EP4701921A1 - Strukturbauteil eines fahrrades, fahrradrahmen, fahrrad umfassend ein strukturbauteil, sowie lenker als strukturbauteil - Google Patents

Strukturbauteil eines fahrrades, fahrradrahmen, fahrrad umfassend ein strukturbauteil, sowie lenker als strukturbauteil

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EP4701921A1
EP4701921A1 EP24722190.6A EP24722190A EP4701921A1 EP 4701921 A1 EP4701921 A1 EP 4701921A1 EP 24722190 A EP24722190 A EP 24722190A EP 4701921 A1 EP4701921 A1 EP 4701921A1
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EP
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core
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structural component
frame
bicycle
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EP24722190.6A
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strukturbauteil eines Fahrrades, umfassend einen Kern (2, 89) mit wenigstens einem Hohlraum (25, 25a, 46, 46a, 72, 95, 95a, 112, 112a, 129, 129a, 144, 144a, 158, 158a) und einer umhüllenden Mantelfläche (2a, 89a) sowie umfassend ein Schalenelement (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) mit der Maßgabe, dass sowohl der Kern (2, 89) als auch das Schalenelement (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) jeweils eine strukturell tragende Funktion aufweisen, und dass die tragende Funktion verstärkt ist mittels einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der umhüllenden Mantelfläche (2a, 89a) des tragenden Kerns (2, 89) und einer Innenfläche (5a, 90a, 126a, 141a, 155a, 168a) des tragenden Schalenelements (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168), und sie betrifft einen Fahrradrahmen umfassend mehrere Rahmenbauteile, wovon wenigstens eines ausgebildet ist als Strukturbauteil, und sie betrifft ein Fahrrad umfassend wenigstens eine als Strukturbauteil ausgebildete Komponente, und sie betrifft einen als Strukturbauteil ausgebildeten Lenker.

Description

Strukturbauteil eines Fahrrades , Fahrradrahmen ,
Fahrrad umfassend ein Strukturbauteil , sowie Lenker als Strukturbauteil
Die Erfindung betri f ft ein Strukturbauteil eines Fahrrades , wobei als Strukturbauteil im Sinne der Erfindung insbesondere sicherheitsrelevante Fahrradstrukturbauteile verstanden werden, im engeren Sinn sind dies Fahrradstrukturbauteile , wie Fahrradrahmen, Gabel oder Achsschenkel , Vorbau, Lenker, Sattelstütze , Kurbelarme und Pedale , welche für den Fährbetrieb des Fahrrades sicherheitsrelevant sind . Als Fahrradstrukturbauteil werden aber auch andere Komponenten, wie Rahmenbauteile , verstanden, die zu einem Fahrradrahmen zusammenfügbar sind . Im weiteren Sinne sind auch Komponenten, wie Felgen beziehungsweise Lauf rüder gemeint . Darüber hinaus können Zubehör-Komponenten als erfindungsgemäßes Strukturbauteil bereitgestellt sein, beispielsweise Sattel , Brems- und Schalthebel , Schutzblech beziehungsweise Schmutzabweiser, Fahrradstütze ( Ständer ) , Gepäckträger, Gepäckbehälter, Kindersitz etc .
Das vorgeschlagene Strukturbauteil eines Fahrrades stellt ein Fahrradstrukturbauteil dar oder kann als Strukturbauteil bezeichnet werden, das für ein Fahrrad vorgesehen ist , nachfolgend vereinfacht bezeichnet als Strukturbauteil .
Das Strukturbauteil umfasst einen Kern mit wenigstens einem inneren Hohlraum und einer umhüllenden Mantel fläche und umfasst ein Schalenelement .
Darüber hinaus betri f ft die Erfindung einen Fahrradrahmen, umfassend wenigstens eines der erwähnten Rahmenbauteile , welches als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet ist .
Des Weiteren betri f ft die Erfindung ein Fahrrad, umfassend wenigstens eine Komponente , die als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet ist .
