-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen und insbesondere
dessen Hinterteil, das zwei Bauteile aufweist, die Streben bilden,
welche mit zwei einen Basisteil bildenden Bauteilen verbunden sind,
wobei diese Bauteile dazu konzipiert sind, die Befestigung des Hinterrads
an dem Fahrrad zu ermöglichen.
Das Dokument
US 5842711 zeigt
einen Fahrradrahmen, der alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch
1 aufweist.
-
An
herkömmlichen
Metallrahmen sind die Streben bildenden Bauteile und die Basisteile
bildenden Bauteile im allgemeinen rohrförmig und tragen an ihrem jeweiligen
Schnittpunkt eine Lasche zur Befestigung des Hinterrades. Jede Befestigungslasche ist
an das ein Basisteil bildende Bauteil geschweißt oder geklebt und weist eine
Aufnahme einer Radachse auf.
-
Im
Falle eines Rahmens aus Verbundmaterial bestehen die Mittel zur
Verbindung zwischen den Enden der Streben und der Basisteile im
allgemeinen aus zwei angesetzten Metallverbindungsorganen. Jedes
Verbindungsorgan weist zwei Arme auf, von denen einer in das hintere
Ende eines der Basisteile und der andere in das Ende der entsprechenden Strebe
eingefügt
ist. Jeder Arm ist einem Flansch zugeordnet, der jeweils in Anlage
gegen das Ende des Basisteils gelangt, und die Einheit Arm-Flansch
ist an diese Enden geklebt, um das Basisteil mit der Strebe unter
einem spitzen Winkel zu verbinden, der durch den Winkel zwischen
den zwei Armen definiert ist. Folglich ist dieser Winkel nicht für eine Anpassung
an unterschiedliche Rahmengrößen variabel,
wobei ein und dasselbe Verbindungsorgan verwendet wird.
-
Jedes
Verbindungsorgan weist ferner eine Aufnahme für eine Hinterradachse in Form
eines Schlitzes oder einer Einkerbung auf, die nach unten gewandt
und dazu geeignet ist, eines der Enden einer Radachse aufzunehmen.
Die Mittel zur Befestigung des Rades bestehen aus den mit Gewinde
versehenen Enden der Radachse, die mit Klemmuttern zusammenwirken.
-
Eines
der Verbindungsorgane tragt ferner eine Lasche zur Befestigung einer
Kettenschaltung.
-
Bei
einer Variante weisen die Verbindungsorgane eine einzige Auflagefläche zum
Ankleben an die Basisteile bildenden Bauteile, während die Streben bildenden
Bauteile an ihrem unteren Ende an getrennte Ansatzstücke geklebt
sind. Diese werden dann am oberen Teil jedes Verbindungsorgans verschraubt
und seitlich verklebt.
-
Selbst
wenn die modulare Konzeption dieser Rahmen ermöglicht, dass unterschiedliche
Rahmengrößen realisiert
werden, indem gemeinsame Elemente verwendet werden, bringt sie nichtsdestotrotz wegen
der angesetzten metallischen Verbindungsorgane, der Schrauben usw.
ein zusätzliches
Gewicht mit sich.
-
Um
die Rahmen leichter zu machen, vor allem wenn sie aus Verbundmaterialien
bestehen, hat man versucht, dieses Problem durch Verwendung von
Hinterteilen zu lösen,
die eine Einheit bilden, welche die Basisteile bildenden Bauteile,
die Streben bildenden Bauteile sowie Laschen integriert, die mit Radachsenaufnahmen
versehen sind. Indessen ist die Herstellung solcher Rahmen sehr
komplex, und die Reparatur dieser Rahmen ist extrem kompliziert, sogar
unmöglich
geworden.
-
Die
Aufgabe der Erfindung liegt darin, den Nachteilen der bekannten
Rahmen abzuhelfen, indem ein Rahmen vorgeschlagen wird, dessen Hinterteil
leichter gemacht ist, leicht herzustellen ist und die Realisierung
von Rahmen mit unterschiedlichen Größen bei maximaler Einfachheit
zu ermöglichen.
