DE3782940T2

DE3782940T2 - Kunststofffahrradrahmen komponnenten und herstellungsverfahren.

Info

Publication number: DE3782940T2
Application number: DE8787903605T
Authority: DE
Inventors: Brent J Trimble
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2007-05-13
Also published as: EP0307410B1; EP0307410A4; ATE82921T1; US4850607A; JPH01502577A; JPH0674072B2; US4941674A; US4982975A; WO1987006901A1; DE3782940D1; EP0307410A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zweiradrahmen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ultraleichte Hochleistungszweiradrahmen, hergestellt aus Kompositmaterialien, und auf Verfahren zum Herstellen solcher Zweiradrahmen.

Stand der Technik

Konventionelle Zweiradrahmen sind Baugruppen, hergestellt aus einzelnen Rohren, die miteinander durch Verschweißen, Hartlöten oder unter Verwendung anderer Mittel zum Verbinden der Rohre miteinander verbunden werden. Die einzelnen Rahmenrohre wurden schon frühzeitig entsprechend ihrer Position im Verhältnis zu anderen Hauptkomponenten oder Baugruppen bezeichnet, die verwendet werden, um ein Funktionieren des Zweirads herzustellen. Demgemäß ergab sich, daß das kurze Rahmenrohr, das die Lenkerbaugruppe und die Vorderradgabel abstützte, als "Kopfrohr" bezeichnet wurde, das Rohr, das den Sitz abstützte und mit dem Pedalwellensupport (dem bodenseitigen Lager) verbunden war, als "Sitzrohr" bezeichnet wurde, das Rohr, das das Sitzrohr und das Kopfrohr miteinander verband, als "Toprohr", bezeichnet wurde, das Rohr, das von dem Kopfrohr zu dem Pedallager führte, als "Abwärtsrohr" bezeichnet wurde, das Paar von Rohren, die vom Sitzrohr zu den Enden der Hinterradwelle sich erstreckte, jeweils ein Rohr auf beiden Seiten des Hinterrades, wurden als "Sitzstege" bezeichnet, und das Paar von Rohren, das das Pedallager mit den Enden der Sitzstege an der Hinterradachse verband, jeweils ein Rohr auf beiden Seiten des Hinterrades, wurde als "Kettenstege" bezeichnet.
Die Mehrzahl von Verbindungen waren erforderlich, um diese einzelnen strukturellen Teile miteinander zu verbinden, kombiniert mit den unterschiedlichen Kräften, die ein Zweirad belasten, wenn es gefahren wird, führen zu einer Reihe von Problemen. Es ist beispielsweise nicht ungewöhnlich, daß eine oder mehrere Stoßstellen oder Verbindungen bei einem konventionellen Zweiradrahmen versagt, was den gesamten Rahmen unbrauchbar für die Verwendung macht, bis die Verbindung repariert ist. Bei vielen Rahmen sind die Kosten für das Richten des Rahmens und die Reparatur der Verbindungen prohibitiv.
Ferner sind einzelne Rohre relativ schwer, da sie generell durch Extrusion oder durch Rollen und Verschweißen einer Metall-Legierung hergestellt werden. Die Herstellung und Montage dieser vielen strukturellen Teile ist außerdem zeitaufwendig und teuer.
Schließlich haben die meisten konventionellen Zweiradrahmenrohre generell kreisrunde Querschnitte, da sie aus im Handel erhältlichen Normrohren hergestellt werden. Demgemäß sind konventionelle Rahmen infolge sowohl der Form der Rohre als auch der Vielzahl von Verbindungsstellen nicht besonders an verbesserte Aerodynamik anpaßbar.
Einige der oben genannten Probleme wurden angesprochen von früheren Erfindern. Beispielsweise schlägt U.S. Patent Nr. 4,513,986 (Trimble) einen Einschalenrahmen vor mit einer gestreckten einheitlichen äußeren Haut über inneren Versteifungsrippen und anderen strukturellen Elementen. U.S. Patent Nr. 3,833,242 (Thompson, Jr.) schlägt eine harte äußere Haut vor, die ein Inneres aus einem Strukturschaum abdeckt. Ein Radrahmen, geformt oder gegossen aus Metall oder Kunststoff in einem einzigen massiven Stück, wird in U.S. Patent Nr. 4,015,854 (Ramond) vorgeschlagen. Diese Rahmen können aerodynamische Vorteile gegenüber konventionellen Zweiradrahmen aufweisen infolge der aerodynamischen Form und einheitlichen Natur ihrer Außenhaut. Diese Rahmen erfordern jedoch generell die Verbindung einer großen Anzahl von inneren strukturellen Spitzelementen, wie Scherblättern, Verstärkungswinkeln, Verstärkungsblöcken und -streifen, und Stoßstellenblöcken und/oder das Vorhandensein von strukturellem Schaum im Inneren zum Abstützen des Rahmens, womit sie bestimmte Nachteile konventioneller Rahmen teilen. Während es möglich ist, die aerodynamische Leistung bei der Vorwärtsbewegung zu verbessern, wird zusätzlich eine gestreckte Haut die Empfindlichkeit des Rahmens gegenüber Querwinden erhöhen.
Demgemäß besteht die Notwendigkeit für einen einheitlichen, festen, leichtgewichtigen Zweiradrahmen, der aerodynamisch ist, leicht aufzubauen ist und anpaßbar ist an die Massenherstellungstechniken. Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme durch Bereitstellen eines einteiligen, generell hohlen, aerodynamischen Zweiradrahmens, der keine internen strukturellen Komponenten benötigt und hergestellt wird aus billigen, leichtgewichtigen und festen Kompositmaterialien.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine Zweiradrahmenkomponente, wie in Anspruch 1 definiert, und ein Verfahren zum Herstellen einer generell hohlen Radrahmenkomponente, wie im Anspruch 23 definiert. Verschiedene Ausführungsformen der Radrahmenkomponente beziehungsweise des Herstellungsverfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 22 beziehungsweise 24 bis 32 definiert.
In einer Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung einen generell hohlen, rohrartigen, einteiligen Zweiradrahmen mit einem Lenkerabstützmittel, einem Sitzabstützmittel, einem Pedalabstützmittel, einem Hinterradabstützmittel, einem Toprohrabschnitt, einem Abwärtsrohrabschnitt, einem Sitzrohrabschnitt, einem Kettenstegabschnitt und einem Sitzstegabschnitt, aufgebaut unter Verwendung von Lagen struktureller Fasern, wie sie einsetzbar sind zum Herstellen von Kompositmaterialien, und Harz.
In einer anderen Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung einen generell hohlen, einheitlichen Zweiradrahmen mit einem Lenkerstützmittel, einem Sitzstützmittel, einem Pedalstützmittel, einem Hinterradstützmittel, einem Toprohrabschnitt, einem Abwärtsrohrabschnitt, einem Sitzrohrabschnitt, einem Kettenstegabschnitt und einem Sitzstegabschnitt, aufgebaut unter Verwendung von Lagen aus mit wärmehärtbarem Harz imprägnierten Glasfasern, Karbonfasern und KEVLAR-Fasern.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Querschnittsform ausgewählter Abschnitte eines Rahmens der vorliegenden Erfindung abgewandelt werden, abhängig von der Position des Abschnitts, zum Verbessern des aerodynamischen Verhaltens des Rahmens ohne begleitende, zunehmende Seitenwindempfindlichkeit.
In noch einer anderen Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Herstellung einheitlicher, generell hohler, ultraleichter Zweiradrahmen unter Verwendung von strukturellen Fasern und Harzen, bei welchem die Fasern und Harze anfänglich um Dorne geformt werden mit der entsprechenden Größe und Form des hohlen Inneren der verschiedenen fertiggestellten Abschnitte des Rahmens. Nach dieser anfänglichen Auslegung werden diese hohlen Abschnitte von den Dornen abgenommen und miteinander verbunden unter Verwendung hohler Eckflecken, umfassend mehrere Lagen von Faserstreifen und Harz. Aufblasbare Blasen werden vorzugsweise in die größeren Hohlräume plaziert, die sich in dem Toprohrabschnitt, Abwärtsrohrabschnitt und Sitzrohrabschnitt befinden, und ein massives Stück aus Schaum, hergestellt aus einem wärmeexpandierbaren Harzverbund, ist in den kleineren Hohlräumen des Sitzsteges und des Kettenstegabschnittes plaziert. Alternativ kann ein aufschäumbares, flüssiges Harz anstelle aller oder eines Teils der Blasen des massiven Schaums oder beider eingesetzt werden. Der Rahmen wird dann in eine Form eingesetzt, die Blasen werden aufgeblasen zum Anpressen der Lagen aus Faser und Harz gegen die Wandungen der Form und der Aushärtprozeß wird eingeleitet durch Übertragung von Wärme auf die Form. Die weitere Andrückung der Lagen aus Faser und Harz erfolgt mit Anstieg des Drucks innerhalb der Blase und des Drucks, hervorgerufen durch die Expansion des Schaums in den Sitzsteg- und Kettenstegabschnitten, mit zunehmender Temperatur. Wenn die Aushärtung beendet ist, wird der Rahmen aus der Form entnommen, alle aufblasbaren Blasen werden entnommen und jeglicher Schaum in einem der Abschnitte kann entfernt werden durch Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel.
In noch einer anderen Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Herstellung eines generell einheitlichen, ultraleichten Zweiradrahmens, bei dem eine einheitliche, generell hohle Hauptkomponente des Rahmens, die mindestens zwei hohle Rohrabschnitte umfaßt, die einstückig verbunden sind durch eine hohle Stoßstelle, geformt werden kann und vorgehärtet werden kann in einer Hauptform. Ein oder mehrere andere hohle Abschnitte des Rahmens können geformt und vorgehärtet werden, unabhängig davon, und dann mit der Hauptkomponente unter Verwendung von Klebeverbindungen verbunden werden.
Alternativ können vorgehärtete hohle Rohr- oder Stegabschnitte an einer ungehärteten einheitlichen Hauptrahmenkomponente angebracht werden, die mindestens zwei hohle Rohrabschnitte, integral vereinigt durch eine hohle Stoßstelle, umfaßt, so daß die vorgehärteten Abschnitte adhäsiv in den Rahmen eingebunden werden, wenn die einheitliche Hauptkomponente ausgehärtet wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ein besseres Verständnis der Erfindung und ihrer Vorteile ergibt sich aus der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Rahmens der vorliegenden Erfindung ist und eine Sitzbaugruppe und eine Frontgabelbaugruppe, plaziert für Perspektive, darstellt;
Fig. 2 ein Schnitt der hohlen Stoßstelle für die Abstützung der Sitzstützhülse eines Rahmens der vorliegenden Erfindung ist, gesehen längs Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Rückansicht eines Rahmens der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 ein Schnitt des Rahmens der vorliegenden Erfindung ist nach Linie 4-4 der Fig. 1;
Fig. 5 eine Schnittansicht des Abwärtsrohrabschnitts des Rahmens der vorliegenden Erfindung ist nach Linie 5-5 der Fig. 1;
Fig. 6 eine Schnittansicht des Toprohrabschnitts eines Rahmens der vorliegenden Erfindung ist, gesehen längs Linie 6-6 der Fig. 1;
Fig. 7 eine Schnittansicht des Sitzrohrabschnitts eines Rahmens der vorliegenden Erfindung nach Linie 7-7 der Fig. 1 ist;