Außerdem betri f ft die Erfindung einen Lenker der als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet ist .
Auf dem betref fenden technischen Gebiet ist die Veröf fentlichung DE 195 81 569 TI bekannt , welche mehrere Aus führungsformen von Fahrradrahmen vorschlägt . Ein Beispiel schlägt einen Fahrradrahmen vor, der einen Kern aus Spritzguß- Kunststof f aufweist . An dem spritzgegossenen Kern sind externe Rippen nach außen gerichtet angeordnet . Um die externen Rippen herum ist eine Ummantelung vorgesehen, welche vorzugsweise nicht für strukturelle Zwecke erforderlich sein soll , weil diese Aufgabe von dem Kern mit den externen Rippen erfüllt wird . Die Ummantelung ist beispielsweise eine Schrumpfhülle aus Kunststof f , welche um den Kern herum angebracht und erhitzt wird, so dass sie sich eng an den Kern anlegt . Die strukturelle Festigkeit wird bei diesem Beispiel von dem Kern mit seinen externen Rippen bereitgestellt .
Ein anderes Beispiel derselben Veröf fentlichung kehrt das Prinzip des vorigen Beispiels um und schlägt stattdessen eine innere Blase vor, welche dazu dient die Wände des Fahrradrahmens mittels einer Guss form herzustellen . Die innere Blase wird als Kern in die Guss form eingesetzt und kann mit einer Flüssigkeit oder einem anderen Material gefüllt sein, damit sie dem Druck beim Einspritzen von thermoplastischem Material , standhalten kann, welches den Fahrradrahmen bildet . Alternativ kann die Blase mit einer Rippenstruktur aufgebaut sein, um dem vorhandenen Druck zu widerstehen, wobei geringere Drücke verwendet werden können . Die Wände des Fahrradrahmens werden zwischen der äußeren Guss form und der inneren Blase erzeugt ; der Raum zwischen der Blase und der äußeren Guss form entspricht der Dicke der Wände des fertigen Fahrradrahmens .
Im Hinblick auf die Festigkeit der Struktur ist der Stand der Technik mit der inneren Blase unbefriedigend . Für das Aus führungsbeispiel des Fahrradrahmens dessen Kern externe Rippen aufweist , gilt dies ebenfalls .
Die Erfindung schlägt nun ein Strukturbauteil für ein Fahrrad vor, umfassend einen Kern mit wenigstens einem Hohlraum und einer umhüllenden Mantel fläche , sowie umfassend ein Schalenelement , mit der Maßgabe , dass sowohl der Kern als auch das Schalenelement j eweils eine strukturell tragende Funktion aufweisen, und dass die tragende Funktion verstärkt ist mittels einer stof f schlüssigen Verbindung zwischen der umhüllenden Mantel fläche des tragenden Kerns und einer Innenfläche des tragenden Schalenelements . Der Hohlraum des Kerns ist vorzugsweise ein geometrisch definierter Hohlraum .
Die stof f schlüssige Verbindung kann bereitgestellt sein durch eine Fusion des Materials des Schalenelements mit dem Material des Kerns . Die Fusion findet zwischen der Mantelfläche des Kerns und dem Ausgangsmaterial des Schalenelements statt . Die beteiligten Materialien befinden sich in einem Zustand, in dem sie mindestens bereichsweise geschmol- zen sind . Für die stof f schlüssige Verbindung kann außerdem ein Zusatzwerkstof f zugefügt werden, der mit den beteiligten Materialien verschmel zen kann . Für die Kernelemente und/oder für das Schalenelement können vorteilhaft identische Ausgangsmaterialien verwendet werden . Ein etwaiger Zusatzwerkstof f für die stof f schlüssige Verbindung kann aus dem gleichen Ausgangsmaterial hergestellt sein, wie die Kernelemente und/oder das Schalenelement . Alternativ kann eine stof fschlüssige Verbindung hergestellt werden mittels eines adhäsiven Zusatzwerkstof fs , der zwischen der umhüllenden Mantelfläche des Kerns und der Innenfläche des tragenden Schalenelements angeordnet wird .
