DE3838425C2 - Rahmen für Fahrräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rahmen für Fahrräder, insbesondere aus Kunststoff, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Rahmen bei Fahrrädern in Sandwichbauweise bekannt (vgl. DE 81 33 605 U1) und aus einem Stück gefertigt oder aus zwei Schalen zusammengesetzt. Bei der ersteren, einstückigen Ausbildung besteht der Rahmen aus einer Einlage aus Blech, welche mit Kunststoff ummantelt ist. Bei der Schalenbauweise sind die miteinander verbundenen Schalen aus Kunststoff gebildet, wobei zwischen diesen ein Versteifungsprofil, z. B. CFK-Rohrprofil (kohlenstoffaserverstärkt) eingelegt ist. Die Herstellung solcher Fahrradrahmen erfordert die Verarbeitung von in Muldenformen gepreßten, faserverstärkten Kunststoffmatten. Die mithin für die Herstellung notwendigen Schalenformen stellen allerdings ein teures und auf eine einzige Rahmenausbildung spezialisiertes und somit nicht flexibles Herstellungswerkzeug dar. Zudem eignen sich die Schalenformen bei der Herstellung in erster Linie nur für großflächige Fahrradrahmen, was einen hohen Verbrauch an Werkstoff sowie eine außerordentliche Empfindlichkeit des entsprechend ausgeführten Zweirads gegenüber Seitenwind mit sich bringt.

Ferner ist aus der US 4 613 146 ein Fahrradrahmen in Sandwichbauweise bekannt, bei dem zwei großflächige Kunststoffschalen die Außenseiten bilden. Im vorderen Bereich ist der Steuerkopf von einer Innenklammer und einer Außenklammer umgeben, welche jeweils stegartig sich erstreckende Klammerteile für den Eingriff mit den Sandwichschalen aufweisen. Der Raum zwischen den Sandwichschalen ist mit einer schaumartigen Füllung versehen. Ferner sind Sandwich- Rahmen bekannt (US 4 585 086), die speziell zur Anwendung in Motorrädern oder sonstigen Krafträdern ausgelegt sind. Die Verbindung und Montage der Sandwichschalen erfolgt über Bolzen oder Nieten.

Den bekannten Rahmen in Sandwichbauweise ist gemeinsam, daß - entgegen der vorliegenden Gattung - von separat gefertigten Holmen kein Gebrauch gemacht wird.

Bei einem bekannten Fahrradrahmen der eingangs genannten Gattung (FR 2 600 031) sind im wesentlichen horizontale und vertikale Rohre vorgesehen, in deren Verbindungsbereichen ein mit dem einen Rohrende verbundener Kunststoffstummel in eine Kunststoffmuffe geklebt ist, die zum Endbereich eines anzuschließenden Rohres gehört. Der Kunststoffstummel ist zur Verstärkung von einer verbreiterten Außenwand umgeben. Diese zweiteilige Verbindungseinrichtung mit zusätzlicher, ausbauchender Verstärkung führt zu einer aufwendigen Montage und Herstellung sowie platzverbrauchenden Form.

Nach alledem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Rahmen zu schaffen, bei dem eine einfache und kostengünstige sowie an diverse Rahmenformwünsche flexibel anpaßbare Herstellung und Montage insbesondere der Verbindungsbereiche der Holme ermöglicht sowie ein hoher Fahrkomfort unter ausreichender Betriebssicherheit gewährleistet ist.

Zur Lösung werden die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale vorgeschlagen.

Bei dem erfindungsgemäßen Rahmen sind also die Holme separat voneinander gefertigt, in der Rahmengröße entsprechenden Abmessungen abgelängt, an den Enden auf passende Fügewinkel zugeschnitten und dort mittels Verbindungselemtne aneinandergehalten. Die Verbindungselemente sind als die Trennspalte/-fugen der aneinandergrenzenden Holmenden überbrückende Verbindungsstege ausgebildet und durch Klebstoff oder wirkungsgleiche Mittel an den aneinandergrenzenden Holmenden fixiert. In diesen können innen und/oder gegebenenfalls auch außen Materialaussparungen vorgenommen sein, welche der Aufnahme der Verbindungsstege dienen. Die so gebildeten Aussparungen haben die Funktion, eine besonders stabile Halterung und Verankerung der Verbindungsstege an den Holmen zu gewährleisten. Die Fertigung des Rahmens aus Holmen in Sandwichbauweise mit fugenüberlappenden Verbindungsstegen ermöglicht bei geringem Gewicht eine große Steifigkeit, insbesondere in der Vertikalebene. Außerdem besitzt der so ausgeführte Rahmen eine hohe Elastizität mit stoßdämpfenden Eigenschaften, vor allem in vertikaler Richtung, welche den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit erhöhen.