Fig. 8 eine Schnittansicht der Stoßstelle zwischen dem Toprohrabschnitt und dem Abwärtsrohrabschnitt eines Rahmens der vorliegenden Erfindung nach Linie 8-8 der Fig. 1 ist;
Fig. 9 eine Schnittansicht der Stoßstelle zwischen dem Sitzrohrabschnitt und dem Abwärtsrohrabschnitt eines Rahmens der vorliegenden Erfindung nach Linie 9-9 der Fig. 1 ist;
Fig. 10 eine Schnittansicht eines der Kettenstegabschnitte eines Rahmens der vorliegenden Erfindung nach Linie 10-10 der Fig. 1 ist;
Fig. 11 eine fragmentarische Schnittansicht eines Abschnitts der Stoßstelle für die Abstützung der Lenkerbaugruppe in einem Rahmen der vorliegenden Erfindung nach Linie 11-11 der Fig. 1 ist;
Fig. 12 eine Schnittansicht eines der Sitzstegabschnitte eines Rahmens der vorliegenden Erfindung nach Linie 12-12 der Fig. 1 ist;
Fig. 13 eine fragmentarische Schnittansicht des Sitzrohrabschnitts oder Abwärtsrohrabschnitts eines Rahmens der vorliegenden Erfindung innerhalb einer Form ist und vor dem Aushärten der Kompositmaterialien; und
Fig. 14 eine fragmentarische Schnittansicht des Sitzrohrabschnitts oder Abwärtsrohrabschnitts eines Rahmens der vorliegenden Erfindung innerhalb einer Form und während des Aushärtens der Kompositmaterialien ist.
Fig. 15 eine fragmentarische Draufsicht auf die Form und Kopfrohrstoßstelle des Rahmens mit der oberen Hälfte der Form, abgenommen aus Gründen der Klarheit, ist.
Fig. 16 eine fragmentarische Seitenansicht in einer Schnittdarstellung nach Linie 16-16 der Fig. 15 ist.
Fig. 17 eine fragmentarische Seitenansicht im Schnitt nach Linie 17-17 der Fig. 15 ist.
Fig. 18 eine fragmentarische Seitenansicht im Schnitt nach Linie 18-18 der Fig. 15 ist.
Fig. 19 eine fragmentarische Schnittdarstellung der Pedalabstützmittel und eines angeschlossenen Kettensteges ist zur Illustration eines Mittels der Verbindung von Stegen, wenn das Frontdreieck als unabhängiges, integrales Bauteil geformt wird.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft einen ultraleichten, generell hohlen, einheitlichen Zweiradrahmen, der keine internen, strukturellen Komponenten erfordert, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rahmens.
In einer Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung einen generell hohlen, einheitlichen, rohrartigen Zweiradrahmen mit einem Lenkerstützmittel, einem Sitzstützmittel, einem Pedalstützmittel, einem Hinterradstützmittel, einem Toprohrabschnitt, einem Abwärtsrohrabschnitt, einem Sitzrohrabschnitt, einem Kettenstegabschnitt und einem Sitzstegabschnitt, aufgebaut unter Verwendung von Lagen von harzimprägnierten, strukturellen Fasern, geeignet zur Herstellung von Kompositmaterialien.
In einer anderen Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung einen generell hohlen, einheitlichen Zweiradrahmen mit einem Lenkerstützmittel, einem Sitzstützmittel, einem Pedalstützmittel, einem Hinterradstützmittel, einem Toprohrabschnitt, einem Abwärtsrohrabschnitt, einem Sitzrohrabschnitt, einem Kettenstegabschnitt und einem Sitzstegabschnitt, aufgebaut unter Verwendung von Lagen aus harzimprägnierten Glasfasern, Kohlenstoffasern und KEVLAR-Fasern.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Querschnittsform ausgewählter Abschnitte des Rahmens verändert werden zum Verbessern des aerodynamischen Verhaltens des Rahmens ohne begleitende, erhöhte Seitenwindempfindlichkeit.
Fig. 1, 3 und 4 zeigen einen Rahmen der vorliegenden Erfindung, der einen generell hohlen, rohrartigen Toprohrabschnitt 17 umfaßt, der sich zwischen einem Lenkerstützmittel 26 und einem Sitzstützmittel 27 erstreckt; einen generell hohlen, rohrartigen Abwärtsrohrabschnitt 18, der sich zwischen dem Lenkerstützmittel 26 und dem Pedalstützmittel 25 erstreckt; einen generell hohlen, rohrartigen Sitzrohrabschnitt 20, der sich zwischen dem Sitzstützmittel 27 und einem Pedalstützmittel 25 erstreckt; einen ersten und einen zweiten generell hohlen, rohrartigen Kettenstegabschnitt 19, 19', von denen der erste Abschnitt 19 sich von der linken Seite des Pedalstützmittels 15 zur linken Seite des Hinterradstützmittels 24 und der zweite solche Abschnitt 19' sich von der rechten Seite des Pedalstützmittels 25 zur rechten Seite des Hinterradstützmittels 24' erstreckt; und einen ersten und einen zweiten generell hohlen, rohrartigen Sitzstegabschnitt 21, 21', von denen der erste solche Abschnitt 21 sich von der linken Seite des Sitzstützmittels 27 zur linken Seite des Hinterradstützmittels 24 erstreckt und der zweite solche Abschnitt 21' sich von der rechten Seite des Sitzstützmittels 27 zur rechten Seite des Hinterradstützmittels 24' erstreckt.
In dieser Konfiguration bilden der Toprohrabschnitt 17, der Abwärtsrohrabschnitt 18 und der Sitzrohrabschnitt 20 ein Dreieck mit offener Front, und der Sitzrohrabschnitt 20, die Kettenstegabschnitte 19, 19' und die Sitzstegabschnitte 21, 21' bilden ein Paar von offenen hinteren Dreiecken. Ein rechtes hinteres Dreieck besteht aus dem rechten Kettenstegabschnitt 19', rechten Sitzstegabschnitt 21' und Sitzrohrabschnitt 20, und ein linkes hinteres Dreieck setzt sich zusammen aus dem linken Kettenstegabschnitt 19, dem linken Sitzstegabschnitt 21 und dem Sitzrohrabschnitt 20.
Das Lenkerstützmittel 26 umfaßt eine hohle Verbindung und zugeordnete Elemente für die drehbare Abstützung des bodenseitigen Endes einer Vorderradgabelbaugruppe 22 und einer Vorderradbaugruppe und am oberen Ende eine Lenkstangenbaugruppe. Das Sitzstützmittel 27 umfaßt eine hohle Stoßstelle und zugeordnete Elemente für die einstellbare Aufnahme des Pfostens einer Sitzbaugruppe. Das Pedalstützmittel 25 weist eine hohle Verbindungsstelle auf und zugeordnete Elemente für die Abstützung einer Pedalkurbel und Kettenradbaugruppe. Jedes Hinterradstützmittel 24, 24' umfaßt eine hohle Stoßstelle, die einen geschlitzten Hinterradauslaß umfaßt mit einem Kopf 30, 30', einem ersten Schenkel 31, 31' und einem zweiten Schenkel 32, 32' zur Abstützung der Welle einer Hinterradbaugruppe. Die hohle Stoßstelle jedes Hinterradstützmittels 24, 24' ist vorzugsweise mit einer Ausnehmung 34, 34' versehen für die Aufnahme des Kopfes 30, 30' des Hinterradauslasses. Die Ausnehmung 34, 34' kann entweder aus einer vorher geformten Stoßstelle ausgeschnitten werden oder vorzugsweise als Teil der Stoßstelle geformt werden, wenn der Rahmen aufgebaut wird, wobei der Auslaß in Position plaziert wird, nachdem das Rahmenmaterial ausgelegt worden ist, jedoch bevor der ungehärtete Rahmen in der Form plaziert wird. Die geformte Ausnehmung 34, 34' paßt sich vorzugsweise dicht an die Form des aufgenommenen Auslasses an, derart, daß der Auslaß sich nicht aus seiner Position bewegt, selbst bei Fehlen einer zusätzlichen Haftung zwischen dem Auslaß und der geformten Ausnehmung 34, 34', womit demgemäß ein Mittel geschaffen wird für permanente und sichere Befestigung eines Hinterradauslasses an dem Rahmen an jedem Hinterradstützmittel 24, 24'.
Zusätzliche Abstützung und Stabilität wird geschaffen durch den ersten Schenkel 31, 31', der in den bodenseitigen Abschnitt des generell hohlen, rohrartigen Sitzstegabschnitts 21, 21' eingebettet und vorzugsweise verklebt ist und durch den zweiten Schenkel 32, 32', der in den hinteren Abschnitt des generell hohlen, rohrartigen Kettenstegabschnitts 19, 19' eingebettet und vorzugsweise verklebt ist.
In gleicher Weise kann eine Lenkerstützhülse 26' in das Lenkerstützmittel 26 eingebettet sein, eine Sitzstützhülse 27' kann in das Sitzstützmittel 27 eingebettet sein und eine Bodenhülse 25' zur Aufnahme der Pedalkurbelachse (nicht dargestellt) kann in das Pedalstützmittel 25 eingebettet sein.
Fig. 3 und 5 bis 12 zeigen die bevorzugte Querschnittsform verschiedener Abschnitte eines einheitlichen Rahmens gemäß der vorliegenden Erfindung. Obwohl die Querschnittsform der verschiedenen hohlen, rohrartigen Abschnitte eine runde, aerodynamische Form haben können, sind unrunde, stromlinienförmige Typen von Querschnittsformen bevorzugt. Diese aerodynamische Querschnittsform erstreckt sich vorzugsweise längs des größeren Teils der Längserstreckung der langgestreckten, rohrartigen Abschnitte, und es ist noch mehr bevorzugt, daß sie sich über im wesentlichen die gesamte Länge derselben erstreckt. Diese bevorzugten aerodynamischen Formen sind im wesentlichen symmetrisch relativ zu einer imaginären Ebene, in der sowohl das Vorderrad als auch das Hinterrad rotieren, vorzugsweise der Ebene, die im wesentlichen durch das Zentrum der geometrischen Querschnittsform der von der Radbaugruppe getragenen Bereifung verläuft.
Fig. 7 illustriert generell die bevorzugteste Querschnittsform für einen rohrartigen Sitzrohrabschnitt mit einem Paar von nachlaufenden Kanten 37 und einer konkaven rückwärtigen Wandung 38 mit einer gleichförmigen Querschnittskrümmung, die im wesentlichen der Querschnittskrümmung oder dem Umriß der Bereifung der Radbaugruppe folgt. Die Rückwandung 38 hat außerdem vorzugsweise eine gleichförmige Längskrümmung, die der Krümmung des Umfangs des Rades der Radbaugruppe folgt, wie durch die gestrichelte, gekrümmte Linie in Fig. 1 angedeutet.
Unabhängig von der Querschnittsform der verschiedenen Abschnitte des Rahmens der vorliegenden Erfindung ist genug Zwischenraum vorgesehen zwischen den Oberflächen der verschiedenen Abschnitte des Rahmens und den angebrachten Komponenten, wie der Hinterradbaugruppe und der Vorderradbaugruppe, um den normalen Betrieb des Rades ohne unnormale Interferenzen vom Rahmen her zu ermöglichen, beispielsweise freie Drehung der Bereifung ohne Kontakt zwischen der Bereifungsoberfläche und den Rahmenoberflächen.
Ein Rahmen gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus irgendeinem geeigneten strukturellen Kunststoff-Kompositmaterial oder faserverstärkten Kunststoff hergestellt werden, geformt aus Streifen von strukturellen Fasern, wie beispielsweise Glasfasern und Epoxy. Verstärkungsfasern können gerichtet oder verwebt sein. Vorzugsweise wird eine Kombination von Glasfasern, Karbonfasern und KEVLAR-Fasern für die Verbesserung der Festigkeit verwendet. In der bevorzugtesten Ausführungsform sind die Verstärkungsfasern gleichgerichtet und umfassen etwa ein Drittel Glas, etwa ein Drittel KEVLAR und etwa ein Drittel Karbon. Das Harz ist vorzugsweise ein formbares, wärmehärtbares Epoxy-Harz. Eine lange Bahn, verpackt als Rolle und umfassend eine oder mehrere Lagen von Gewebe aus den bevorzugten Verstärkungsfasern und imprägniert mit dem bevorzugten Harz, ist erhältlich von der Fiberite Company in Orange, Kalifornien.