Das vorgeschlagene Strukturbauteil kann, wie der Stand der Technik, beispielsweise als Fahrradrahmen ausgeführt sein, wobei das erfindungsgemäße Strukturbauteil eine verbesserte Festigkeit aufweist . Einerseits hat das Schalenelement nicht nur einen die Aerodynamik und das Erscheinungsbild verbessernden Ef fekt , sondern trägt als tragendes Schalenelement zu einer eigene strukturellen Festigkeit bei . Dessen struktureller Festigkeit wird durch eine ebenfalls eigene strukturelle Festigkeit des tragenden Kerns erhöht . Des Weiteren ist mittels der stof f schlüssigen Verbindung, welche den tragenden Kern mit dem tragenden Schalenelement verbindet , die Festigkeit des Strukturbauteils in seiner Gesamtheit noch weiter verbessert . In der Aus führung des Strukturbauteil als ein Fahrradrahmen, bildet vorzugsweise das Schalenelement einen wesentlichen Beitrag zur Festigkeit und Stei figkeit des Fahrradrahmens bei . Besonders bevorzugt ist das Schalenelement so ausgelegt , dass sein Beitrag zur Festigkeit und Stei figkeit des Fahrradrahmens mindestens so groß ist , wie der Beitrag des Kerns .
Die umhüllende Mantel fläche des tragenden Kerns ist erfin- dungsgemäß eine im Wesentlichen glatte Fläche . Sie kann als freie geformte Fläche , z . B ähnlich einer geschwungenen Fahrzeugkarosserie gestaltet sein, oder beispielsweise eine einfache zylindrische Mantel fläche bilden . Die Mantel fläche kann auch aus Abschnitten zusammengesetzt sein, beispielsweise Abschnitten von zylindrischen, prismatischen oder kegeligen Grundformen . Eine Oberfläche mit externen Rippen wird nicht als im Wesentlichen glatte Mantel fläche im Sinne der Erfindung betrachtet . Die Gestalt der umhüllenden Mantel fläche orientiert sich außerdem zweckmäßig an der Außenkontur des Schalenelements . Vorteilhaft ist zwischen der Außenkontur des Schalenelements und der Mantel fläche des Kerns eine gleichmäßige Dicke für die Wandstärke des Schalenelements ausgebildet . Bereichsweise kann die Wandstärke des Schalenelements etwas variieren, um Bereiche mit höherer Festigkeit und Stei figkeit bereitstellen zu können . Vorteilhaft ist zwischen kleinerer und größerer Wandstärke ein sanfter stufenloser Übergang vorgesehen, um einer Kerbwirkung vorzubeugen .
Zweckmäßig ist entweder der Kern und/oder das Schalenelement hergestellt mittels eines Ausgangsmaterials , das in einem plastischen Zustand innerhalb des Formhohlraums eines formgebenden Werkzeugs fließ fähig ist . Das Schalenelement kann in einer bevorzugten Aus führung beispielsweise mittels eines formgebenden Spritzgußwerkzeugs hergestellt werden . Dafür wird vorteilhaft der Kern innerhalb des Spritzgußwerkzeug platziert . Der Formhohlraum des Spritzgußwerkzeugs bildet das Negativ der Außenkontur des Schalenelements . Der darin verbleibende Kern formt die Innenkontur des Schalenelements . Gleichzeitig wird mittels des Spritzgießvorgangs die stof fschlüssige Verbindung hergestellt , in dem das eingespritzte Ausgangsmaterial des Schalenelements dasj enige Material der Mantel fläche des Kerns oberflächlich aufschmil zt und sich die Materialien von Schalenelement und Kern auf die Weise stof f schlüssig verbinden . Der Kern ist ausreichend stabil hergerichtet , damit unterhalb seiner angeschmol zenen Mantelfläche eine ausreichend starke Wandung bereitgestellt ist , welche dem Einspritzdruck beim Spritzgießen des Schalenelement-Ausgangsmaterials standhalten kann .
