DE3415526C2 - Verwendung einer Stahllegierung für Fahrradrahmenrohre - Google Patents

Abstract

Es soll eine Stahllegierung für Fahrradrahmenrohre aufgezeigt werden, deren Eigenschaften hinsichtlich der statischen sowie dynamischen Belastung für den in Rede stehenden Verwendungszweck besonders günstig sind. Eine derartige Stahllegierung besteht aus 0,14 bis 0,18% Kohlenstoff, 0,15 bis 0,3% Silizium, 1,6 bis 1,8% Mangan, 1,9 bis 2,1% Chrom, 0,45 bis 0,60% Molybdän, mindestens 0,015% Aluminium und aus Eisen, wobei diese Legierung in bekannter Weise hergestellt und zunächst bei 900 bis 930°C geglüht, an Luft abgeschreckt und danach bei Temperaturen zwischen 500 und 650°C angelassen wird. Ein derartiges Material ist insbesondere bei Dauerschwingbeanspruchung sehr standfest, wodurch sich eine lange Lebensdauer ergibt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Stahllegierung für Fahrradrahmenrohre.
• Speziell im Sportbereich werden an Fahrräder enorm hohe Ansprüche gestellt. Dies gilt insbesondere für Sportarten wie Querfeldeinrennen oder Radball.
• Für derartige Sportarten sind Fahrradrahmen aus Leichtmetall letztendlich ebensowenig geeignet wie solche aus einfachen Stählen.
• Aus diesem Grunde sind bereits Konstruktionen bekannt, bei denen für die Fahrradrahmenrohre hochkohlenstoffhaltige Vergütungsstähle eingesetzt werden.
• Derartige Vergütungsstähle müssen in Öl oder Wasser gehärtet werden.
• Damit ist der Nachteil verbunden, daß schon bei der Fertigung der Fahrradrahmenrohre ein starker Verzug eintritt, der ein Nachrichten der Fahrradrahmenrohre erfordert. Durch dieses Nachrichten wiederum weisen die bekannten Fahrradrahmenrohre eine relativ hohe Eigenspannung auf.
• Die bislang verwendeten Vergütungsstähle sind auch vergleichsweise schlecht schweißbar aufgrund ihres relativ hohen Kohlenstoffgehaltes.
• Beim Verbinden der bislang verwendeten Fahrradrahmenrohre durch Schweißen oder Löten können nun wiederum mikroskopisch feine Risse entstehen, die bei hoher Belastung schnell zu einem Bruch des Fahrradrahmens führen können.
• Bei den bekannten Fahrradrahmenrohren liegt die Streckgrenze des verwendeten Materials etwa zwischen 400 und 500 N/mm². Dabei weisen derartige Materialien eine Längsdehnung von etwa 8 bis 10% auf.
• Dies bedeutet, daß die Belastbarkeit eines aus derartigen Rohren hergestellten Fahrradrahmens verhältnismäßig gering ist, und die schon oben erwähnten Nachteile führen zu einer vergleichsweise kurzen Lebensdauer derartiger Fahrradrahmen.
• Um diesen Nachteilen in etwa entgegenwirken zu können, sind bislang relativ dickwandige Rohre verwendet worden, was aber wieder zu einer Erhöhung des Gewichtes führt, was insbesondere dann von Nachteil ist, wenn mit derartigen Fahrrädern sportliche Übungen ausgeführt werden sollen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stahllegierung für Fahrradrahmenrohre aufzuzeigen, deren Eigenschaften hinsichtlich der statischen sowie dynamischen Belastungen für den in Rede stehenden Verwendungszweck besonders günstig sind.
• Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß die angegebene Stahllegierung sowohl hohen statischen wie auch dynamischen Belastungen standhält. Die Streckgrenze des angegebenen Materials liegt bei etwa 600 bis 800 N/mm² bei einer Längsdehnung im Bereich von 12 bis 20%.
• Ein derartiges Material ist insbesondere bei Dauerschwingbeanspruchung sehr standfest, wodurch sich eine lange Lebensdauer ergibt.
• Aufgrund der ausgezeichneten Eigenschaften besteht nun die Möglichkeit, vergleichsweise dünnwandige Fahrradrahmenrohre zu verwenden, so daß ein Fahrradrahmen mit entsprechend guten Eigenschaften nur ein geringes Gewicht aufweist.
• Die bislang übliche Verstärkung der Fahrradrahmenrohre im Verbindungsbereich kann aufgrund der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Stahllegierung entfallen, wodurch nicht nur eine Materialersparnis erzielt wird, sondern insbesondere ein sehr aufwendiger und teurer Fertigungsvorgang eingespart wird, der bislang erforderlich war, um die Fahrradrahmenrohre im Verbindungsbereich zu verdicken. Zu diesem Zweck wurde nämlich bislang ein Fahrradrahmenrohr durch mechanische Verformung unter Einsatz eines konisch gestalteten Stempels od. dgl. bearbeitet.
• Da die erfindungsgemäße Stahllegierung an Luft abgeschreckt wird, entstehen praktisch keinerlei oder nur vernachlässigbar kleine Verzugserscheinungen, so daß ein Nachrichten praktisch entfallen kann. Beim Schweißen oder Löten derartiger Fahrradrahmenrohre entsteht auch im Verbindungsbereich keine potentielle Schwachstelle, da sich das erfindungsgemäße Material ohne negative Beeinflussung seiner Eigenschaften schweißen und löten läßt.
• Insbesondere beim Schweißen ist der vergleichsweise geringe Kohlenstoffanteil der Stahllegierung von Vorteil.
• Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Stahllegierung werden also zusammenfassend gesagt sowohl die mechanischen Eigenschaften verbessert, wie auch die Herstellkosten gesenkt und, was ebenfalls von großer Bedeutung ist, eine Gewichtsreduzierung ermöglicht.
• Ein aus derartigen Fahrradrahmenrohren aufgebautes Fahrrad ist somit im Vergleich zu bislang bekannten Konstruktionen mechanisch höher belastbar, dauerhafter, billiger herstellbar und aufgrund des geringen Gewichtes von einem Sportler leichter und bequemer handhabbar.

Claims (1)

1. Verwendung einer Stahllegierung, die aus 0,14 bis 0,18% Kohlenstoff, 0,15 bis 0,3% Silizium, 1,6 bis 1,8% Mangan, 1,9 bis 2,1% Chrom, 0,45 bis 0,60% Molybdän, mindestens 0,015% Aluminium und aus Eisen mit herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest besteht, als Werkstoff für Fahrradrahmenrohre, die in bekannter Weise hergestellt und zunächst bei 900 bis 930°C geglüht, an Luft abgeschreckt und danach bei Temperaturen zwischen 500 und 650°C angelassen werden.