Die vorliegende Erfindung schafft auch in einer bevorzugten Ausführungsform ein Verfahren für die Herstellung ultraleichter, einheitlicher, generell hohler Zweiradrahmen unter Verwendung von strukturellen Fasern und Harzen, wobei genug Fasern und Harze zunächst um Dorne geformt werden mit der annähernden Form und Größe des hohlen Inneren der verschiedenen fertiggestellten Abschnitte des Rahmens zum Erzielen einer Wandungsdicke des ausgehärteten Rahmens von etwa 35 Tausendstel Zoll bis etwa 125 Tausendstel Zoll. Nach dieser anfänglichen Auslegung werden die Abschnitte von den Dornen entnommen und miteinander verbunden durch hohle Verbindungsstellen, hergestellt aus Eckflecken, die Lagen von harzimprägnierten Faserstreifen umfassen, zur Bildung einer ungehärteten Schale. Aufblasbare Blasen werden in den größeren Hohlräumen plaziert, gebildet in dem Toprohrabschnitt, Abwärtsrohrabschnitt und Sitzrohrabschnitt. Ein festes Stück aus Schaum, hergestellt aus einer wärmeexpandierbaren Harzzusammensetzung, wird in den kleineren Hohlräumen der Sitzsteg- und Kettenstegabschnitte plaziert. Ein wärmeexpandierbarer, solider Harzschaum mit einer geschlossenen zellulären Struktur und hergestellt aus einem Polymethacrylimid, ist unter dem Warenzeichen Rohacell von Cyro Industries in Orange, Connecticut, erhältlich. Dieser Harzschaum ist starr bei Umgebungstemperaturen, erweicht sich jedoch zu einem plastischen Zustand und expandiert radial bei Temperaturen für das Aushärten des Rahmens.
Die ungehärtete Schale wird dann in einer Form plaziert, und die Blasen werden aufgeblasen zum Andrücken der Faser- und Harzlagen gegen die Formwandungen. Der Aushärteprozeß wird danach eingeleitet durch Übertragung von Wärme auf die Form zum Erhitzen des Rahmens auf eine Temperatur, die für das Aushärten das Harzes genügt. Für die bevorzugten Fasern und Harze, erhältlich von der Fiberite Company, wird der Rahmen auf etwa 250ºF zum Aushärten des Harzes erhitzt. Ein weiteres Andrücken der Lagen von Fasern und Harz erfolgt, wenn der Druck innerhalb der Blasen und der Druck, hervorgerufen durch die Expansion des Schaums in den Sitzsteg- und Kettenstegabschnitten, zunimmt, wenn die Temperatur ansteigt. Wenn das Aushärten beendet ist, wird der Rahmen aus der Form entnommen, die aufblasbaren Blasen werden entfernt und jeder Schaum in den Kettensteg- und Sitzstegabschnitten kann entfernt werden durch Lösen in einem entsprechenden Lösungsmittel.
Das bevorzugte Verfahren der Formung des einstückigen Rahmens der vorliegenden Erfindung verwendet eine zweiteilige Hohlform mit einer rechten Seite und einer linken Seite und inneren Ausnehmungen, entsprechend der äußeren Form und Größe des fertiggestellten Rahmens.
Um einen Rundrohrrahmen herzustellen, werden der Toprohrabschnitt 17, der Sitzrohrabschnitt 20 und der Abwärtsrohrabschnitt 18 separat hergestellt durch Umwickeln eines Dorns mit harzimprägnierten Faserstreifen zum Herstellen einer Rohrstruktur. Je nach den Festigkeitsanforderungen, die in den jeweiligen Abschnitten gewünscht werden, können einige der Streifen spiralig gewickelt werden und einige können längsweise gewickelt werden zum Bereitstellen von Mehrfachlagen. Spiralige Windungen aufeinanderfolgender Lagen werden vorzugsweise in entgegengesetzten Richtungen gewickelt unter Verwendung langer Streifen von harzimprägniertem Gewebe, vorzugsweise mit einer Breite von 2 bis 4 Zoll. Vorzugsweise überlappen sich die Windungen eines Streifens in derselben Lage nicht. Der Dorn-Außendurchmesser entspricht annähernd dem fertigen Innendurchmesser des jeweilig hergestellten Abschnitts. Jeder solche Abschnitt wird Lage um Lage über den Dorn gewickelt. Die Anzahl von Lagen, die verwendet werden, hängt ab von der gewünschten Wandungsdicke des jeweiligen Abschnitts in dem fertigen Rahmen. Beispielsweise hat es sich erwiesen, daß etwa acht Lagen eine Wandungsdicke des fertigen Rahmens von etwa 60 Tausendstel Zoll ergeben. Nach dem Bewickeln werden die Rohrabschnitte axial vom Dorn abgezogen.
Die Richtung der Auflage der Schichten relativ zu der Längsachse jedes Abschnitts ist wichtig. Wenn die bevorzugten gleichgerichteten Fasern für den Toprohrabschnitt 17 eingesetzt werden, den Abwärtsrohrabschnitt 18, die Sitzstegabschnitte 21 und die Kettenstegabschnitte 19, kann etwa ein Viertel bis etwa die Hälfte dieser Fasern unter einem Winkel zwischen O und 45 Grad positioniert werden, vorzugsweise etwa 45 Grad relativ zur Längsachse dieser langgestreckten Abschnitte, wobei die übrigen Fasern generell parallel zur Längsachse liegen. Es wird angenommen, daß die, Faserorientierung die Festigkeit dieser Teile für die Aufnahme von Biege- und Torsionsbelastungen verbessert. Demgemäß sind in einem Rahmen, bei dem 8 Lagen von harzimprägnierter Faser verwendet werden, beispielsweise zwei Lagen und 45 Grad Winkel relativ zu der Längsachse orientiert, und liefern 25% abwinkelt liegender Fasern und 75% längsgerichteter Fasern. Es ist auch klar, daß Lagen so gewickelt werden können, daß eine Lage unter 45 Grad auf 90 Grad Winkel relativ zu der vorhergehenden 45 Grad Lage gesetzt wird. In dem Sitzrohrabschnitt 20 sind die gleichgerichteten Fasern vorzugsweise im wesentlichen sämtlich parallel zur Längsachse.
Die Kettenstegabschnitte 19, 19' und Sitzstegabschnitte 21, 21' werden vorzugsweise gebildet durch Wickeln von harzimprägnierten Faserstreifen um einen festen Schaumkern niedriger Dichte mit etwa der Form und Größe des Inneren der fertiggestellten Kettenstegabschnitte 19, 19' und Sitzstegabschnitte 21, 21'. Der feste Schaumkern wird hinreichend plastisch bei der Erhitzung, um zu expandieren ohne Aufbrechen seiner internen Struktur, die kleine geschlossene Zellen aus Harz, welche ein Gas enthalten, umfaßt.
Nach dem anfänglichen Auslegen der einzelnen Abschnitte werden die Abschnitte auf Größe geschnitten, falls erforderlich, und aufblasbare Blasen werden innerhalb des Toprohrabschnitts 17, Abwärtsrohrabschnitts 18 und Sitzrohrabschnitts 20 plaziert. Wie in Fig. 15 bis 18 dargestellt, werden dann Flecken 54 aus harzimprägniertem Fasermaterial verwendet zum Verbinden der Abschnitte und Bildung der gemeinsamen Stoßstellen für die Hinterradstützmittel 24, 24', Pedalstützmittel 25, Lenkerstützmittel 26 und Sitzstützmittel 27. Etwa die Hälfte jedes Fleckens 54 wird vorzugsweise ausgelegt als ein Abschnitt in einer entsprechenden Hälfte der Form mit hinreichender Überlappung zwischen den oberen und unteren Abschnitten des Fleckens zum Verbinden der beiden Abschnitte beim Aushärten. Eine Überlappung von einem halben Zoll beispielsweise hat sich als befriedigende Resultate ergebend erwiesen. Die Fleckenabschnitte werden in der Form ausgelegt, bevor die entsprechenden vorgeformten Rohrabschnitte darin plaziert werden, und die Flecken werden so geschnitten, daß sie ein Ende des entsprechenden vorgeformten Rohrabschnitts überlappen. Eine Überlappung von etwa einem Zoll bis etwa vier Zoll hat sich beispielsweise als befriedigend erwiesen, um die Teile miteinander zu verbinden. Alternativ können die Flecken rings um die Enden der Rohrabschnitte auf einem Tisch ausgelegt werden, und der so zusammengefügte Rahmen wird dann in die Form positioniert. Irgendwelche Metallhülsen, beispielsweise die Sitzstützhülse 27', Kopfrohrstützhülse 26', Hinterradausfall und Bodenlager 25' werden zu diesem Zeitpunkt eingebettet. Beispielsweise werden die Schenkel 31, 31' und 32, 32' der Hinterradausfälle in die Enden der Sitzstegabschnitte 21, 21' und Kettenstegabschnitte 19, 19' eingefügt und darin eingebettet unter Verwendung von Harz, wie es verwendet wird, um die Faserstreifen zu imprägnieren, bevor die Ausnehmungen 34, 34' der Hinterradstützmittel 24, 24' geformt wird zur Aufnahme des Kopfes 30, 30'.
Die gesamte Baugruppe wird dann in eine Hälfte der Form gelegt und die zweite Hälfte der Form wird mit der ersten Hälfte der Form verbunden, wobei der unausgehärtete Rahmen in den Formhohlraum gehalten wird. Eine einzige Blase wird vorzugsweise verwendet für den Toprohr- und Abwärtsrohrabschnitt und eine zweite Blase für den Sitzrohrabschnitt. Die Blasen werden aufgeblasen auf von etwa 15 Pfund pro Quadratzoll bis etwa 500 Pfund pro Quadratzoll und vorzugsweise auf etwa 100 Pfund pro Quadratzoll durch ein Ende jeder Blase, das sich durch die Form nach außen vom Inneren der großen Abschnitte des Rahmens erstreckt. Hitze wird auf die Form übertragen zum Aushärten des Harzes und Expandieren des Schaums gemäß den Empfehlungen des Harzherstellers. Wenn beispielsweise ein bevorzugtes Harz-Faser-Material der Fiberite Company verwendet wird, wird die Form auf eine Temperatur von etwa 250º aufgeheizt. Der Innendruck von der Blase und von dem expandierenden Schaum innerhalb der Sitzsteg- und Kettenstegabschnitte preßt die Faser-Harz- Lagen zusammen und gegen die Oberfläche der Form, während das Harz aushärtet.
Wenn das Harz ausgehärtet ist, wird die Form gekühlt und geöffnet und der einheitliche Rahmen wird entnommen. Die Blasen werden entleert und können entfernt werden oder können wegen ihres geringen Gewichts innerhalb der Hohlräume der großen Teile belassen werden. Der expandierte Schaum kann aus den Sitzsteg- und Kettenstegabschnitten durch Lösen in einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden.
Zum Herstellen eines Rahmens mit Abschnitten, die einen aerodynamischeren Querschnitt aufweisen, wird derselben grundsätzlichen Prozedur gefolgt mit einigen Abwandlungen. Während der Toprohrabschnitt 17 vorzugsweise auf einen Dorn gewickelt wird, und die Kettenstegabschnitte 19, 19' und Sitzstegabschnitte 21, 21' vorzugsweise auf einen Schaumkern niedriger Dichte gewickelt werden, wie oben erörtert, werden der Abwärtsrohrabschnitt 18 und der Sitzrohrabschnitt 20 vorzugsweise aus harzimprägnierten Streifen eines mehrlagigen Fasergewebes und Harzmaterialien direkt in jede Hälfte der Form eingelegt. Die Breite der Streifen in der ersten Hälfte 40 der Form ist etwa gleich der Hälfte des Umfangs des fertiggestellten Abschnitts, während die Breite der Streifen in der zweiten Hälfte 42 der Form breiter geschnitten wird zum Ermöglichen einer Überlappung an allen Seiten zum Verbinden der beiden Hälften der Abschnitte in der Form. Beispielsweise hat sich eine halbzöllige Überlappung auf allen Seiten als geeignet für eine befriedigende Überlappung erwiesen. Das mehrlagige Faser- und Harzgewebe besteht aus einzelnen Lagen oder Schichten von gleichgerichteten Fasern, und die Orientierung der Lagen in dem Mehrlagengewebe kann geändert werden zum Optimieren der Festigkeit, wie oben erörtert. Die Anzahl von Lagen, die verwendet wird, hängt ab von der gewünschten Wandungsdicke des jeweiligen Abschnitts des fertiggestellten Rahmens. Wie oben erörtert, ergeben 8 Lagen eine fertiggestellte Wandungsdicke von etwa 60 Tausendstel Zoll, was eine befriedigende Festigkeit für die meisten Zwecke liefert.