Das Spritzgußwerkzeug ist zweckmäßig mit wenigstens einem stationären Werkzeugteil sowie wenigstens einem beweglichen Werkzeugteil ausgestattet . Die Werkzeugteile tref fen im geschlossenen Zustand an einer Trennlinie zusammen . Das Spritzgußwerkzeug kann an der Trennlinie geöf fnet und geschlossen werden und wiederholt mit Ausgangsmaterial befällt , um j eweils nach einem formgebenden Vorgang ein fertig geformtes Werkstück entnehmen zu können .
Die strukturelle Festigkeit und Stei figkeit des tragenden Schalenelements wird begünstigt , wenn sein Ausgangsmaterial mit einem hohen Einspritzdruck in den Formhohlraum eingespritzt werden kann . Dafür ist vorzugsweise der Kern in besonderer Weise hergerichtet , um selbst einem hohen Einspritzdruck durch das fließ fähige Ausgangsmaterial für das Schalenelement standhalten zu können ohne zu kollabieren .
Die Mantel fläche des Kerns ist zu dem Zweck vorzugsweise mit einer Wandstärke ausgeführt , die dem hohen Einspritzdruck so gut standhaf ten kann, dass kein Loch entsteht , durch welches Ausgangsmaterial in den Hohlraum des Kerns eindringen könnte .
Das tragende Schalenelement steuert einen wesentlichen Beitrag zur strukturellen Festigkeit des Strukturbauteils bei . Sein Beitrag zur Festigkeit kann durch die Auswahl und die Qualität des Ausgangsmaterials sowie durch die Schalendicke des Schalenelements beeinflusst werden . Außerdem kommt der Beitrag des Kerns hinzu, der eine eigene strukturelle Festigkeit hat . Die strukturelle Festigkeit des Strukturbauteils insgesamt wird noch durch die stof f schlüssige Verbindung verstärkt , welche den tragenden Kern fest mit dem tragenden Schalenelement zusammenfügt .
Die Qualität des Strukturbauteils , seine Festigkeit und Stei figkeit , beruht auf dem Schalenelement in Kombination mit dem Kern und der Verbindung miteinander . Die Qualität des Kerns und der stof f schlüssigen Verbindung liegen verborgen unterhalb beziehungsweise innerhalb des Schalenelements . Sie können zerstörungs frei untersucht werden mittels bildgebender Verfahren der Materialprüfung, beispielsweise mittels Computertomografie .
Das Ausgangsmaterial für den Kern und/oder das Schalenelement ist vorzugsweise ein thermoplastischer Kunststof f . Der Kunststof f kann ein sortenreiner Kunststof f sein oder ein Compound, das einen Basiskunststof f umfasst , welcher gemischt ist mit wenigstens einem anderen Kunststof f . Des Weiteren kann der sortenreine Kunststof f oder das Compound versehen sein mit wenigstens einem Füllstof f , beispielsweise einem Füllstof f aus Verstärkungs fasern und/oder anderen Verstärkungspartikeln .
Der Kern kann einstückig ausgebildet sein oder er ist aus mehreren Kernelementen zusammengesetzt . Weil der Kern wenigstens einen Hohlraum aufweist , bietet sich für eine einstückige Bauweise beispielsweise eine Herstellung mittels 3D-Drucks mittels eines dafür geeigneten Ausgangsmaterials an . Für andere Ausgangsmaterialien eignet sich beispielsweise ein Feingussverfahren, um einen Kern einstückig herzustellen . Dafür kann einfacherweise eine verlorene Form aus Wachs hergestellt werden, welche die identische Gestalt des Kerns aufweist , und die beim Gießen des Ausgangsmaterials ausschmil zt .
