DE8816938U1 - Rahmen in Sandwichbauweise - Google Patents

Description

Rahmen in Sandwichbauweise

Die Erfindung betrifft einen Rahmen in Sandwichbauweise, insbesondere aus Kunststoff, der sich insbesondere für % 5 Motorräder, Fahrräder od. dgl eignet. Sandwichbauweise i bedeutet eine Leichtbauweise, bei der zwei leichte, flache

I Deckteile, oder -platten, zwischen denen sich Füllstoffe

I bexinden, durch Kleben, Löten od. dgl. miteinander

£ verbunden sind.

I &iacgr;&ogr;

I Derartige Rahmen sind bei Fahrrädern bekannt (vgl. das

Ii unter der Rollennuininer G 81 33 605.5 eingetragene

t Gebrauchsmuster) und aus einem Stück gefertigt oder aus

zwei Schalen zusammengesetzt. Bei der ersteren,

. 15 einstückgien Ausbildung besteht der Rahmen aus einer "% Einlage auö Blech, welche mit Kunststoff ummantelt ist. Bei

j der Schalenbauweise sind die miteinander verbundenen

i Schalen aus Kunststoff gebildet, wobei zwischen diesen eir

I Versteifungsprofil, z. B. CFK-Rohrprofil

I 20 (kohlenstoffaserverstärkt) eingelegt ist. Die Herstellung I 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 25 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 30 entsprechend ausgeführten Zweirads gegenüber Seitenwind mit sich bringt.

Bei einem anderen bekannten, aus Rohren gebildeten Rahmen für Motorräder (Gebrauchsmustereintragung 84 09 217) sind

zwei zusammenlaufende Rohrenden mit Hilfe eines Verbindungsteils mit einem weiteren Rohr verbunden. Dieser Verbindungsteil besitzt zwei Rohreinsteckausnehmungen für die beiden erstgenannten Rohrenden und eine weitere Bohrung für das zuletzt genannte Rohr. Hierfür ist der Verbindungsteil hohlzylindrisch ausgebildet und realisiert mithin eine Muffenverbindung, welche für in leichter Sandwich-ZSchalenbauweise gefertigte Fahrradrahmen ungeeignet ist. Zudem erschwert die Rohrbauweise '■»ine gezielte Versteifung des Fahrradrahmens in der vertikalen Ebene.

Nach alledem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Rahmen zu schaffen, bei dem die eingangs genannten Nacht3ile beseitigt sind, eine einfache und kostengünstige sowie an diverse Rahmenformwünsche flexibel anpaßbare Herstellung ermöglicht, sowie im Falle der Verwendung für Motor-, Fahrräder od. dgl. ein hoher Fahrkomfort unter ausreichender Betriebssicherheit gewährleistet ist.

Zur Lösung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Rahmen im wesentlichen aus einzelnen Holmen zu bilden, dxe an ihren Enden mittels ein oder mehrerer Verbindungsstege aneinandergefügt gehalten sind und dort gegebenenfalls innen und/oder außen gebildete Aussparungen aufweisen, in welche die Verbindungsstege fugenüberlappend geklebt sind.

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 Verbindungselemente aneinandergehalten. Die Verbindungselemente sind als die Trennspalte/-fugen der

aneinandergrenzenden Holmenden überbrückende bzw. überführende Stegkörper ausgebildet und durch Klebstofi oder wirkungsgleichen Mitteln an den aneinandergrenzomloii Holmenden fixiert. In diesen sind innen und/oder gegebenenfalls auch außen Materialausnehmungen vorgenommen, welche der Aufnahme de- Verbindungsstege dienen . oi.n so gebildeten Aussparungen haben die Funktion, eine be'-inders stabile Halterung und Verankerung der Verbindungsstege an rlen Holmen zu gewährleisten. Die Fertigung des Rahmens aus

] 0 Holmen in Sandwichbauweise m.i t fugenüberlappenden Verbindungsstegen ermöglicht bei geringem Gewicht eine große Steifigkeit, inbesondere in der Vertikalebene. Außerdem besitzt der so ausgeführte Rahmen tine hohe Elastizität mit stoßdämpfenden Eigenschaften, vor allem in vertikaler Richtung, welche bei Verwendung für Zweiräder 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 Verb;ndungsstege als entsprechend längliche, ggf. geradlinig verlaufende Körper. Eine an die Sanwichform der Holme besonders angepaßte Bauweise besteht in schmalen, flachen Verbindungsstegen in Streifenfonr.. Wichtig ist, daß die Verbindungsstege aus steifem Material gebildet sind. Ein zweckmäßiger Werkstoff hierfür ist Fiberglas.