Flecken 54 aus harzimprägniertem Fasermaterial werden in ähnlicher Weise in jede Hälfte der Form eingelegt zum Bilden von Hälften der hohlen Stoßstellen des Hinterradstützmittels 24, 24', Pedalstützmittels 25, Lenkerstützmittels 26 und Sitzstützmittels 27. Alle gewünschten metallischen Einsätze, wie ein Kopfrohr 26', werden in diese gemeinsamen Stoßstellen in einer Formhälfte plaziert, vorzugsweise in der zweiten oder unteren Hälfte 42, wie in Fig. 16 und 18 gezeigt. Der vorgewickelte Toprohrabschnitt 17 wird dann in einer Formhälfte plaziert, vorzugsweise der zweiten Hälfte 42, und ein Flecken 54 wird um ein Ende des Rohrabschnitts 17 und ein Ende des Sitzrohrabschnitts 20 gewickelt und ein anderer Flecken 54 wird um das andere Ende des Rohrabschnitts 17 und ein Ende des Abwärtsrohrabschnitts 18 gelegt zum Bereitstellen von gemeinsamen hohlen Stoßstellen, die diese Abschnitte verbinden. Die Kettenstegabschnitte 19, 19' und die Sitzstegabschnitte 21, 21' werden jeweils in ihren Positionen in jede Hälfte der Form eingelegt, 50 daß in jeder Formhälfte ein Ende jedes Sitzstegabschnitts 21, 21' verbunden wird durch den hohlen Stoßstellenfleck des Sitzstützmittels 27, während das andere Ende erfaßt wird durch den hohlen Stoßstellenfleck des Hinterradstützmittels 24, 24', und derart, daß ein Ende jedes Kettenstegabschnitts 19, 19' angeschlossen wird durch einen hohlen Stoßstellenflecken des Pedalstützmittels 25, während das andere Ende erfaßt wird durch einen hohlen Stoßstellenflecken des Hinterradstützmittels 24, 24'. Eine oder mehrere Blasen werden in der Formhälfte mit den breiteren Material streifen in dem Abwärtsrohrabschnitt und dem Sitzrohrabschnitt plaziert und in den dorngewickelten Toprohrabschnitt eingeschoben. Die Überlappung auf jeder Seite wird über die Blase drappiert, bevor die beiden Formhälften verbunden werden. Eine Querschnittsansicht der beiden verbundenen Hälften ist in Fig. 13 gezeigt. Die Blase 46 wird dann aufgeblasen durch ein Ende, das sich durch die Form erstreckt von etwa 15 Pfund pro Quadratzoll bis etwa 500 Pfund pro Quadratzoll. Demgemäß, und wie in Fig. 14 dargestellt, komprimiert der von der Blase 46 ausgeübte Druck die quer überlappende Kante 44 der zweiten Schalenhälfte 50 gegen den gegenüberliegenden Rand der ersten Schalenhälfte 48, wodurch diese beiden Abschnitte integral miteinander verbunden werden, wenn der Rahmen aushärtet und einen sich längserstreckenden Saum bilden, der eine im wesentlichen kontinuierliche Rahmenwandung rings um den inneren Hohlraum des ausgehärteten Rahmens bildet.
Wie oben erörtert, wird Wärme wünschenswerterweise angewandt zum Aushärten des Harzes, und der von der Blase 46 und von den expandierenden Schaumkernen der Sitzsteg- und Kettenstegabschnitte ausgeübte Druck komprimiert das Faser-Harz-Kompositmaterial gegen die Innenoberfläche der Form während der Aushärtung des Harzes. Nach der Aushärtung wird der einstückige Rahmen aus der Form entnommen, und die Blase und die Schaumkerne,werden optional entfernt. Ein so gebildeter Rahmen hat eine Wandungsdicke von etwa 35 Tausendstel Zoll bis etwa 125 Tausendstel Zoll, abhängig von der Anzahl von Lagen aus harzimprägnierter Faser, die ursprünglich eingesetzt wurde zur Bildung der verschiedenen Abschnitte des Rahmens. Demgemäß kann die Wandungsdicke der verschiedenen Abschnitte selektiv erhöht oder verringert werden während der Herstellung, abhängig von der erforderlichen Festigkeit. Das Resultat ist ein Zweiradrahmen mit einem ungewöhnlich niedrigen Gewicht ("ultraleicht"), während unerwartet hohe Festigkeitswerte, Verwindungssteifigkeit und Dauerhaftigkeit erreicht werden. Das einheitliche einteilige Design ergibt ferner ungewöhnlich niedrigen aerodynamischen Widerstand auf einem Niveau, das vorher nur mit einem Monoschalentyprahmen erreichbar war, jedoch ohne die Seitenwindempfindlichkeit solcher Monoschalentyprahmen, und eliminiert die Probleme von Verbindungsstellenversagen, wie sie üblicherweise bei konventionellen Rahmenbaugruppen beobachtet werden.
Zwar ist dies unter einem strukturellen Standpunkt nicht bevorzugt, doch erkennen Fachleute, daß bestimmte Herstellungsvorteile sich ergeben können durch Anwenden der oben erörterten Methoden auf die unabhängige Produktion von größeren Abschnitten eines Zweiradrahmens. Demgemäß können diese Verfahren verwendet werden zum Erzeugen einer einheitlichen Hauptkomponente des Fahrradrahmens, umfassend zumindest zwei hohle Rohrabschnitte, die integral verbunden sind durch eine hohle Stoßstelle. Beispielsweise könnte ein vereinigtes Frontdreieck erzeugt werden und der Rahmen vervollständigt werden durch Zufügen einer vereinigten Stegbaugruppe, umfassend die beiden Kettenstegabschnitte 19, 19', die beiden Sitzstegabschnitte 21, 21' und die gemeinsamen Stoßstellen der Hinterradstützmittel 24, 24'. Die Verbindung kann erfolgen durch Erzeugen und Aushärten der vereinigten Stegbaugruppe getrennt und nachfolgendes Plazieren der vorausgehärteten Stegbaugruppe in die Flächen, verwendet zum Bilden der gemeinsamen Stoßstellen 25 und 27 und Einhüllen derselben in das Frontdreieck in der gleichen Weise, wie dies oben für die unausgehärteten, gewickelten Stegabschnitte diskutiert wurde. Alternativ kann die Verbindung zwischen den ausgehärteten und unausgehärteten Abschnitten erfolgen durch Bereitstellen der Stoßstellen zwischen den Abschnitten, die zu verbinden sind, mit Gleitpassungsverbindungen wie jener, die in Fig. 19 dargestellt ist, welche einen hohlen auskragenden Stummel 56 zeigt, über den das Ende des vorgehärteten rohrförmigen Abschnitts geschoben werden kann. Beispielsweise können die Kettenstegabschnitte 19, 19' und Sitzstegabschnitte 21, 21' mit hohlen gemeinsamen Stoßstellen geformt werden und getrennt ausgehärtet werden und dann verbunden werden mit dem unausgehärteten Frontdreieck durch Bereitstellen hohler Stummel 56, die sich nach hinten von den gemeinsamen Stoßstellen 27 und 25 erstrecken, über welche die Enden der Kettenstegabschnitte 19, 19' beziehungsweise die Enden der Sitzstegabschnitte 21, 21' geschoben werden können. Die hohlen Stummel sind mit einem Expansionsmittel versehen für das Anpressen der Stummel 56 gegen die Innenoberfläche der Enden der vorgehärteten Abschnitte und zum Verbinden der Stummel mit den Enden der vorgeformten Abschnitte während der Endaushärtung des Frontdreiecks. Wenn dieses Verbindungsmittel benutzt wird, erstrecken sich die Stummel in die Enden der hohlen angebrachten Abschnitte vorzugsweise mindestens etwa einen Zoll und noch besser mindestens etwa zwei Zoll und können zusätzliches Harz auf der Oberfläche der Stummel 56 an der Stoßstelle zwischen den Stummeln und den Innenoberflächen der angebrachten, vorgehärteten, hohlen Abschnitte aufweisen. Die gesamte Baugruppe wird dann ausgehärtet, wie oben offenbart.
Nach der Aushärtung ist die vereinigte Stegbaugruppe starr angebracht an dem Frontdreieck über die Klebkraft des ausgehärteten Harzes. Obwohl Verbindungsstellen existieren, wo die Sitzstege 21, 21' und Kettenstege 19, 19' mit dem Frontdreieck verbunden sind, sind solche Verbindungsstellen von außen nicht sichtbar.
Alternativ kann eine vorausgehärtete Stegbaugruppe fest verbunden werden mit einem Frontdreieck, das hergestellt und ausgehärtet wurde, wie oben offenbart, unter Verwendung eines Verbindungsmittels wie jenes, das in Fig. 19 dargestellt ist. Die feste Verbindung wird sichergestellt, indem die Enden der Sitzstege 21, 21', die Enden der Kettenstege 19, 19' und die gemeinsamen Stoßstellen 27 und 25 mit Einschubverbindern versehen werden. Wie in Fig. 19 dargestellt, ist es demgemäß bei einem Rahmen nach der vorliegenden Erfindung möglich, die Verbindung eines Stützmittels 25 mit einem sich nach hinten erstreckenden Stummelverbinder 56 mit einem Außendurchmesser, der nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Endes des Kettensteges 19, zu schaffen, indem man zuläßt, daß das Ende des Kettensteges 19 über den Stummelverbinder 56 geschoben wird und an dem Frontdreieck anschlägt, und zwar an der hinteren Kante der gemeinsamen Stoßstelle des Stützmittels 25. Eine feste und permanente Verbindung wird erzielt durch Anwenden eines geeigneten Klebers an der Grenzfläche zwischen der Außenoberfläche des Stummelverbinders 56 und der Innenoberfläche des Endes des Kettensteges 19. Dieses Klebemittel kann dasselbe Harz sein, das verwendet wurde, um die Fasern zu imprägnieren, aus denen die Wandungen des Rahmens vorzugsweise geformt werden. Die anderen Abschnitte des einheitlichen rückwärtigen Dreiecks können in ähnlicher Weise an dem Frontdreieck befestigt werden, um den Zweiradrahmen zu komplettieren. Demgemäß kann man einen Rahmen erhalten, der weniger Verbindungsstellen aufweist als ein herkömmliches Zweirad und wobei man Produktionsvorteile gegenüber einem vollständig einheitlichen Rahmen erzielen kann.
Fachleute werden ohne weiteres erkennen, daß es möglich wäre, den Rahmen der vorliegenden Erfindung aus einer Vielzahl von Materialien auszubilden und den Prozeß in einer Mehrzahl von Arten zu modifizieren. Während das bevorzugte Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben wurde und in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wurde, ist es offensichtlich, daß viele weitere Modifikationen möglich sind, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Eine Zweiradrahmen-Komponente, die mindestens zwei Stützmittel verbindet aus einer Gruppe, umfassend ein Lenkerstützmittel (26, 26') für das Abstützen einer Gabelbaugruppe (22), ein Sitzstützmittel (27, 27') für das Abstützen einer Sitzbaugruppe (23), ein Pedalstützmittel (25, 25') für das Abstützen einer Pedalbaugruppe und ein Radabstützmittel (24, 24', 30, 30', 31, 31', 32, 32') für das Abstützen einer Radbaugruppe, welche Zweiradrahmen-Komponente dadurch gekennzeichnet ist, daß:

