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- 1 Ansicht von vorne auf ein halbautomatisches Rahmenschloss mit Speichenausweicher.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht des Rahmenschlosses aus 1 von vorne.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht des Rahmenschlosses aus 1 von der Seite.
- 4 zeigt das installierte Rahmenschloss aus 1 im verriegelten Zustand.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht des installierten Rahmenschlosses aus 1.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht des installierten Rahmenschlosses aus einer gegenüber 5 geänderten Perspektive.
- 7 zeigt ein Blockierelement in Form eines Bügels für das Rahmenschloss aus 1 von der Seite.
- 8 ist eine Draufsicht auf den Bügel aus 7 mit dem Lager, in welchem der Bügel gelagert ist.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht des Bügels aus 7 mit dem Lager, in welchem der Bügel gelagert ist.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht des Bügels aus 7 aus einer weiteren Perspektive.
- 11 ist eine Seitenansicht des Bügels mit dem Lager und illustriert die Ausweichbewegung.
- 12 ist eine zu 11 gegenüberliegende Ansicht des Bügels mit dem Lager und illustriert die Ausweichbewegung.
- 13 zeigt das Lager und dessen Anordnung im Gehäuse in einer perspektivischen Ansicht im Detail.
- 14 zeigt das Lager und dessen Anordnung im Gehäuse in einer Draufsicht im Detail.
- 15 einen Ausschnitt des Gehäuses mit einer Aussparung zur Aufnahme des Lagers.
- 16 einen Ausschnitt des Gehäuses mit einer Aussparung zur Aufnahme des Lagers mit einer eingelegten Feder.
- 17 einen Ausschnitt des Gehäuses mit einer Aussparung zur Aufnahme des Lagers mit einer eingelegten Feder und einer darauf eingelegten Lagerhülse.
- 18 einen Ausschnitt des Gehäuses mit einer Aussparung zur Aufnahme des Lagers mit einer eingelegten Feder, einer darauf eingelegten Lagerhülse und darauf eingelegten, weiteren Feder.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 bis 6 zeigen ein Rahmenschloss 10 für zum Verschließen von beispielsweise Fahrrädern. Das Rahmenschloss 10 ist, wie in 4 bis 6 dargestellt, am Rahmen eines Fahrrads befestigt. Im vorliegenden Fall ist das Rahmenschloss 10 an einer Sattelrohrstrebe 12 befestigt. Es ist aber auch möglich, das Rahmenschloss 10 ggf. unter Verwendung eines geeigneten Adapters an einer anderen Stelle des Rahmens zu befestigen.
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Ein an dem Rahmenschloss 10 vorgesehener Schließbügel 16 wird zum Verriegeln zwischen die Speichen 20 eines Rades 22 bewegt und blockiert dann die Rotation des Rads 22. Der Schließbügel ist in 7 bis 10 noch einmal gesondert dargestellt. Der Schließbügel 16 hat einen kreisrunden Querschnitt und ist an den Enden abgerundet bzw. zugespitzt. Ein Gehäuse 26 aus Metall nimmt die mechanischen und elektronischen Komponenten auf.
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Die Montageaufnahmen 14 auf beiden Seiten des Rades ermöglichen den Anbau an den Rahmen 12. Eine Vielzahl von Fahrrädern ist bereits mit mit Gewindebohrungen zur Aufnahme von Rahmenschlössern ausgestattet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ermöglichen mehrere Montageaufnahmen in Form von Langlöchern, die Anpassung an unterschiedlich positionierte Gewindebohrungen im Rahmen. Die Montageaufnahmen 14 sind in 1 und 2 gut zu erkennen.
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Der Schließbügel 16 ist auf nachstehend beschriebene Weise innerhalb des Gehäuses 26 geführt. Der Schließbügel wird mit einem von einem wiederaufladbaren Akkumulator gespeisten Elektromotor angetrieben. Hierzu ist ein Getriebe mit einer Antriebsschnecke vorgesehen. Eine Verzahnung 34 am Umfang des Schließbügels 16 ermöglicht die Übertragung der Antriebskräfte des Elektromotors und die Umwandlung in eine Rotationsbewegung des Schließbügels 16. Mit einer Silikonkappe am Schließbügelende in Offenstellung und durch das Anfahren an die Führungsrippe im Gehäuse durch den Spritzteil der Verzahnung des Bügels in der geschlossen Stellung werden die Endstellungen realisiert. Das vollständige Anfahren und stoppen an eine Endlage ist aber auch nur im Störungsfall gewollt. Im Normalfall stoppt der Bügel durch Erkennung/Überfahrt von im Spritzteil der Verzahnung eingesetzten Magneten und über auf der Platine befindlichen Hall-Gebern. Alternativ kann j eweils ein Stift in der Öffnungs- und ein Stift in der Verriegelungsstellung den Endanschlag durch Sperrung gegen einen Abstandsbolzen bilden.