Zur Erzielung der außerordentlichen Steifigkeit des Rahmens in vertikaler Richtung liegt es im Bereich der Erfindung,

die Holme mit einem in horizontaler Richtung schmalen, in vertikaler Richtung länglich ausgedehnten Querschnittsprofil zu versehen. Besonders geeignet hierfür ist eine Rechteckform oder eine oval gerundete (ggf. elliptische) Form. Insbesondere mit der letztgenannten Form wii J der Vorteil erzielt, daß insbesondere bei Fahrradrahmen scharfe Ecken und Kanten, von denen bei Stürzen eine beträchtliche Verletzungsgefahr für den Radfahrer ausgeht, vermieden werden.

Heutzutage sind Rahmen, insbesondere 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.

Eine auf der Erfindung basierende Realisierung der Sandwichbauweise der Holme besteht darin, diese in ihrem Inneren mit Holz, Wabenkörpern aus Metall oder Kunststoff und/oder Schaumstoffen als Füll- bzw. Kernmaterial zu versehen, welches von außen mit Armierungsmaterial, wie z.

B. faserverstärktem Kunststoff oder aufklebbaren Metallfolien und/oder -platten sandwichartig beschichtet ist. Vor allem die mittels Metallplatten realisierte Armierung schafft eine hohe Steifigkeit und gleichzeitig Elastizität auch gegenüber horizontal gerichteten Kräften und Stoßen, wobei durch die Verwendung der genannten Kernmaterialen die Ausbildung von Holmen mit geringem Gewicht ermöglicht ist. Die mechanische Festigkeit läßt sich noch weiter erhöhen, wenn im Holminneren eine

verstärkende Einlage beispielsweise aus einstischem Fiberglas oder Metallplatten angeordnet isc.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergebon sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsfontien der Erfindung sowie anhand der Zeichnung Hierbei zeigen:

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

Fig. 2 den in Fig. 1 gestrichelt umrandeten Teilbereich in stark vergrößerter, auseinandergezogener Darstellung, 15

Fig. 3a eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Rahmenverbindungsstelle,

Fig. 3b eine auseinandergezogene Darstellung der 0 Ausbildung nach Fig. 3a,

Fig. 4a eine der Fig. 3a entsprechende Darstellung einer anderen Ausbildung des in Fig. gestrichelt umrandeten Teilbereichs, 25

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

Fig. 5 einen Holraquerschnitt 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. ?.ur 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, welch' mit Klebemitteln od. dgl. dort befestigt sein können. In Fig. 2 ist die in Fig. 1 gestrichelt umkreiste Verbindungsstelle durch eine auseinandergezogene Darstellung weiter verdeutlicht.

Hiernach sind ferner bezüglich der Horizontalen 6 axe aneinanderstoßenden Endseiten 7a bzw. 7b der miteinander verbundenen Holme 2a bzw. "b auf einen gemeinsamen Fügewinkel &agr; 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 Ausspajjngen 3 versehen, wobei im aneinandergefügter 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 flucntenden 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 Figuren 4a bzw. 4b unterscheidet sich von dem nach Figuren 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, -reicher 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 Holmcuerschnitt zwischen den beidseitigen Armierungsbeschichtungen 10 mittig angeordnet sind Hohlräume 11, welche im dargestellten Beispiel als kreisrunde Eohrungen 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 zwischer 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 (1)

1. -e/jnsprüche ■

   1. Rahmen in Sandwichbauweise, insbesondere aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus einzelnen Holmen (2) gebildet ist, die an ihren Enden mittels ein oder mehrerer VerbindungsStege (5) aneinandergefügt gehalten sind und gegebenenfalls dort innen und/oder außen gebildete Aussparungen (3) aufweisen, in welche die Verbindungsstege (5) fugenüberlappend geklebt sind.

   2. Rahmen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch aneinanderstoßende Enden (7a, 7b) verbundener Holme (2a, 2b), welche jeweils im Stoßbereich mit zwei länglichen, parallelen Aussparungen (3) versehen sind, die mit denen des benachbarten Holmes (2a bzw. 2b) eine gemeinsame Flucht (4) bilden.

   3. Rahmen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch schmale, flache Verbindungsstege (5) im Streifenform.

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

   5. Rahmen nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen schmalen, in vertikaler Richtung länglich (9) ausgebildeten Holmquerschnitt, vorzugsweise in oval gerundeter (8) oder rechteckiger Form.

   G. Rahmen nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere im

   Holminneren angeordnete Hohlräume (H)/ welche vorzugsweise sich entlang der Holm-Längsachse erstrecken.

   7. Rahmen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Holm (2) innen mit Holz, Wabenkörpern aus Metall oder Kunststoff und/oder Schaumstoff als Kernmaterial (13) ausgefüllt ist, welches mit Armierungsmaterial (10) wie z. B. faserverstärkten Kunststoff oder aufklebbaren Metallfolien und/oder -platten sandwichartig beschichtet ist.

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