Eine Außenwandung, die keine internen strukturellen Komponenten erfordert, bildet eine generell hohle einheitliche Rahmen-Komponente, die sich in Längsrichtung zwischen den genannten mindestens zwei Stützmitteln erstreckt und sie verbindet, welche Außenwandung mindestens zwei benachbarte Außenwandsektionen (48, 50; 19, 25) umfaßt, jeweils umfassend eine oder mehrere Lagen aus Fasermaterial, imprägniert mit einem synthetischen Harz, welche benachbarten Außenwandungssektionen integral einheitlich sind durch mindestens eine druckgeformte Stoßverbindung (44, 56) zum Herstellen einer einheitlichen strukturellen Wandung des harzimprägnierten Fasermaterials um eine Innenkammer der einheitlichen Rahmen- Komponente, welche mindestens eine druckgeformte Stoßverbindung überlappende Lagen des harzimprägnierten Fasermaterials umfaßt, bereitgestellt von überlappenden Teilen der benachbarten Außenwandungssektionen.

2. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkammer und die druckgeformte Stoßverbindung (44) in Längsrichtung der einheitlichen Rahmen-Komponente langgestreckt sind, und daß die druckgeformte Stoßverbindung integral die beiden Außenwandungssektionen (48, 50) verbindet zur Bildung eines generell hohlen, rohrförmigen Abschnitts (17, 18, 19, 19', 20, 21, 21') mit einer einheitlichen äußeren Wandung des harzimprägnierten Fasermaterials, das sich quer um die langgestreckte innere Kammer der einheitlichen Rahmen-Komponente erstreckt.

3. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die druckgeformte Stoßverbindung (44) in Längsrichtung der einheitlichen Rahmen-Komponente langgestreckt ist und integral die beiden äußeren Wandungssektionen (48, 50) verbindet zur Bildung einer generell hohlen Stoßstelle (24, 24', 25, 26, 27) mit einer einheitlichen Außenwandung aus dem harzimprägnierten Fasermaterial, das sich quer um die Innenkammer der einheitlichen Rahmen-Komponente erstreckt.

4. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die beiden benachbarten Außenwandungssektionen unterschiedliche Abschnitte eines einzigen langgestreckten Streifens von harzimprägniertem Gewebe umfassen, das in Längsrichtung gefaltet ist zum Bereitstellen überlappter Kantenteile, welche Kantenteile integral vereinigt werden durch die druckgeformte Stoßverbindung (44), und daß die entsprechenden Sektionen sich quer um gegenüberliegende Seiten der Innenkammer erstrecken.

5. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die einheitliche Rahmen-Komponente mindestens eine generell hohle Verbindungssektion (25) und mindestens eine generell hohle Rohrsektion (19) umfaßt, wobei die druckgeformte Stoßverbindung (56) überlappender Schichten sich um die Innenkammer quer zu der Längsrichtung der einheitlichen Rahmen-Komponente erstreckt und integral die mindestens eine Verbindungssektion (25) und mindestens eine Rohrsektion (19) vereinigt.

6. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrsektion (19) mindestens einen langgestreckten Streifen (48, 50) des harzimprägnierten Fasermaterials umfaßt, daß die Verbindungssektion (25) mindestens einen Fleck (54) des harzimprägnierten Fasermaterials umfaßt, daß der langgestreckte Streifen integral vereinigt ist mit dem Fleck durch die druckgeformte Stoßverbindung (56), derart, daß die einheitliche Außenwandung die Rohrsektion (19) und die Verbindungssektion (25) umfaßt, und daß der langgestreckte Streifen und der Fleck getrennte Teile sind, abgetrennt von einer kontinuierlichen Bahn aus harzimprägniertem Gewebe.

7. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach Anspruch 5 oder 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die einheitliche Rahmen-Komponente eine zweite druckgeformte Stoßverbindung (44) umfaßt, die langgestreckt ist in der Längsrichtung der einheitlichen Rahmen-Komponente und integral zwei Subsektionen (48, 50) der generell hohlen, rohrförmigen Sektion (19) und zwei Subsektionen der generell hohlen Verbindungssektion (25) vereinigt zum Herstellen der einheitlichen Außenwandung aus harzimprägniertem Fasermaterial, welche einheitliche Wandung sich quer um einander gegenüberliegende Seiten der Innenkammer der einheitlichen Rahmen-Komponente erstreckt.

8. eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandungssektionen getrennte Teile (48, 50) aus harzimprägniertem Fasermaterial umfassen, welche einander gegenüberliegende Hälften von mindestens einem Abschnitt der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente bilden, wobei die Querbreiten der Teile aus Fasermaterial genügen zur Bildung von zwei Paaren von überlappten Kantenteilen, wobei jedes der Paare von überlappten Kantenteilen eine druckgeformte Stoßverbindung (44) ermöglicht in gegenüberliegender Beziehung zu einer druckgeformten Stoßverbindung (44), ermöglicht durch das andere Paar, und daß die druckgeformten Stoßverbindungen integral die einander gegenüberliegenden Hälften vereinigen zum Bereitstellen einer einheitlichen Außenwandung, die sich um einander gegenüberliegende Seiten der Innenkammer der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente erstreckt.

9. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach Anspruch 8, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die einheitliche Rahmen-Komponente mindestens eine generell hohle Verbindung (25), verbunden mit mindestens einem generell hohlen Rohrabschnitt (19), umfaßt, welcher Rohrabschnitt mindestens einen langgestreckten Streifen (48, 50) aus harzimprägniertem Fasermaterial umfaßt, und welche hohle Verbindung mindestens einen Fleck (54) des harzimprägnierten Fasermaterials umfaßt, wobei der langgestreckte Streifen integral vereinigt ist mit dem Fleck durch ein drittes Paar von überlappten Kantenteilen, die eine dritte druckgeformte Stoßverbindung (56) ermöglicht, durch welche die einheitliche Außenwandung integral den Rohrabschnitt und die hohle Verbindung vereinigt.

10. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die einheitliche Rahmen- Komponente mindestens einen generell hohlen, rohrförmigen Abschnitt mit mindestens einer spiralig gewickelten und geformten Lage aus mit synthetischem Harz imprägniertem Fasermaterial umfaßt.

11. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die einheitliche Rahmen- Komponente mindestens einen generell hohlen, rohrförmigen Abschnitt umfaßt mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden spiralig gewickelten und geformten Lagen mit einem synthetischen Harz imprägniertem Fasermaterial, wobei jede der aufeinanderfolgenden Lagen eine spiralige Wicklung eines langgestreckten Streifens aus harzimprägniertem Gewebe umfaßt, der spiralig in einer Richtung entgegen der Spiralwindung der anderen Schicht gewickelt ist.

12. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die generell hohle einheitliche Rahmen-Komponente einen generell hohlen, oberen rohrförmigen Abschnitt (17) umfaßt, der sich zwischen einem Glied (26') des Lenkerstützmittels und einem Glied (27') des Sitzstützmittels erstreckt, einen generell hohlen, unteren rohrförmigen Abschnitt (18), der sich zwischen einem Glied (26') des Lenkerstützmittels und einem Glied (25') des Pedalstützmittels erstreckt, einen generell hohlen, rohrförmigen Sitzabschnitt (20), der sich zwischen einem Glied (27') des Sitzstützmittels und einem Glied (25') des Pedalstützmittels erstreckt, eine generell hohle gemeinsame Verbindung (26), welche integral den oberen rohrförmigen Abschnitt (17) und den unteren rohrförmigen Abschnitt (18) vereinigt und das Lenkerstützglied (26') trägt, eine generell hohle gemeinsame Verbindung (27), die integral den oberen rohrförmigen Abschnitt (17) und den rohrförmigen Sitzabschnitt (20) vereinigt und das Sitzstützglied (27') trägt, und eine generell hohle gemeinsame Verbindung (25), die integral den rohrförmigen Sitzabschnitt (20) und den unteren rohrförmigen Abschnitt (18) vereinigt und das Pedalstützglied (25') trägt, welche integral vereinigten rohrförmigen Abschnitte und gemeinsamen Verbindungen eine generell hohle einheitliche frontseitige Dreieckskomponente bilden.

13. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die generell hohle einheitliche Rahmen-Komponente einen generell hohlen, rohrförmigen Sitzabschnitt (20) umfaßt, der sich zwischen einem Glied (27') der Sitzstützmittel und einem Glied (25') der Pedalstützmittel erstreckt, ein Paar von generell hohlen, rohrförmigen Kettenstrebenabschnitten (19, 19'), die sich zwischen einem Glied (25') der Pedalstützmittel und Gliedern (30, 30') der Radstützmittel erstrecken, und ein Paar von generell hohlen, rohrförmigen Sitzstrebenabschnitten (21, 21), die sich zwischen einem Glied (27') der Sitzstützmittel und Gliedern (30, 30') der Radstützmittel erstrecken, wobei eine generell hohle gemeinsame Verbindung (25) integral den rohrförmigen Sitzabschnitt (20) und ein Ende jedes der rohrförmigen Kettenstrebenabschnitte (19, 19') vereinigt und das Pedalstützglied (25') trägt, wobei eine generell hohle gemeinsame Verbindung (27) integral den rohrförmigen Sitzabschnitt (20) und ein Ende von jedem der rohrförmigen Sitzstrebenabschnitte (21, 21') vereinigt und das Sitzstützglied (27') trägt, und wobei ein Paar von generell hohlen gemeinsamen rückwertigen Verbindungen (24, 24') jeweils integral das andere Ende von einem der rohrförmigen Kettenstrebenabschnitte (19, 19') und das andere Ende eines zugeordneten rohrförmigen Sitzstrebenabschnitts (21, 21') vereinigt und eines der rückwärtigen Radstützglieder (30, 30') der Radstützmittel trägt, wobei die integral vereinigten, generell hohlen, rohrförmigen Abschnitte und gemeinsamen Verbindungen eine generell hohle einheitliche rückwärtige Dreieckskomponente bilden mit einem der rohrförmigen . Kettenstrebenabschnitte und dem zugeordneten rohrförmigen Sitzstrebenabschnitt, auf jeweils einer Seite der Radbaugruppe plazierbar ausgebildet.

14. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die generell hohle einheitliche Rahmen-Komponente einen generell hohlen, oberen rohrförmigen Abschnitt (17) umfaßt, der sich zwischen einem Glied (26') der Lenkerstützmittel und einem Glied (27') der Sitzstützmittel erstreckt, einen generell hohlen, rohrförmigen unteren Abschnitt (18), der sich zwischen einem Glied (26') der Lenkerstützmittel und einem Glied (25') der Pedalstützmittel erstreckt, einen generell hohlen, rohrförmigen Sitzabschnitt (20), der sich zwischen einem Glied (27') der Sitzstützmittel und einem Glied (25') der Pedalstützmittel erstreckt, ein Paar von generell hohlen, rohrförmigen Kettenstrebenabschnitten (19, 19'), die sich zwischen einem Glied (25') der Pedalstützmittel und Gliedern (30, 30') der Radstützmittel erstrecken, ein Paar von generell hohlen, rohrförmigen Sitzstrebenabschnitten (21, 21'), die sich zwischen einem Glied (27') der Sitzstützmittel und Gliedern (30, 30') der Radstützmittel erstrecken, wobei eine generell hohle gemeinsame Verbindung (26) integral den rohrförmigen oberen Abschnitt und den rohrförmigen unteren Abschnitt vereinigt und das Lenkerstützglied (26') trägt, wobei eine generell hohle gemeinsame Verbindung integral den rohrförmigen oberen Abschnitt (17), den rohrförmigen Sitzabschnitt (20) und ein Ende von jedem des Paares von rohrförmigen Sitzstrebenabschnitten (21, 21') vereinigt und das Sitzstützglied (27') trägt, und wobei eine generell hohle gemeinsame Verbindung (25) integral den unteren Rohrabschnitt (18)' den rohrförmigen Sitzabschnitt (20) und ein Ende von jedem des Paares von rohrförmigen Kettenstrebenabschnitten (19, 19') vereinigt und das Pedalstützglied (25') trägt, wobei die integral vereinigten rohrförmigen Abschnitte und gemeinsamen Verbindungen eine generell hohle einheitliche Rahmen-Hauptkomponente bilden, in der der rohrförmige obere Abschnitt (17), der rohrförmige untere Abschnitt (18) und der rohrförmige Sitzabschnitt (20) ein offenes frontseitiges Dreieck bilden, worin der rohrförmige Sitzabschnitt (20), die rohrförmigen Kettenstrebenabschnitte (19, 19') und die Sitzstrebenabschnitte (21, 21') ein offenes rückwärtiges Dreieck bilden, wobei einer der rohrförmigen Kettenstrebenabschnitte und ein entsprechender der rohrförmigen Sitzstrebenabschnitte auf jeweils einer Seite der Radbaugruppe plazierbar ist, und wobei der rohrförmige Sitzabschnitt (20) eine gemeinsame Seite jedes front- bzw. rückseitigen Dreiecks bildet, und wobei die äußeren Kanten der anderen beiden Seiten des frontseitigen Dreiecks und die anderen beiden Seiten des rückseitigen Dreiecks im wesentlichen eine Außenlinie der Geometrie des Rahmens in Seitenansicht definieren.

15. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die generell hohle einheitliche Rahmen- Komponente ein Paar von generell hohlen gemeinsamen rückwärtigen Verbindungen (24, 24') umfaßt, welche jeweils integral das andere Ende von einem der rohrförmigen Kettenstrebenabschnitte (19, 19') und das andere Ende des zugeordneten rohrförmigen Sitzstrebenabschnitts (21, 21') vereinigt und eines der rückwärtigen Radstützglieder (30, 30') der Radstützmittel trägt, wobei die integral vereinigten rohrförmigen Abschnitte und gemeinsamen Verbindungen einen vollständig integralen einstückigen Zweiradrahmen bilden.

16. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die generell hohle einheitliche Rahmen- Komponente ein Paar von Strebenverbindungsmitteln (31, 31', 32, 32') umfaßt, die jeweils das andere Ende von einem der rohrförmigen Kettenstrebenabschnitte (19, 19') und das andere Ende des zugeordneten rohrförmigen Sitzstrebenabschnitts (21, 21') verbindet und eines der rückwärtigen Radstützglieder (30, 30') der Radstützmittel umfaßt.

17. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente eine nichtrunde, aerodynamische Querschnittsform, die an einen Tropfen erinnert, aufweist.

18. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der inneren Kammer der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente mindestens teilweise mit einem diskreten Kernglied, umfassend ein aufgeschäumtes synthetisches Harz, gefüllt ist.

19. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt der inneren Kammer der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente eine Blase (46) aus flexiblem Material enthält.

20. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das harzimprägnierte Fasermaterial strukturelle, mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierte Fasern umfaßt.

21. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das harzimprägnierte Fasermaterial mehrere Lagen gleichgerichteter Fasern umfaßt und die gleichgerichteten Fasern unterschiedlicher Lagen sich in Längsrichtung in unterschiedlichen Richtungen relativ zu der Längsrichtung der einheitlichen Rahmen-Komponente erstrecken.

22. Eine Zweiradrahmen-Komponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil von einem oder mehreren der Lenkerstützmittel, der Sitzstützmittel, der Pedalstützmittel und der Radstützmittel in der inneren Kammer der einheitlichen Rahmen-Komponente getragen wird und eingebettet ist in die einheitliche Wandung um die innere Kammer.

23. Ein Verfahren zum Herstellen einer generell hohlen Zweiradrahmen-Komponente, die mindestens zwei Stützmittel einer Gruppe verbindet, umfassend ein Lenkerstützmittel (26, 26') für die Abstützung einer Gabelbaugruppe (22), ein Sitzstützmittel (27, 27') zum Abstützen einer Sitzbaugruppe (23), ein Pedalstützmittel (25, 25') zum Abstützen einer Pedalbaugruppe und ein Radstützmittel (24, 24', 30, 30', 31, 31', 32, 32') für die Abstützung einer Radbaugruppe, welches Verfahren gekennzeichnet ist durch:

Bilden von mindestens zwei äußeren Wandungssektionen (48, 50; 19, 25), welche jeweils eine oder mehrere Lagen aus mit einem synthetischen harzimprägnierten Fasermaterial umfassen, wobei ein Teil (44, 54, 56) einer der Sektionen so angeordnet ist, daß er überlappend mit einem entsprechenden Teil der anderen der Sektionen plazierbar ist, und wobei das Harz mindestens eines der Teile im wesentlichen unausgehärtet ist;

Plazieren der äußeren Wandungssektionen nahe aneinander mit den entsprechenden Teilen in überlappender Beziehung zum Bilden

einer generell hohlen Schale, die sich in Längsrichtung zwischen den mindestens zwei Stützmitteln erstreckt, welche Schale eine innere Kammer aufweist zur Aufnahme eines inneren Druckmittels (46);

Plazieren des inneren Druckmittels (46) in der inneren Kammer der Schale und die unausgehärteten Teil(e) der Schale nahe einem äußeren Druckmittel (40, 42);

Bewirken des Zusammenpressens der überlappenden Teile mittels des inneren und des äußeren Druckmittels und Formen der unausgehärteten Teil(e) der Schale, und

Härten der unausgehärteten Teil(e) der Schale, während sie sich unter Kompression befindet, zum Bilden einer Außenwandung, die keine interne strukturelle Komponente erfordert und eine generell hohle einheitliche Rahmen-Komponente bereitstellt, die sich in Längsrichtung zwischen den mindestens zwei Stützmitteln erstreckt und diese verbindet, wobei die Kompression und das Aushärten bewirken, daß die überlappten Teile mindestens eine druckgeformte Stoßverbindung (44, 56) bilden, die integral die anstoßenden äußeren Wandungssektionen (48, 50; 19, 25) vereinigen und eine einheitliche strukturelle Wandung des harzimprägnierten Fasermaterials um eine innere Kammer der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente schaffen, wobei die mindestens eine druckgeformte Stoßverbindung überlappende Lagen des harzimprägnierten Fasermaterials umfaßt, bereitgestellt von den überlappenden Teilen der benachbarten äußeren Wandungssektionen.

24. Ein Verfahren nach Anspruch 23, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Schale mindestens einen sich in Längsrichtung erstreckenden und generell hohlen, rohrförmigen Abschnitt (19) umfaßt, überlappt mit mindestens einer generell hohlen Verbindung (25), und daß die Kompression und das Härten der Schale eine druckgeformte Verbindung (56) schafft, die integral den generell hohlen, rohrförmigen Abschnitt (19) und die generell hohle Verbindung (25) vereinigt zur Bildung der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente.

25. Ein Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Schale mindestens einen generell hohlen, rohrförmigen Abschnitt (19) umfaßt, der individuell gebildet wird durch Falten mindestens eines langgestreckten Streifens aus harzimprägniertem Fasermaterial um ein Dornmittel, welcher individuell geformte, generell hohle, rohrförmige Abschnitt (19) dann überlappt wird mit einer generell hohlen Verbindung (25) zum Bilden mindestens eines Segments der Schale.

26. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Wandungssektionen (48, 50) getrennte Teile von harzimprägniertem Fasermaterial umfassen, welche einander gegenüberliegende Hälften von mindestens einem Abschnitt der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente bilden, wobei die Querbreite der Teile von Fasermaterial genügen zur Bildung von zwei Paaren von überlappten Kantenteilen, wobei jedes der Paare von überlappten Kantenteilen eine druckgeformte Stoßverbindung (44) in einander gegenüberliegender Beziehung zu einer druckgeformten Stoßverbindung (44), bereitgestellt von dem anderen Paar, schafft, und daß die druckgeformten Stoßverbindungen (44, 44) integral die einander gegenüberliegenden Hälften vereinigt zum Schaffen einer einheitlichen Wandung, die sich um gegenüberliegende Seiten der inneren Kammer der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente erstreckt.

27. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Druckmittel Formmittel (40, 42) umfaßt, die um die Schale gegenüber den internen Druckmitteln (46) plaziert sind, und daß das interne Druckmittel aktiviert wird zum Treffen der unausgehärteten Teil(e) der Schale gegen eine gegenüberliegende Oberfläche der Formmittel (40, 42).

28. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das interne Druckmittel einen expandierbaren Schaum umfaßt, der mindestens einen Teil der inneren Kammer der Schale füllt und während des Kompressionsschrittes expandiert.

29. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das interne Druckmittel mindestens eine Blase (46) umfaßt, und daß der Kompressionsschritt das Aufblasen der mindestens einen Blase mit einem unter Druck stehenden Fluid umfaßt.

30. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Harz des anderen der Teile in erheblichem Maße vorgehärtet wird, bevor die einander zugeordneten Teile quer überlappt werden.

31. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Harz des anderen der Teile im wesentlichen ungehärtet ist, wenn die einander zugeordneten Teile quer überlappt werden.

32. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Harz wärmehärtbar ist und der Härtungsschritt das Erhitzen der Schale umfaßt, während sie unter Kompression durch die Druckmittel steht zum Bilden der generell hohlen einheitlichen Rahmen-Komponente.