-
Der
Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrradrahmen, welcher drei Hauptknotenpunkte umfasst,
die miteinander durch längliche
Bauteile verbunden sind, wobei der Rahmen in seinem hinteren Bereich
zwei Bauteile aufweist, die Basisteile bilden und sich im Wesentlichen
dergestalt horizontal nach hinten erstrecken, dass sie zwischen
sich einen Zwischenraum zur Aufnahme eines Hinterrades bilden, sowie
zwei Bauteile aufweist, die Streben bilden und sich schräg jeweils
zu einem Ende dieser Basisteile hin erstrecken, wobei sie mit diesem
in einem spitzen Winkel durch Verbindungsmittel verbunden sind,
wobei ein Paar Aufnahmen der Hinterradachse im Wesentlichen am Schnittpunkt
dieser Streben mit diesen Basisteilen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass jede Aufnahme dieses Paars Aufnahmen von einer ersten Einkerbung
mit halbkreisförmigem
Boden, die an einem abgeflachten Ende eines Basisteils ausgeführt ist,
und einer zweiten Einkerbung mit halbkreisförmigem Boden, die an einem
abgeflachten Ende einer Strebe ausgeführt und so gegenüber der
ersten Einkerbung angeordnet ist, dass diese halbkreisförmigen Böden aufeinander
ausgerichtet sind, gebildet ist.
-
Nach
weiteren Merkmalen der Erfindung:
- – umfassen
diese Verbindungsmittel Befestigungsmittel für die Hinterradachse, die geeignet sind,
das genannte abgeflachte Ende jedes ein Basisteil bildenden Bauteils
an dem abgeflachten Ende der entsprechenden Strebe festzuklemmen;
- – umfassen
diese Verbindungsmittel ein Haftungsmittel, das zwischen diesem
abgeflachten jedes Basisteils und dem abgeflachten Ende der entsprechenden
Strebe angebracht ist;
- – ist
eine Anbringungsfläche
für dieses
Haftungsmittel nach außen
durch eine kreisbogenförmige Rippe
auf dem einen oder dem anderen dieser abgeflachten Enden jedes Basisteils
oder der entsprechenden Strebe begrenzt, wobei diese Rippe auf dem
genannten halbkreisförmigen
Boden dieser ersten Einkerbung oder zweiten Einkerbung zentriert
ist;
- – sind
die Streben in einem Stück
elastisch biegbar ausgeführt;
- – umfassen
die Verbindungsmittel ferner einen Vorsprung, der auf dem einen
oder dem anderen dieser abgeflachen Enden jedes Basisteils und der
entsprechenden Strebe angeordnet ist, wobei dieser Vorsprung auf
dem halkreisförmigen
Boden dieser ersten oder zweiten Einkerbung zentriert und dem anderen
dieser Enden zugewandt ist, um in einer komplementär geformten
Aussparung aufgenommen zu werden, die in diesem letzten Ende vorgesehen
ist und ebenfalls auf dem halbkreisförmigen Boden der entsprechenden Einkerbung
zentriert ist;
- – weist
der Vorsprung eine zylindrische Form auf;
- – weist
der Vorsprung eine konische Form auf;
- – weist
mindestens eine der ersten und zweiten Einkerbungen eine sich nach
außen
erweiternde Form dergestalt auf, dass sie nach einer Veränderung
des genannten spitzen Winkels das Einsetzen einer Hinterradachse
in die genannten Aufnahmen ermöglicht;
- – ermöglicht diese
sich erweiternde Form eine Veränderung
des genannten spitzen Winkels in der Größenordnung von 20° von einer
ersten Extremwinkelstellung zu einer zweiten Extremwinkelstellung.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung einer nicht einschränkenden
Ausführungsform
der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:
-
1 eine
Gesamtansicht eines Rahmens nach der Erfindung;
-
2 eine
perspektivische Explosionsansicht des hinteren Teils eines Rahmens
nach der Erfindung;
-
3 eine
Teilperspektivansicht eines der Enden eines Basisteils nach der
Erfindung;
-
4 eine
Teilperspektivansicht eines der Enden einer Strebe nach der Erfindung;
-
5 eine
Seitenansicht des Basisteils von 3 und der
Strebe von 4 nach dem Zusammenbau und in
einer ersten Extremwinkelstellung zueinander;
-
6 eine
Seitenansicht des Basisteils von 3 und der
Strebe von 4 nach dem Zusammenbau und in
einer zweiten Extremwinkelstellung zueinander; und
-
7 eine
Perspektivansicht des hinteren Rahmenteils von 2 nach
dem Zusammenbau.
