DE4435518A1 - Fahrradrahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen, insbesondere für Damenfahrräder, mit einem Steuerrohr und einem Sattelrohr.

Abgesehen von seltenen Sonderformen weisen Fahrradrahmen norma­ lerweise ein Steuerrohr, welches einen Lenkervorbau zur Befestigung des Fahrradlenkers aufnimmt, sowie ein Sattelrohr auf, das zur Aufnahme einer den Sattel tragenden Sattelstütze dient. Bei üblichen Fahrradrahmen für Herrenfahrräder sind das Steuerrohr und das Sattelrohr durch je ein Unterrohr und ein Oberrohr miteinander verbunden. Diese Rahmenbauform wird auch als Diamantrahmen bezeichnet. Bei Damenfahrrädern wird, um einen Durchstieg zu ermöglichen, auf das Oberrohr verzichtet und es werden statt dessen beispielsweise zwei in relativ geringem Abstand übereinander angeordnete Unterrohre verwendet, die je das Steuerrohr mit dem Sattelrohr verbinden. Es sind auch Ausführungsformen bekannt, die ein das Steuerrohr mit dem Sattelrohr verbindendes Unterrohr und zusätzlich zwei etwa in halber Rahmenhöhe nebeneinander angeordnete Rahmenstreben aufweisen, die vom Steuerrohr aus zum Sattelrohr und seitlich an diesem vorbei bis zu einer Stelle am Hinterbau des Fahrradrahmens verlaufen. Diese Rahmenstreben sind seitlich mit dem Sattelrohr verschweißt, um die aus dem Verzicht auf das Oberrohr resultierende Stabilitätsverminderung eines solchen Fahrradrahmens wenigstens teilweise auszugleichen. Die zuletzt genannte Rahmenbauform wird auch als Mixte-Rahmen bezeichnet.

Auf dem Gebiet der Fahrradrahmen wird seit langem nach Lösungen gesucht, mittels derer ein Fahrradrahmen möglichst leicht und dennoch ausreichend steif gestaltet werden kann. Heutzutage wird darüber hinaus zunehmend mehr Wert auf eine das ästhe­ tische Empfinden zufriedenstellende Rahmengestaltung gelegt. Bei Fahrradrahmen, die zur Verwendung für Damenfahrräder ge­ eignet sein sollen, wird ferner die Forderung eines tiefen Durchstiegs erhoben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen insbesondere auch für Damenfahrräder geeigneten Fahrradrahmen bereitzustellen, der ausreichend stabil, d. h. insbesondere steif und fest, und dabei ästhetisch ansprechend ist.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einem gattungsgemäßen Fahrrad­ rahmen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Zentralrohr die einzige Verbindung zwischen dem Steuerrohr und dem Sattelrohr bildet. Bevorzugt weist das Zentralrohr zwei Durchgangsausneh­ mungen auf, deren Mittellängsachsen in einer Ebene liegen. Das Steuerrohr ist durch die eine Durchgangsausnehmung und das Sattelrohr durch die andere Durchgangsausnehmung gesteckt. Sowohl das Steuerrohr als auch das Sattelrohr ist mit dem Zentralrohr fest verbunden, beispielsweise durch Verschweißen an den sich im Zentralrohr ergebenden Durchtrittsstellen. Das Durchstecken von Steuerrohr und Sattelrohr durch das Zentral­ rohr ermöglicht im Vergleich zu den bei Fahrradrahmen üblicher­ weise verwendeten gemufften Verbindungen eine wesentlich ver­ windungssteifere Verbindung zwischen dem Steuerrohr und dem Zentralrohr bzw. zwischen dem Sattelrohr und dem Zentralrohr, so daß der erfindungsgemäße Fahrradrahmen trotz nur eines ein­ zigen Zentralrohrs bereits eine gute Steifigkeit aufweist.

Weitergebildete Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrrad­ rahmens haben ein Zentralrohr, dessen Außendurchmesser mindestens 40 mm beträgt. Bevorzugt wird ein Zentralrohr verwendet, das einen Außendurchmesser von etwa 50 mm aufweist. Ein solches Zentralrohr mit seinem gegenüber herkömmlich zur Fahrrad­ rahmenherstellung eingesetzten Rohren erheblich größeren Außendurchmesser steigert die Stabilität eines erfindungs­ mäßen Fahrradrahmens ohne spürbare Gewichtszunahme deutlich. Zentralrohre mit den zuvor angegebenen relativ großen Außen­ durchmessern sind besonders gut für das Durchstecken von Steuerrohr und Sattelrohr geeignet.