Um bei der Herstellung der Holme deren Ablängen zu vereinfachen, sind in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rahmens die Enden miteinander verbundener Holme aneinanderstoßend ausgebildet, wobei jeder Holm im Stoßbereich mit zwei länglichen, parallel zueinander verlaufenden Aussparungen versehen ist, welche mit denen des benachbarten Holmes eine gemeinsame Flucht bilden. Dies ermöglicht auch die einfache Ausbildung der Verbindungsstege als entsprechend längliche, ggf. geradlinig verlaufende Körper. Wichtig ist, daß die Verbindungsstege aus steifem Material gebildet sind. Ein zweckmäßiger Werkstoff hierfür ist Fiberglas.

Zur Erzielung einer erhöhten Steifigkeit des Rahmens in vertikaler Richtung ist es vorteilhaft, die Holme mit einem in horizontaler Richtung schmalen, in vertikaler Richtung länglich ausgedehnten Querschnittsprofil zu versehen. Besonders geeignet hierfür ist eine oval gerundete (ggf. elliptische) Form. Mit dieser Form wird der Vorteil erzielt, daß scharfe Ecken und Kanten, von denen bei Stürzen eine beträchtliche Verletzungsgefahr für den Radfahrer ausgeht, vermieden werden.

Heutzutage sind Rahmen für Fahrradräder mit möglichst wenig Gewicht erwünscht. Dem trägt eine weitere Ausbildung der Erfindung Rechnung, wonach im Inneren der Holme ein oder mehrere Hohlräume angeordnet sind, welche - vor allem der einfachen Herstellbarkeit wegen - sich vorzugsweise entlang der Holm-Längsachse erstrecken. Mit dieser Ausführung wird auch der Verbrauch an Material und Werkstoff vermindert.

Die mechanische Festigkeit läßt sich noch weiter erhöhen, wenn im Holminneren eine verstärkende Einlage beispielsweise aus elastischem Fiberglas oder Metallplatten angeordnet ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Fahrrad mit erfindungsgemäßem Rahmen,

Fig. 2 den in Fig. 1 gestrichelt umrandeten Teilbereich in stark vergrößerter, auseinandergezogener Darstellung,

Fig. 3a eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Rahmenverbindungsstelle,

Fig. 3b eine auseinandergezogene Darstellung der Ausbildung nach Fig. 3a,

Fig. 4a eine der Fig. 3a entsprechende Darstellung einer anderen Ausbildung des in Fig. 1 gestrichelt umrandeten Teilbereichs,

Fig. 4b eine Fig. 3b entsprechende Darstellung der Ausbildung nach Fig. 4a,

Fig. 5 einen Holmquerschnitt entsprechend der Linie Y-Y in Fig. 1, und

Fig. 6 einen weiteren Holmquerschnitt entsprechend der Linie Y-Y in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Fahrrad schematisch angedeutet, welches mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Rahmen 1 versehen ist. Dieser ist aus einer Mehrzahl von Holmen 2 zusammengesetzt, welche an ihren Enden untereinander verbunden sind. Zur Schaffung der Verbindungsstellen sind die Enden der Holme mit (gestrichelt angedeuteten) Aussparungen 3 versehen, wobei gegenüberliegend angeordnete Aussparungen 3a bzw. 3b aneinander gefügter Holme 2a bzw. 2b sich miteinander etwa in Deckung befinden und dabei eine gemeinsame Fluchtrichtung 4 bilden. In die Aussparungen 3 sind Verbindungsstege 5 eingesetzt, welche mit Klebmitteln od. dgl. dort befestigt sind. In Fig. 2 ist die in Fig. 1 gestrichelt umkreiste Verbindungsstelle durch eine auseinandergezogene Darstellung weiter verdeutlicht. Hiernach sind ferner bezüglich der Horizontalen 6 die aneinanderstoßenden Endseiten 7a bzw. 7b der miteinander verbunden Holme 2a bzw. 2b auf einen gemeinsamen Fügewinkel α zugeschnitten, um die Holmenden bündig aneinanderpassen bzw. -halten zu können.