-
1 ist
eine Gesamtansicht zur Veranschaulichung einer Ausführungsform
der Erfindung mit einem Beispiel eines Fahrradrahmens 1 aus
Verbundmaterial. Dieser Rahmen umfasst drei Knotenpunkte 2, 3, 4 mit
einem Sattelanschlussstück 5 bzw. einem
Tretlagergehäuserohr 6 und
einem Lenkungsrohr 7. Dieses ist dazu geeignet, das obere
Ende einer Gabel 8 aufzunehmen, die das (nicht dargestellte)
Vorderrad des Fahrrads trägt.
-
Die
drei Knotenpunkte 2, 3, 4 sind miteinander
durch rohrförmige
längliche
Teile verbunden, nämlich
ein oberes oder horizontales Rohr 9, welches das Sattelanschlussstück 5 mit
dem Lenkungsrohr 7 verbindet, ein diagonales Rohr 10,
welches das Lenkungsrohr 7 mit dem Tretlagergehäuserohr 6 verbindet,
und ein Sattelrohr 11, welches das Lenkungsgehäuserohr
mit dem Sattelanschlussstück 5 verbindet.
-
Der
Rahmen weist an seinem hinteren Teil zwei rohrförmige Bauteile auf, die Basisteile 12, 13 bilden,
welche sich im Wesentlichen dergestalt horizontal nach hinten erstrecken,
dass sie zwischen sich einen Zwischenraum zur Aufnahme eines (nicht dargestellten)
Hinterrades bilden, sowie zwei rohrförmige Bauteile, die Streben 14, 15 bilden
und sich schräg
jeweils zu einem Ende der Basisteile 12, 13 erstrecken.
Die Streben 14, 15 sind mit den Basisteilen 12, 13 in
einem spitzen Winkel α mit
Hilfe von Verbindungsmitteln verbunden, die später im einzelnen beschrieben
werden.
-
Die
Verbindungsmittel umfassen ein Paar Aufnahmen 19 für die Hinterradachse,
wobei diese Aufnahmen nach unten gewandt und dazu geeignet sind,
eines der Enden einer Radachse 20 aufzunehmen. Die Mittel
zur Befestigung des Rades sind durch die gewindeten Enden 16 der
Radachse 20 gebildet, die mit Klemmuttern 21 zusammenwirken.
-
Ein
Paar Aufnahmen 19 für
die Hinterradachse ist im Wesentlichen am Schnittpunkt der Basisteile 12, 13 mit
den Streben 14, 15 angeordnet.
-
Die
Erfindung betrifft den hinteren Teil des Fahrradrahmens und wird
mm im einzelnen unter Bezug auf 2 bis 7 beschrieben,
die diesen hinteren Teil des Rahmens in größerem Maßstab veranschaulichen.
-
Nach
einem wichtigen Merkmal der Erfindung besteht jede Aufnahme 19 des
Paars von Aufnahmen für
die Hinterradachse aus einer ersten Einkerbung 23 mit halbkreisförmigem Boden,
die an einem abgeflachten Ende eines Basisteils 12, 13 ausgeführt ist,
und einer zweiten Einkerbung 24 mit halbkreisförmigem Boden,
die an einem abgeflachten Ende einer Strebe 14, 15 ausgeführt und
so gegenüber
der ersten Einkerbung 23 angeordnet ist, dass die halbkreisförmigen Böden aufeinander
ausgerichtet sind.