Abgewandelte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrrad­ rahmens weisen ein gebogenes Zentralrohr auf. Auf diese Weise lassen sich ohne Stabilitätsverlust ästhetisch besonders an­ sprechende Rahmengestaltungen erzielen. Ferner können je nach Art und Richtung der Krümmung auch die technischen Eigenschaf­ ten des erfindungsgemäßen Fahrradrahmens beeinflußt werden. So führt beispielsweise ein nach unten, d. h. zum Boden hin ausge­ bauchtes Zentralrohr zu einem besseren Fahrkomfort, ohne daß die Verwindungssteifigkeit des Fahrradrahmens darunter leidet. Bevorzugt hat das gebogene Zentralrohr die Form eines Kreis­ ringabschnitts mit relativ großem Krümmungsradius. Das Zentral­ rohr muß nicht zum Boden hin ausgebaucht sein, sondern es kann auch eine nach oben ausgebauchte Gestalt aufweisen, die beson­ ders bei verstärkt für einen Einsatz im Gelände gedachten Fahr­ rädern vorteilhaft ist, weil sie die Bodenfreiheit des Rahmens und dessen Stabilität erhöht. Natürlich kann das Zentralrohr auch gerade sein.

Wenn der erfindungsgemäße Fahrradrahmen ein gebogenes Zentral­ rohr aufweist, sind bevorzugt die Sattelstreben, die sich vom Sattelrohr zu hinteren Ausfallenden erstrecken, in gleicher Richtung wie das Zentralrohr gebogen. Ein ästhetisch besonders ansprechender Eindruck wird erhalten, wenn der Krümmungsradius der Sattelstreben dem Krümmungsradius des Zentralrohrs ent­ spricht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrradrahmens ist das sattelrohrseitige Ende des Zentralrohrs oberhalb eines Tretlagergehäuses angeordnet. Eine solche An­ ordnung ermöglicht auch beim Einsatz von Zentralrohren mit größeren Außendurchmessern eine Verwendung herkömmlicher, handelsüblicher Tretlagergehäuse. Wird dagegen ein Zentralrohr mit einem Außendurchmesser von beispielsweise 50 mm im Bereich des Tretlagergehäuses mit dem Sattelrohr verbunden, können kei­ ne handelsüblichen Tretlagergehäuse mehr zum Einsatz kommen. Damit insbesondere im Hinblick auf Damenfahrräder ein möglichst tiefer Durchstieg gewahrt bleibt, ist das sattelrohrseitige Ende des Zentralrohrs vorteilhaft nur wenig oberhalb des Tret­ lagergehäuses angeordnet.

Zur weiteren Erhöhung der Rahmenstabilität ist bei erfindungs­ gemäßen Fahrradrahmen, bei denen das sattelrohrseitige Ende des Zentralrohrs oberhalb des Tretlagergehäuses angeordnet ist, bevorzugt ein sich zwischen dem Zentralrohr und dem Tretlager­ gehäuse erstreckendes Verstärkungsrohr vorhanden. Die Verbin­ dungsstelle zwischen dem Verstärkungsrohr und dem Zentralrohr befindet sich dabei in einem Bereich, der dem Sattelrohr näher als dem Steuerrohr ist. Auf diese Weise wird das Verstärkungs­ rohr kurz und damit optisch unaufdringlich gehalten und kann dennoch seine verstärkende Aufgabe gut erfüllen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsge­ mäßen Fahrradrahmens hat ein Zentralrohr mit einem Außendurch­ messer von 50 mm, dessen sattelrohrseitiges Ende sich nur wenig oberhalb des Tretlagergehäuses befindet und durch dessen zwei Durchgangsausnehmungen einerseits das Steuerrohr und anderer­ seits das Sattelrohr gesteckt sind. Sowohl das Steuerrohr als auch das Sattelrohr ist mit dem Zentralrohr an den je zwei sich ergebenden Durchtrittsstellen verschweißt. Vom Tretlagergehäuse erstreckt sich ein kurzes Verstärkungsrohr in Richtung auf das Zentralrohr, mit dem es an einer Stelle verschweißt ist, die vom sattelrohrseitigen Ende des Zentralrohrs aus gesehen zumindest annähernd im ersten Viertel der Längserstreckung des Zentral­ rohrs liegt. Das Zentralrohr selbst hat die Form eines Kreis­ ringabschnitts und ist zwischen dem Steuerrohr und dem Sattel­ rohr so angebracht, daß es zum Boden hin ausgebaucht ist. Anhand von Messungen, die an der Technischen Hochschule Aachen durchgeführt worden sind, konnte nachgewiesen werden, daß ein solcherart ausgeführter erfindungsgemäßer Fahrradrahmen die Stabilität guter Diamant-Herrenrahmen erreicht bzw. übertrifft und mit seinen Stabilitätswerten sogar in Bereiche vorstößt, die bisher reinen Mountainbike-Fahrradrahmen vorbehalten waren. Trotz dieser erstaunlichen Stabilität eines solchen erfindungs­ gemäßen Fahrradrahmens ist dieser aufgrund des nur einen Zen­ tralrohrs besonders leicht, ästhetisch ansprechend und bietet zudem einen möglichst tiefen Durchstieg.