Für einen Kern, der aus mehreren Kernelementen zusammengesetzt ist , sind die obigen Herstellverfahren ebenfalls anwendbar und darüber hinaus weitere Fertigungsverfahren . Einzelne Kernelemente können z . B . mittels eines Ausgangsmaterials hergestellt werden, das in einem fließ fähig plastischen Zustand innerhalb des Formhohlraums eines formgebenden Werkzeugs verarbeitbar ist , beispielsweise durch Spritzgießen . Vorzugsweise wird dies mit einem Spritzgußwerkzeug durchgeführt , das mindestens ein stationäres und ein bewegliches Werkzeugteil aufweist , welche an einer Trennlinie geöf fnet und geschlossen werden können, um Spritzgußvorgänge zyklisch wiederholen zu können .
Der erfindungsgemäße Kern kann eine komplexe Gestalt aufweisen . Seine Gestalt kann relativ zum Schalenelement mit Hinterschneidungen versehen sein, welche die Verwendung eines wiederverwendbaren werkzeugseitigen Kerns verunmöglichen .
Jedes Kernelement weist vorteilhaft eine Außenfläche und Ränder auf . Die Außenflächen mehrerer Kernelemente bilden in zusammengesetztem Zustand die Mantel fläche des Kerns . Ränder der Kernelemente grenzen im zusammengefügten Zustand aneinander .
An Rändern der Außenflächen zusammengesetzter Kernelemente ist mindestens eine Trennfuge gebildet , wobei vorzugsweise ein Abdichtungsmittel für die Trennfuge vorgesehen ist . Insbesondere wenn das Schalenelement in einem formgebenden Werkzeug hergestellt und der Kern in dem Formhohlraum platziert wird, hil ft die ef fektive Abdichtung, um kein fließ fähig plastisches Ausgangsmaterial des Schalenelements in die Trennfugen des Kerns eindringen zu lassen, beziehungsweise bis in dessen Hohlraum .
Als Abdichtungsmittel kann einfacherweise ein stof f schlüssiger Zusatzstof f vorgesehen sein, z . B . Klebstof f , oder als Abdichtungsmittel sind vorteilhaft mechanisch zusammenwirkende Dichtungskanten an den Rändern der Kernelemente ausgebildet . Bevorzugt sind solche Dichtungskanten komplementär gestaltet , beispielsweise als Fal zkanten oder Kanten mit Nut -Feder-Element en .
Vorteilhaft ist der Kern, respektive wenigstens eines der Kernelemente , mit wenigstens einem inneren Verstei fungselement versehen .
Diese Maßnahme verstärkt den Kern . Der verstärkte Kern begünstigt die Herstellung des Schalenelements um ihn herum, insbesondere , wenn das Schalenelement mittels Spritzgießens erzeugt werden soll . Zu dem Zweck wird der Kern in ein Spritzgießwerkzeug zur Formung des Schalenelements eingesetzt und er bleibt als strukturell tragender Kern ein zentraler Bestandteil des Strukturbauteils , j edoch innerhalb des Schalenelements verborgen .
Einfacherweise ist das innere Verstei fungselement in Form einer Strebe oder Rippe ausgestaltet .
Eine Strebe oder Rippe kann vorteilhaft so gestaltet sein, dass sich das Kernelement seinerseits in einem Formhohlraum eines formgebenden Werkzeugs herstellen lässt , beispielsweise durch Spritzgießen . Zweckmäßig können in einem Spritzgusswerkzeug Kernelemente zyklisch hergestellt werden .
Der positive Ef fekt für die Stabilität des Strukturbauteils kann verstärkt werden, wenn Streben oder Rippen von Kernelementen, welche zu einem Kern zusammengesetzt sind, einander abstützen .