-
Um
diese Ausrichtung beim Zusammenbau des Rahmens zu gewährleisten,
setzt man einen (nicht dargestellten) quer angeordneten zylindrischen
Stift derart in die erste und die zweite Einkerbung 23, 24,
dass die Böden
an diesem Stift ruhen, bevor die Basisteile 12, 13 und
die Streben 14, 15 endgültig bezüglich des restlichen Rahmens
oder aneinander befestigt werden.
-
In
ihrer einfachsten Form weisen die Verbindungsmittel die in 1 veranschaulichten
Mittel zur Befestigung der Radachse 20 auf. In diesem Fall
sind die Mutter 21 derart auf die gewindeten Enden der Radachse 20 geschraubt,
dass nicht nur die Befestigung des Rades am Rahmen gewährleistet
ist, sondern auch das abgeflachte Ende jedes Basisteils 12, 13 gegen
das abgeflachte Ende der entsprechenden Strebe 14, 15 geklemmt
ist. Selbstverständlich
sind die Basisteile 12, 13 und die Streben 14, 15 dann
vorher an den anderen Elementen des Rahmens und damit aneinander
befestigt worden, damit die halbkreisförmigen Böden der ersten und zweiten
Einkerbungen 23, 24 ausgerichtet sind, um eine
homogene Anlagefläche
für die
Radachse 20 zu präsentieren.
-
Nach
einer weiteren Ausführungsform
weisen die Verbindungsmittel ein Haftungsmittel wie einen Klebstoff
auf, der zwischen das abgeflachte Ende jedes Basisteils 12, 13 und
das abgeflachte Ende der entsprechenden Strebe 14, 15 aufgebracht ist.
-
Im
Falle der Verwendung eines Klebstoffs ist eine Klebstoffanbringungsfläche 25 vorteilhaft
nach außen
an dem abgeflachten Ende des Basisteils 12, 13 (vgl. 3)
oder demjenigen der Strebe 14, 15 durch eine erste
kreisbogenförmige
Rippe 26 und andererseits nach innen durch eine zweite
kreisbogenförmige
Rippe 26' begrenzt.
Diese Rippe 26 ist bevorzugt auf dem halbkreisförmigen Boden
der ersten Einkerbung 23 zentriert, falls sie sich am Ende
des Basisteils 12, 13 befindet, und im gegenteiligen
Fall auf dem halbkreisförmigen
Boden der zweiten Einkerbung 24.
-
Um
den mechanischen Halt der Verbindung zwischen den Basisteilen 12, 13 und
den Streben 14, 15 gegenüber verschiedenen Kräften wie
dem Gewicht des Radfahrers, insbesondere dem Zug der Kette zu verbessern,
können
die Verbindungsmittel ferner einen Vorsprung 27 umfassen,
der an dem einen oder dem anderen Ende des Basisteils 12, 13 (vgl. 3)
oder der entsprechenden Strebe 14, 15 angeordnet
ist.
-
Dieser
Vorsprung 27 weist eine zylindrische oder konische Form
auf und ist in dem in 3 veranschaulichten Beispiel
auf dem halbkreisförmigen Boden
der ersten Einkerbung 23 zentriert. Der Vorsprung 27 ist
zu dem Ende des anderen Bauteils gewandt, um in einer Aussparung 28 mit
komplementärer
Form aufgenommen zu werden, die in diesem Ende vorgesehen ist. Diese
Aussparung ist auch auf dem halbkreisförmigen Boden der entsprechenden Einkerbung,
hier der Einkerbung 24 zentriert.
-
Um
eine Veränderung
des spitzen Winkels α zwischen
den Basisteilen 12, 13 und den Streben 14, 15 in
Abhängigkeit
von den verschiedenen Größen von
Rahmen zu ermöglichen,
die ausgehend von den gleichen Rahmenelementen hergestellt werden, weist
(weisen) die erste Einkerbung 23 und/oder die zweite Einkerbung 24 eine
nach außen
erweiternde Form auf So kann der in 5 gezeigte
maximale Winkel α1, welcher
der maximalen Größe dieses Rahmens
entspricht, bis zu dem in 6 gezeigten minimalen
Winkel α2
verändert
werden, welcher der minimalen Größe eben
dieses Rahmens entspricht. Die Differenz zwischen dem maximalen
Winkel α1 und
dem minimalen Winkel α2
liegt in der Größenordnung
von 20° von
einer ersten Extremwinkelstellung, die dem maximalen Winkel α1 entspricht,
bis zu einer zweiten Extremwinkelstellung, die einem minimalen Winkel α2 entspricht.