Wenn die sich vom Sattelrohr zu den hinteren Ausfallenden er­ streckenden Sattelstreben und/oder die sich vom Tretlagergehäuse zu den hinteren Ausfallenden erstreckenden Kettenstreben relativ dünn gehalten sind, weisen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrradrahmens auf der Seite des Fahrradrah­ mens, auf der die Einleitung der Bremskraft einer Hinterrad­ bremse beabsichtigt ist, eine Verstärkungsstrebe zwischen der entsprechenden Sattelstrebe und der zugehörigen Kettenstrebe auf.

Der Querschnitt des Zentralrohres ist bevorzugt kreisringförmig, er kann jedoch auch oval oder elliptisch sein. Die Materialdicke des Zentralrohrs beträgt bei Verwendung von normalem Stahl etwa 1 mm. Werden hochfeste Stähle, beispielsweise Chrommolybdänstähle eingesetzt, so kann die Materialdicke entsprechend geringer ausfallen. Allgemein hängt die Materialdicke von der Art des eingesetzten Materials ab, das beispielsweise auch eine Alumi­ niumlegierung sein kann.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrradrahmens wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Seitenansicht eines unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Fahrradrahmens hergestellten Fahrrades, und

Fig. 2 den Fahrradrahmen aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Damenrad gezeigt, das unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Fahrradrahmens 10 hergestellt worden ist.

Der Fahrradrahmen 10, dessen Aufbau genauer aus Fig. 2 ersicht­ lich ist, hat ein Steuerrohr 12, das zur drehbaren Aufnahme eines Lenkervorbaus 14 und dem Gabelschaftrohr einer Vorderrad­ gabel 16 dient (s. Fig. 1). Am Lenkervorbau 14 ist ein Fahrrad­ lenker 18 befestigt.

Der Fahrradrahmen 10 hat ferner ein Sattelrohr 20, dessen oberes Ende zur Aufnahme einer Sattelstütze 22 vorbereitet ist, an der ein Sattel 24 befestigt ist (s. Fig. 1). Das gegenüber­ liegende, andere Ende des Sattelrohrs 20 mündet in einem Tret­ lagergehäuse 26, das zur Aufnahme eines nicht näher dargestell­ ten Tretlagers dient.