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7 bis 10 zeigen den Schließbügel 16 noch einmal gesondert. Der Schließbügel 16 besteht aus einem Metallkern 36. Dieser wird durch einfaches Biegen eines Metallstabes hergestellt. Der kreisförmig gekrümmte Metallkern 36 wird über einen begrenzten Winkelbereich im Spritzgussverfahren mit einer Ummantelung 38 mit einer Außenverzahnung 34 versehen. Die Ummantelung 38 erstreckt sich nur über etwa die Hälfte des Metallkerns 36 und deckt den Winkelbereich ab, in dem die daran vorgesehene Verzahnung 34 in die Schnecke greift. Beim Erkalten des Kunststoffs nach dem Spritzguss-Aufbringen schrumpft die Ummantelung 38 gut auf den Metallkern 36 auf und ermöglicht so eine gute Kraftübertragung auf den Schließbügel 36. Anders als der Schließbügel selber muss die Verzahnung nur geringe Kräfte zum Bewegen in die Verriegelungsstellung aufnehmen und kann daher aus Kunststoff gefertigt sein. Dieses Verfahren ermöglicht die kostengünstige Herstellung eines teilverzahnten und gleichzeitig stabilen Schließbügels.
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Es versteht sich, dass die Erfindung auch mit anderen Antrieben und Verzahnungen verwirklicht werden kann, etwa mit einer in den Metallkern integrierten Verzahnung oder einem Reibradantrieb in Kombination mit einem Schließbügel ohne Verzahnung. Die Figuren zeigen die Komponenten in der Verriegelungsstellung. In offenem Zustand befindet sich der Bügel 16 vollständig im Gehäuse 26.
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Im Endzustand wird mit einem selbsthemmenden Schneckengetriebe oder mit einer Sperrvorrichtung der Schließbügels 16 in seiner Position gesichert. Dabei wird unter dem Begriff „Sperren“ der Zustand verstanden, bei dem es darum geht den Schließbügel in seiner Position zu sichern. Beim Verriegeln steht die Blockierung des Rades durch den Schließbügel im Vordergrund
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Das vorliegende Rahmenschloss kann als vollautomatisches oder teilautomatisches Rahmenschloss ausgebildet sein. Eine für den automatischen Betrieb vorgesehene Steuerung steuert den Verriegelungs- bzw. Öffnungsvorgang des Rahmenschlosses 10. Neben dem Rahmenschloss 10 ist eine portable Funkeinheit und ein Boardnetz vorgesehen. Diese Komponenten der Steuerungselektronik befinden sich innerhalb des Gehäuses 16 auf einer Leiterplatine. Die Steuereinheit dient zur Aufnahme, Verarbeitung und Ausgabe von elektrischen Signalen der Komponenten. Eine fest in das Rahmenschloss 10 integrierte bidirektionale Bluetooth-Funkeinheit ist mittels einer Bluetooth Funkverbindung mit einer portablen bidirektionalen Bluetooth-Funkeinheit verbunden. Die portable, bidirektionale Bluetooth-Funkeinheit kann in Form eines Smartphones, Tablets oder eines Transponders ausgeführt sein. In Abhängigkeit vom Abstand der portablen Funkeinheit zum Rahmenschloss setzt die Steuereinheit den Elektromotor 32 beim Öffnen in Betrieb. Zum Schließen wird ein Taster 46 (1 und 2) betätigt, der ein Signal an die Steuereinheit abgibt. Dann wird eine Verriegelung ausgeführt. Ist der Abstand der portablen Funkeinheit zum Rahmenschloss 10 kleiner als beispielsweise 2 Meter öffnet das Schloss automatisch durch ein von der Steuerung generiertes Signal, mit welchem der Elektromotor aktiviert wird. Dabei kann der Nutzer oder die Nutzerin die Abstände (Schwellwerte) für den Öffnungsvorgang individuell konfigurieren.
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Ein Signalgeber erzeugt ein akustisches Alarmsignal zur Abschreckung bei einem Diebstahlversuch und gibt akustische Meldungen über den Zustand des Schlosses aus. Derartige Zustände sind z.B. „niedriger Ladezustand des Akkumulators“, „Verriegelungsvorgang konnte nicht abgeschlossen werden“, „erfolgreiche Authentifizierung des Nutzers“, etc.