Gemäß Fig. 3a und 3b sind zwei aneinanderzufügende Holme 2a bzw. 2b jeweils mit zwei parallel verlaufenden Aussparungen 3 versehen, wobei im aneinandergefügten Zustand der Holme 2a bzw. 2b gemäß Fig. 3a die Aussparungen unterschiedlicher Holme miteinander fluchten. Die Verbindungsstege 5 sind in die Aussparungen 3, die im Inneren der Holme 2a bzw. 2b angeordnet sind, hineingeklebt. Da sich in zwei miteinander fluchtenden Aussparungen unterschiedlicher Holme 2a bzw. 2b jeweils ein einstückiger Verbindungssteg 5 befindet, wird eine stabile Halterung der aneinandergrenzenden Holme 2a bzw. 2b erzielt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4a bzw. 4b unterscheidet sich von dem nach Fig. 3a bzw. 3b dadurch, daß die Verbindungsstege 5 und die diese aufnehmenden Aussparungen 3 nicht im Holminneren sondern an der Holmaußenwand ausgebildet sind.

Gemäß Fig. 5 besitzt der Holm 2 im Querschnitt ein Profil mit einem mittleren, langgestreckten Längsabschnitt 9, welcher an entgegengesetzten Enden in die beiden gerundeten Endbereiche 8 übergeht. Im Bereich des Längsabschnitts 9 ist in die gegenüberliegenden Außenwände des Holms 2 eine Armierungsbeschichtung 10, beispielsweise aus GFK, CFK oder Metall zur Versteifung eingelassen. Etwa im Holmquerschnitt zwischen den beidseitigen Armierungsbeschichtungen 10 mittig angeordnet sind Hohlräume 11, welche im dargestellten Beispiel als kreisrunde Bohrungen realisiert sind, die in Richtung der Längsachse des Holmes 2 (in die Zeichenebene verlaufend) sich erstrecken. Der Unterschied des demgegenüber abgewandelten Holmquerschnitts nach Fig. 6 besteht darin, daß anstelle der Bohrungen eine verstärkende Einlage 12 angeordnet ist, welche sich etwa mittig zwischen den beiden außen angebrachten Armierungsbeschichtungen 10 befindet und sich geradlinig von einem Endbereich 8a zum entgegengesetzten Endbereich 8b erstreckt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So liegt es im Rahmen der Erfindung, bei den Holmen auf Aussparungen zu verzichten, und die deren Trennfugen überbrückenden Verbindungsstege auf beispielsweise die diametral gegenüberliegenden Außenwände jedes Holmes aufzukleben, so daß die Verbindungsstege im Bereich des Übergangs von einem Holm zum anderen auf deren Außenwänden leichte Erhebungen bilden.

Claims (8)

1. Rahmen für Fahrräder, insbesondere aus Kunststoff, der aus einzelnen, separat voneinander gefertigten Holmen (2) zusammengesetzt ist, wobei die Enden der Holme (2, 2a, 2b) über deren Trennfugen überbrückende Verbindungselemente mittels Klebung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Holme (2, 2a, 2b) in Sandwichbauweise gefertigt sind, bei der zwei leichte, flache Deckteile über Füllstoffe miteinander verbunden sind, und daß jedes Verbindungselement als ein oder mehrere flache Verbindungsstege (5) gestaltet und mit den Enden (7a, 7b) der Holme (2, 2a, 2b) verklebt ist.

2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (5) auf die Außenwände der Holme (2, 2a, 2b) aufgeklebt sind.

3. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Holme (2, 2a, 2b) innen oder außen gebildete Aussparungen (3) aufweisen, in welche die Verbindungsstege (5) geklebt sind.

4. Rahmen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Enden (7a, 7b) der Holme (2a, 2b) jeweils im Trennfugenbereich mit zwei länglichen, parallelen Aussparungen (3) versehen sind, die mit denen des benachbarten Holmes (2a bzw. 2b) eine gemeinsame Flucht (4) bilden.

5. Rahmen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (5) aus steifem Material, vorzugsweise Fiberglas, hergestellt sind.

6. Rahmen nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen schmalen, in vertikaler Richtung länglich ausgebildeten Holmquerschnitt, vorzugsweise in oval gerundeter Form.

7. Rahmen nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere im Holminneren angeordnete Hohlräume (11), welche vorzugsweise sich entlang der Holm-Längsachse erstrecken.

8. Rahmen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Holminneren eine verstärkende Einlage (12) angeordnet ist.