-
Zur
Herstellung von Rahmen mit verschiedenen Größen wird die Länge der
Basisteile 12, 13 konstant gehalten, während die
Differenzierung der Größen, was
den hinteren Teil des Rahmens angeht, alleine durch die variierte
Neigung (den Winkel α)
der Streben 14, 15 bezüglich der Basisteile 12, 13 und durch
die Anpassung der Länge
der Streben geschieht. Für
die Veränderung
des Winkels α ist
die Anwesenheit des Vorsprungs 27 besonders vorteilhaft,
da diese zwei Elemente nämlich
eine Schwenkverbindung bilden.
-
Die
Streben 14, 15 sind vorteilhaft in einem Stück mit einem
Loch 29 zur Befestigung einer hinteren Bremse ausgeführt und
enden am oberen Teil in einem Stiel 30, der mit dem Sattelknotenpunkt 2 verbunden
ist. Um den hinteren Teil an verschiedene Abmessungen des Rahmens
anzupassen, genügt
es, die Neigung zwischen den Basisteilen 12, 13 und
den Streben 14, 15 zu verändern und einfach die Länge des
Stiels 30 zu verkürzen.
Es ist zu bemerken, dass der Abstand zwischen dem Zentrum der halbkreisförmigen Böden der
Aufnahmen 19 und dem Befestigungsloch 29 konstant
bleibt, und dass das gleiche Teil problemlos für unterschiedliche Rahmengrößen verwendet
werden kann.
-
Um
den Zusammenbau in dem Falle zu erleichtern, wo die Streben 14, 15 in
einem Stück
ausgeführt
sind, das mit Vorsprüngen 27 und
Aussparungen 28 versehen ist, ist dieses Stück bevorzugt
elastisch biegbar, um seine zwei Enden anzunähern und sie zu lockern, wenn
die Vorsprünge 27 in
die Aussparungen 28 wie bei einem Einrasten eintreten.
-
Wenn
die Enden der Basisteile 12, 13 und der Streben 14, 15 nicht
dauerhaft miteinander durch ein Haftungsmittel verbunden sind, erhält man einen weiteren
Vorteil; nach dem Abnehmen des Hinterrades von dem Rahmen kann nämlich an
der rechten Seite das eine Ende des Basisteils 13 und der
entsprechenden Strebe 15 von dem anderen entfernt werden,
womit ein ausreichender Zwischenraum geschaffen wird, um den Durchgang
der (nicht gezeigten) Kette zuzulassen, ohne dass sie abmontiert
werden müßte, indem
ein Kettenglied geöffnet
wird.
-
Die
Konzeption des hinteren Rahmenteils nach der Erfindung ist besonders
gut an Teile angepasst, die durch Formung erhalten und z. B. aus
Verbundmaterialien realisiert sind, selbst wenn bestimmte dieser
Vorteile für
Rahmen bewahrt werden können,
die traditionellere Materialien und Zusammenbauverfahren verwenden.
-
Auf
alle Fälle
ist die Konzeption des Rahmens nach der Erfindung weitgehend vereinfacht und
ermöglicht
die Realisierung einer Gewichtsersparnis, da kein spezifisches oder
zusätzliches
Organ mehr nötig
ist, um die Verbindung der Enden der Basisteile und der Streben
untereinander zu gewährleisten:
diese Elemente sind auf ihren einfachsten Ausdruck reduziert und
gewährleisten
dabei die gleichen Funktionen.
-
Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die veranschaulichten und beschriebenen
Beispiele beschränkt,
und der Fachmann kann Varianten und Modifizierungen ins Auge fassen,
ohne deswegen den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
So ist es natürlich
möglich,
die Enden der Streben außerhalb
der Enden der Basisteile anzuordnen und dabei die wesentlichen Merkmale
der Erfindung aufrechtzuerhalten.