Für ein Schalenelement , das durch Spritzgießen hergestellt wird, ist es vorteilhaft , wenn ein Kern bereitgestellt ist , der so stabil ist , dass er einem hohen Einspritzdruck des Ausgangsmaterials des Schalenelements standhalten kann, wenn dieses in den Formhohlraum eingespritzt wird, um dem Schalenelement die gewünschte Form zu verleihen . Ein hoher Einspritzdruck begünstigt die Fließeigenschaft des Ausgangsmaterials in seinem plastischen Zustand, d . h . im geschmol zenen fließ fähigen Zustand . Der Einspritzdruck beeinflusst die Viskosität des Ausgangsmaterial vorteilhaft in der Weise , dass sich die Viskosität erhöht . Durch die hohe Viskosität können dünnwandig gestaltete Bereiche eines Formhohlraums besser gefüllt werden . So lassen sich Streben oder Rippen optimieren . Sie können möglichst dünnwandig ausgeführt sein, um bei möglichst geringem Materialeinsatz dennoch den Kern gut zu stützen, wenn von außen auf dessen Mantel fläche ein hoher Einspritzdruck einwirkt . So kann Materialvolumen gespart und das Strukturbauteil möglichst ausreichend stabil und dennoch leicht ausgebildet werden .
Nutzbringend ist des Weiteren, wenn der Kern an seiner Mantel fläche wenigstens ein hervorstehendes Positionselement aufweist , und wenn das Positionselement dafür hergerichtet ist , um für die Herstellung des tragenden Schalenelements in einem Formhohlraum eines formgebenden Werkzeugs , innerhalb dessen Formhohlraum, den Kern zu fixieren .
Der Kern respektive das Kernelement ist vorteilhaft mit einer ausreichenden Anzahl hervorstehender Positionselemente versehen . Diese sind über die Mantel fläche verteilt angeord- net und halten den Kern in seiner gewünschten Form und Lage , beispielsweise , wenn das Schalenelement spritzgegossen wird . Dessen geschmol zenes fließ fähiges Ausgangsmaterial kann innerhalb des Formhohlraums bereichsweise ungleichmäßige Kräfte auf den Kern ausüben, der unter dieser Krafteinwirkung deformiert werden und seine Sollposition innerhalb des Formhohlraums verlieren könnte . Die hervorstehenden Positionselemente wirken vorteilhaft einer Veränderung der Form des Kerns oder einem Verlassen seiner Sollposition innerhalb des Formhohlraums entgegen .
Zweckmäßig bildet das Positionselement eine Distanz , die Kontakt mit der Innenseite des Formhohlraums herstellt und auf diese einfache Weise die gewünscht exakte Positionierung relativ zum formgebenden Werkzeug ermöglicht . Die Positionselemente wirken sich außerdem günstig für die Form des Kerns aus . Er behält seine Form aufgrund der Fixierung bei , trotz hoher Druckkräfte , die von außen auf den Kern einwirken .
Die Positionselemente an der Mantel fläche des Kerns beziehungsweise der Kernelemente tragen außerdem eine formschlüssige Komponente für die Verbindung mit dem Schalenelement bei . Indem das Positionselement in das fertige Schalenelement hineinragt , ergibt sich eine Hinterschneidung . Die Hin- terschneidung trägt eine formschlüssige Komponente der Verbindung bei , welche die stof f schlüssige Verbindung zwischen dem tragenden Kern und dem tragenden Schalenelement unterstützt .
Alternativ kann auf Positionselemente an der Mantel fläche des Kerns verzichtet werden, wenn stattdessen wenigstens ein werkzeugseitiges Positionselement in dem formgebenden Spritzgußwerkzeug angeordnet ist . Vorteilhaft ist das werkzeugseitige Positionselement in dessen Formhohlraum angeord- net und zweckmäßig ist es in die Innenseite des Formhohlraums integriert . Im geschlossenen Zustand des Spritzgußwerkzeugs tritt das werkzeugseitige Positionselement von der Innenseite des Formhohlraums hervor und berührt die Mantelfläche des Kerns , um diesen in Form und an seiner vorgesehenen Position innerhalb des Formhohlraums zu halten .