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Ein Sensor erkennt Bewegungen des Fahrrads und übermittelt diese Informationen an die Steuereinheit. Ein Algorithmus wertet die Signale aus und steuert den Signalgeber bei einem erkannten Diebstahlversuch an bzw. übermittelt eine Nachricht an die portable Funkeinheit des Besitzers. Statt eines voll- oder teilautomatischen Schlosses, welches mit einem mobilen Endgerät zusammenwirkt, kann auch nur ein Taster 46, etwa mit Eingabe eines codierten Signals, zum Öffnen und Schließen des Schlosses vorgesehen sein.
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Der Bügel 16 ist mit dem Teil, des Metallkerns 36, der nicht von der Ummantelung 38 umschlossen ist, in einer Hülse 24 in Umfangsrichtung beweglich geführt. Senkrecht zu der Ebene, in welcher sich der Bügel 16 bewegt, drücken Spiralfedern 28 auf die Hülse. Die Ebene entspricht der Darstellungsebene in 7. Die Rotationsachse verläuft senkrecht dazu. Die Spiralfedern 28 und die Hülse 24 sind in 9 und 10 sehr gut zu erkennen.
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Als Federwiderlager für die Spiralfedern 28 dient das Gehäuse 26. Mit den Spiralfedern 28 wird die Hülse 24 und damit auch die Bewegung des Schließbügels 16 in einer gewünschten Position zentriert. Wenn der Schließbügel beim Schließvorgang auf eine Speiche 20 trifft, erlauben die Spiralfedern 28 eine laterale Bewegung. Dies ist in 11 und 12 illustriert.
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15 bis 18 illustrieren die Montage der Hülse 24 und der Spiralfedern 28. Das Gehäuse 26 ist zweiteilig ausgebildet. Die 15 bis 18 zeigen einen Abschnitt eines ersten Gehäuseteils in offenem Zustand. Das Gehäuse 26 ist mit einer Öffnung 40 ( 15) versehen, welche in lateraler Richtung, senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schließbügels 16 ein Oval bildet. Der Schließbügel 16 kann durch diese Öffnung 40 aus dem Gehäuse 26 heraus bewegt werden. Dies ist in 13 gut zu erkennen.
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Unmittelbar hinter der Öffnung 40 sind die Innenwandungen des Gehäuses 26 derart geformt, dass darin die zwei Spiralfedern 28 und die Hülse 24 unverrückbar gehalten werden. Bei der Montage wird zunächst eine erste Spiralfeder 28 eingelegt. Dies ist in 16 illustriert. Anschließend wird die Hülse 24 eingelegt. Dies ist in 17 gut zu erkennen. Die Hülse 24 wird derart eingelegt, dass eine der Öffnungen 42 zur Öffnung 40 ausgerichtet ist.
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Eine weitere Spiralfeder 29 wird auf die Hülse aufgelegt. Anschließend wird das Gehäuse 26 mit einem zweiten Gehäuseteil verschlossen. Dies ist in 13 gut zu erkennen. Bei verschlossenem Gehäuse 26 können die lose eingelegten Federn 28, 29 und die Hülse 24 nicht mehr verrutschen oder herausfallen. Eine gesonderte Befestigung ist nicht erforderlich. Das vereinfacht die Montage.
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Der Schließbügel 16 wird mit dem unverzahnten Winkelabschnitt durch die Hülse 24 geführt. Die Hülse 24 mit den Spiralfedern 28, 29 bildet ein Lager mit zwei Freiheitsgraden: zum einen kann der Schließbügel 16 um seine Zentralachse rotiert werden um das Schloss zu verriegeln. Zum anderen erlauben die Spiralfedern 28, 29 eine Ausweichbewegung des in der Hülse 24 geführten Schließbügels 16 in lateraler Richtung. Eine solche Ausweichbewegung ist erforderlich, wenn das Rad 22 gerade so positioniert ist, dass der Schließbügel 16 auf eine Speiche 20 trifft. Dann kann der Schließbügel eine geringfügige laterale Bewegung ausführen, wie dies in 11 und 12 durch gestrichelte Linien illustriert ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die laterale Bewegung eine Rotationsbewegung um einen Drehpunkt 44 am entgegengesetzten Ende des Bügels. Es versteht sich, dass je nach Konstruktion auch eine translatorische Bewegung oder eine Kombination aus rotatorischer und translatorischer Bewegung möglich ist, welche eine Ausweichbewegung an der Speiche erlaubt.