Zwischen dem Steuerrohr 12 und dem Sattelrohr 20 erstreckt sich ein Zentralrohr 28, das die Form eines Kreisringabschnitts hat und das so angeordnet ist, das seine sich aufgrund der Krümmung ergebende Ausbauchung nach unten weist. Die in dieser Beschrei­ bung verwendeten Begriffe oben, unten, vorne und hinten sind bezogen auf die normale Gebrauchsstellung eines Fahrrades. Das Zentralrohr 28 hat einen größeren Außendurchmesser als das Steuerrohr 12 und das Sattelrohr 20 und ist in der Nähe seiner beiden Enden mit je einer Durchgangsausnehmung 30, 32 versehen. Die Mittellängsachsen der beiden Durchgangsausnehmungen 30 und 32 liegen in einer Ebene. Der Durchmesser der Durchgangsausneh­ mungen 30, 32 ist so bemessen, daß durch die eine Durchgangs­ ausnehmung 30 das Steuerrohr 12 und durch die andere Durchgangs­ ausnehmung 32 das Sattelrohr 20 geschoben werden kann. Zur festen Verbindung mit dem Zentralrohr 28 ist das Steuerrohr 12, nachdem es in die Durchgangsausnehmung 30 eingeführt und entsprechend der gewünschten Position justiert worden ist, an den beiden Durchtrittsstellen umlaufend mit dem Zentralrohr 28 verschweißt. In gleicher Weise ist das Sattelrohr 20 mit dem Zentralrohr 28 mittels zweier ringförmiger Schweißnähte fest verbunden.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, befindet sich das sat­ telrohrseitige Ende des Zentralrohrs 28 nur wenig oberhalb des Tretlagergehäuses 26. Das Sattelrohr 20 erstreckt sich also gerade noch durch die Durchgangsausnehmung 32 und endet dann in einer gemufften, hartverlöteten Verbindung mit dem Tretlagerge­ häuse 26. Obwohl die gewählte Art der Verbindung zwischen dem Steuerrohr 12 bzw. dem Sattelrohr 20 und dem Zentralrohr 28 dem Fahrradrahmen 10 schon eine sehr gute Stabilität, insbesondere eine gute Verwindungssteifigkeit verleiht, ist zur weiteren Stabilitätsverbesserung ein kurzes Verstärkungsrohr 34 vorhanden, dessen eines Ende mit dem Zentralrohr 28 und dessen anderes Ende mit dem Tretlagergehäuse 26 fest verbunden ist. Dabei ist die Verbindung zwischen dem Zentralrohr 28 und dem Verstärkungs­ rohr 34 eine ringförmige Schweißnaht, während das andere Ende des Verstärkungsrohrs 34 in einer gemufften Verbindung mit dem Tretlagergehäuse 26 hartverlötet ist.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrradrahmens 10 haben das Steuerrohr 12, das Sattelrohr 20 und das Verstärkungs­ rohr 34 je einen Außendurchmesser von 31,75 mm, während das Zentralrohr 28 einen Außendurchmesser von 50 mm aufweist. Die Materialdicke des Steuerrohrs 12, des Sattelrohrs 20, des Zen­ tralrohrs 28 und des Verstärkungsrohrs 34 beträgt bei Verwen­ dung von Normalstahl je 1 mm. Wird statt eines normalen Stahls ein Chrommolybdänstahl verwendet, so ist die Materialdicke der genannten Rohre aufgrund der höheren Festigkeit des Chrommolyb­ dänstahls entsprechend niedriger. Der Querschnitt der genannten Rohre 12, 28 und 34 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel kreis­ förmig, er kann jedoch auch beispielsweise oval oder elliptisch sein.

Etwas unterhalb des oberen Endes des Sattelrohrs 20 sind zwei Sattelstreben 36 mit dem Sattelrohr 20 verlötet oder verschweißt, die sich von dort aus zu je einem hinteren Ausfallende 38 er­ strecken. Die beiden Sattelstreben 36, von denen in den Figuren nur eine zu sehen ist, sind gleichsinnig mit dem Zentralrohr 28 gebogen, wobei der Krümmungsradius des Zentralrohrs 28 und der Sattelstreben 36 übereinstimmt und im gezeigten Ausführungsbei­ spiel 1100 mm beträgt. Der Außendurchmesser der beiden Sattel­ streben 36 beträgt an ihrem oberen, mit dem Sattelrohr 20 ver­ bundenen Ende 18 mm und nimmt in Richtung auf ihr mit den Aus­ fallenden 38 verbundenes unteres Ende kontinuierlich bis auf einen Wert von 11 mm ab.

Vom Tretlagergehäuse 26 erstrecken sich zwei Kettenstreben 40, von denen in den Figuren wiederum nur eine zu sehen ist, zu den hinteren Ausfallenden 38. Die Kettenstreben 40 sind in herkömm­ licher Weise an ihrem dem Tretlagergehäuse 26 zugekehrten Ende mit diesem vermufft und an ihrem gegenüberliegenden Ende je mit einem Ausfallende 38 verschweißt. Der Außendurchmesser der Kettenstreben 40 verjüngt sich von 22,1 mm am tretlagerge­ häuseseitigen Ende auf 13 mm im Bereich der Ausfallenden 38.