Darüber hinaus ist es auch möglich, ein erfindungsgemäßes Strukturbauteil herzustellen, ohne Positionselemente , die an der Mantel fläche des Kerns hervorstehen sowie auch ohne werkzeugseitige Positionselemente , an der Innenseite des Formhohlraums in Richtung des Kerns hervorstehen, wenn der Kern abseits seiner Mantel fläche einen geeigneten Halteabschnitt aufweist und das Spritzgußwerkzeug ein passendes Mittel aufweist , um die Lage des Kerns innerhalb des geschlossenen Formhohlraums zu fixieren .
In einer Aus führung kann das tragende Schalenelement die Gestalt eines Fahrradrahmens bilden, umfassend eine Vorderbaukontur mit Steuerrohrabschnitt , eine Unterbaukontur mit Tretlagerabschnitt eine Oberbaukontur mit Sattelrohrabschnitt und eine Hinterbaukontur mit Hinterachsabschnitt für eine Hinterradachse .
Bei dieser Aus führung ist das Schalenelement des Strukturbauteils von außen betrachtet vorzugsweise einstückig . Es beinhaltet j edoch als zweiten tragenden Bestandteil im Inneren den Kern, der vorteilhaft aus mehreren Kernelementen zusammengefügt ist . Als Fahrradrahmen ist dieses Strukturbauteil so ausgelegt , dass es die Anforderungen erfüllt , die für Fahrräder standardisiert sind in der DIN EN ISO
4210 : 2015 .
Des Weiteren vorgeschlagen wird ein Fahrradrahmen, umfassend mehrere Rahmenbauteile , die teilweise als Knotenelemente und teilweise als Rahmenelemente ausgebildet sind, wobei die Knotenelemente und Rahmenelemente miteinander verbunden sind, mit der Maßgabe , dass wenigstens eines der Knotenelemente und/oder eines der Rahmenelemente als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet ist .
Das Rahmenbauteil als Strukturbauteil ist vorteilhaft so ausgelegt , dass es innerhalb des fertigen Fahrradrahmens den sicherheitstechnischen Anforderungen genügt , die für Fahrräder standardisiert sind in der DIN EN ISO 4210 : 2015 . Dies gilt insbesondere für alle Rahmenbauteile des Fahrradrahmens , die als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet sind . Andere Rahmenbauteile , die keine Strukturbauteile im Sinne der Erfindung sind, erfüllen diese Anforderung ggf . auch . Außerdem werden diese Anforderungen von dem Fahrradrahmen insgesamt erfüllt .
Wenn der Fahrradrahmen aus mehreren Rahmenbauteilen zusammensetzbar ist , bietet dies eine hohe Variabilität , um ihn beispielsweise an individuelle körperliche Gegebenheiten einer Person anzupassen . So kann der Fahrradrahmen z . B . auf individuelle Körpermaße der Person angepasst sein, wie deren Armlänge , Beinlänge , Rückenlänge . Außerdem kann die gewünschte Körperhaltung der Person auf dem Fahrrad berücksichtigt werden, wie Sitzhöhe , Sitzhaltung, Rückenneigung etc . , um den passenden Fahrradrahmen bereitzustellen .
Alternativ können Rahmenbauteile in Form erfindungsgemäßer Strukturbauteile als Modulsystem bereitgestellt werden, beispielsweise Module in abgestufter Größe .
Zweckmäßig ist eine stof f schlüssige Verbindung vorgesehen, um das/die Knotenelement ( e ) mit dem/den Rahmenelement ( en) zu verbinden .