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Anders als bisher verwandte Gummi-Lager, welche außen am Gehäuse 26 angebracht wurden, ist das Lager aus Hülse 24 und Spiralfedern 28, 29 innerhalb des Gehäuses 26 angeordnet. Auf diese Weise kann das Gehäuse 26 fest und unbeweglich am Rahmen montiert werden. Das Gehäuse 26 muss keine Ausweichbewegung durchführen. Innerhalb des Gehäuses 26 ist das Lager aus Hülse 24 und Spiralfedern 28, 29 gut gegen Umwelteinflüsse und Verschmutzung geschützt. Statt eines Gummis, welches bei Sonneneinstrahlung schnell altert und große Fertigungstoleranzen hat, kann eine Spiralfeder 28, 29 verwendet werden. Diese lässt sich mit hoher Genauigkeit fertigen. Die Federkraft ist vergleichsweise konstant. Dies ermöglicht es, einen Elektromotor mit geringerem Drehmoment einzusetzen. Es sind deutlich weniger Leistungsreserven erforderlich. Die Federkraft wird gerade so groß gewählt, dass der Schließbügel 16 nicht klappert und sich auch bei der Fahrt über Unebenheiten nicht wesentlich aus seiner Lage bewegen kann. Umgekehrt ist die Federkraft gering genug um eine Ausweichbewegung an einer Speiche ohne großes Drehmoment zu erlauben.
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Um den Eintritt von Schmutz in den Innenraum des Gehäuses 26 zu verhindern oder zu verringern kann die Öffnung 40 mit einem Schmutzfänger versehen werden. Als Schmutzfänger ist beispielsweise ein Bürstenabstreifer geeignet. Schmutz, der beispielsweise am Schließbügel 16 haftet, wird dann am Eintritt in das Gehäuse gehindert. Auch der Eintritt von Regen und Spritzwasser kann verringert werden.
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Das Rahmenschloss 16 kann als vollautomatisches Schloss, wie beispielsweise in
EP 3 587 227 B1 beschrieben, ausgebildet sein. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass ein kostengünstigeres und robusteres Rahmenschloss nur teilautomatisch arbeitet. Der Schließvorgang wird dabei durch Betätigen des Tasters 46 ausgelöst, das Öffnen bei Annäherung eines mobilen Endgerätes oder dergleichen, bei welchem die Signalamplitude eines Bluetooth-Signals einen Schwellwert überschreitet. Bei dieser Ausgestaltung kann auf wenigstens einen zusätzlichen Beschleunigungssensor verzichtet werden, der sicherstellt, dass das Schloss nicht zu einem unerwünschten Zeitpunkt schließt, beispielsweise wenn das Fahrrad in Bewegung ist.
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Ein zusätzlicher Komfort wird erreicht, wenn das Schloss mit einem GPS-Tracker versehen ist, dessen Signal auf das mobile Endgerät übertragbar ist. Dann kann die Position des Fahrzeugs nachverfolgt werden, wenn es trotz allem gestohlen wurde. Ein GPS - Tracker erlaubt auch die Nachverfolgung von Fahrzeugen im Sharing - Betrieb, welche quasi an beliebiger Stelle abgestellt werden können und ggf. wiedergefunden werden müssen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine elektrischen Versorgungschnittstelle für den Anschluss an die Energieversorgung durch ein E-Bike System, ein Fahrraddynamo, ein Solarpanel, eine externe Batterie/Akku oder vergleichbare andere Energiequellen vor. Dadurch ist es insbesondere bei der Integration des Rahmenschlosses in ein Fahrradsystem für Hersteller und Anwender möglich, die Laufzeit des im Rahmenschlosses integrierten Akku zu erhöhen oder gänzlich auf eine gesonderte Aufladung des Rahmenschlosses im Betrieb verzichten zu können. Weiterhin kann das Rahmenschloss mit einer Datenschnittstelle, beispielsweise serielle UART, CAN Bus oder anderen geeigneten Datenschnittstellen ausgestattet sein. Diese ermöglicht das Rahmenschloss durch eine zum Beispiel im Fahrrad befindliche externe Steuerungseinheit zu bedienen und Zustandsinformationen zwischen Rahmenschloss und Fahrradsystem auszutauschen. Ebenso kann das Rahmenschloss über eine Mobilfunkschnittstelle bedient und Daten mit einem zentralen Datenbanksystem zum Beispiel zur Statusüberwachung ausgetauscht werden.
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Die vorstehenden Anordnungen wurden detailliert beschrieben. Es versteht sich aber, dass dies nicht limitierend für den Schutzumfang des Patents sein soll, der ausschließlich durch die Patentansprüche bestimmt wird. Viele Alternativen und gleichwirkende Mittel sind dem Fachmann geläufig, die eingesetzt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Insbesondere können vereinzelt die geometrische Anordnung, Materialien, Abmessungen und Mengen variieren ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2357124 A2 [0005]
- DE 102016125320 A1 [0005]
- WO 2016173804 A1 [0007]
- EP 3587227 B1 [0008, 0040]