Die Sattelstreben 36 und die Kettenstreben 40 bilden im Zu­ sammenspiel mit den Ausfallenden 38 den sog. Hinterbau des Fahrradrahmens 10. Zur Erhöhung der Stabilität des Hinterbaus erstreckt sich auf der in Fahrtrichtung linken Seite des Fahr­ radrahmens 10, auf der die Bremskraft einer nicht dargestellten Hinterradbremse in den Rahmen eingeleitet wird, zwischen der Kettenstrebe 40 und der zugehörigen, d. h. der auf derselben Seite des Fahrradrahmens 10 befindlichen Sattelstrebe 36, eine gekrümmte Verstärkungsstrebe 42. Die Verstärkungsstrebe 42 ist benachbart den Ausfallenden 38 angeordnet und so gekrümmt, daß sie zusammen mit den entsprechenden Abschnitten der Sattel­ streben 36 und der Kettenstreben 40 ein Kreissegment begrenzt.

Das Gewicht des zuvor beschriebenen Fahrradrahmens 10 beträgt bei überwiegender Verwendung von Normalstahl lediglich 2,6 kg.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß in der vorderen Stirnfläche des Zentralrohrs 28 ein Scheinwerfer eingelassen und mittels eines Lampenhalters 46 (s. Fig. 2) befestigt ist. Diese ästhetische und funktionelle Art der Anbringung des Scheinwerfers 44 setzt lediglich voraus, daß eines der Rahmenrohre, hier das Zentral­ rohr 28, sich über das Steuerrohr 12 hinaus erstreckt und eine offene Stirnfläche aufweist. Die beschriebene Art der Anbrin­ gung des Scheinwerfers 44 ist damit nicht an den gezeigten Aufbau des Fahrradrahmens 10 gebunden, sondern kann auch bei herkömmlichen Fahrradrahmen zum Einsatz kommen, vorausgesetzt es erstreckt sich eines der Rahmenrohre, beispielsweise das Unterrohr oder auch das Oberrohr, über das Steuerrohr hinaus.

Claims (12)

1. Fahrradrahmen (10), insbesondere für Damenfahrräder, mit einem Steuerrohr (12) und einem Sattelrohr (20), dadurch gekennzeichnet, daß ein Zentralrohr (28) die einzige Verbindung zwischen dem Steuerrohr (12) und dem Sattelrohr (20) bildet.

2. Fahrradrahmen (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (28) zwei Durch­ gangsausnehmungen (30, 32) aufweist, deren Mittellängsachsen in einer Ebene liegen, wobei das Steuerrohr (12) durch die eine Durchgangsausnehmung (30) und das Sattelrohr (20) durch die andere Durchgangsausnehmung (32) gesteckt ist.

3. Fahrradrahmen (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (28) einen Außen­ durchmesser von zumindest 40 mm aufweist.

4. Fahrradrahmen (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr einen Außendurch­ messer von ungefähr 50 mm aufweist.

5. Fahrradrahmen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (28) eine gebogene Gestalt hat.

6. Fahrradrahmen (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (28) die Form eines Kreisringabschnitts hat.

7. Fahrradrahmen (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (28) und sich vom Sattelrohr (20) zu hinteren Ausfallenden (38) erstreckende Sattelstreben (36) gleichsinnig gebogen sind und insbesondere den gleichen Krümmungsradius aufweisen.

8. Fahrradrahmen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sattelrohrseitige Ende des Zentralrohrs (28) oberhalb eines Tretlagergehäuses (26) an­ geordnet ist.

9. Fahrradrahmen (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das sattelrohrseitige Ende des Zentralrohrs (28) benachbart zum Tretlagergehäuse (26) an­ geordnet ist.

10. Fahrradrahmen (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Zentralrohr (28) und dem Tretlagergehäuse (26) ein Verstärkungsrohr (34) erstreckt.

11. Fahrradrahmen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Sattelstreben (36) und zwei Kettenstreben (40) aufweist, wobei sich auf der Seite des Fahrrad­ rahmens (10), auf der die Bremskraft einer Hinterradbremse in den Fahrradrahmen (10) eingeleitet werden soll, zwischen der entsprechenden Sattelstrebe (36) und der zugehörigen Kettenstrebe (40) eine Verstärkungsstrebe (42) erstreckt.

12. Fahrrad, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Verwendung eines Fahrrad­ rahmens (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 hergestellt ist.