Einfacherweise ist die stof f schlüssige Verbindung mittels eines Zusatzwerkstof fes bereitgestellt . Der Zusatzwerkstof f kann beispielsweise ein Einkomponenten-Klebstof f oder Zwei- komponenten-Klebstof f sein . Alternativ kann der Zusatzwerkstof f ein gieß fähiges Material sein, das sich in einem formgebenden Werkzeug verarbeiten lässt , beispielsweise ein fließ fähiges Material , das sich wie ein Spritzguß- Ausgangsmaterial für das Schalenelement , ebenfalls Spritzgießen lässt .
Vorzugsweise ist wenigstens ein Knotenelement hergerichtet mit einem Fusionsbereich, wobei wenigstens ein Rahmenelement mit einem Verbindungsbereich versehen ist , welcher mit dem Fusionsbereich des Knotenelements zusammenwirkt . Nutzbringend ist es , wenn der Fusionsbereich und der Verbindungsbereich im zusammengefügten Zustand die relative Lage des Knotenelements und des Rahmenelements zueinander definieren .
Der stof f schlüssige Zusatzwerkstof f , respektive Klebstof f , ist einfacherweise zwischen dem Fusionsbereich des Knotenelements und dem Verbindungsbereich des Rahmenelements angeordnet . Der Fusionsbereich und der Verbindungsbereich stellen dann Klebeflächen dar, zwischen welchen vorzugsweise ein enger Spalt für Klebstof f ausgebildet ist .
Schließlich wird ein Fahrrad vorgeschlagen, umfassend wenigstens eine Komponente aus der folgenden Gruppe ( Fahrradrahmen, Gabel , Vorbau, Lenker, Sattelstütze , Kurbelarme ) wobei wenigstens eine der genannten Komponenten ausgebildet ist als ein erfindungsgemäßes Strukturbauteil .
Des Weiteren vorgeschlagen wird ein Lenker für ein Fahrrad, der ausgebildet ist als erfindungsgemäßes Strukturbauteil .
Der vorgeschlagene Lenker weist eine hervorragende Sicherheit auf . Er kann im Fährbetrieb stark beansprucht werden . Hohe Belastungen kommen grundsätzlich beim Beschleunigen und Bremsen vor . Eine Beschleunigung verursacht eine wechselnde Belastung, wenn beispielsweise links und rechts abwechselnd an den Lenkergri f fen gezogen wird . Im Bremsbetrieb kann eine eher gleichmäßige Belastung auf beide Lenkergri f fe einwirken . Ein Versagen des Lenkers kann zu Verletzungen führen . Daher gehört ein Lenker zu den sicherheitsrelevanten Komponenten an einem Fahrrad . Aus Gründen der Sicherheit sollte ein gebrauchter Lenker nach einer gewissen Betriebs zeit durch einen neuen Lenker ersetzt werden . Dies selbst dann, wenn am gebrauchten Lenker keine Schädigung of fensichtlich ist . Die Sicherheit des vorgeschlagenen Lenkers beruht auf einem tragenden Kern sowie einem tragenden Schalenelement , die j eweils eine eigene strukturelle Festigkeit und Stei figkeit bereitstellen und darauf , dass deren Festigkeit und Stei figkeit noch verstärkt ist mittels der vorgesehenen Stof f schlüssigen Verbindung zwischen Kern und Schalenelement .
Vorteilhaft ist ein Kern vorgesehen, der aus wenigstens zwei Kernelementen zusammengesetzt ist , und dass die Kernelemente aus einem thermoplastischen Kunststof fmaterial spritzgegos- sen sind .
Einen weiteren Nutzen bringt es , wenn an den freien Enden der Kernelemente j e ein Halteabschnitt angeordnet und der Halteabschnitt hergerichtet ist , um das Kernelement in einem Spritzgußwerkzeug zu fixieren . Durch die exakte Lagefixierung des Kernelements beziehungsweise des zusammengesetzten Kerns wird die Herstellung eines exakten Schalenelements begünstigt , dessen definierte Schalenwand die gewünschte Festigkeit und Stei figkeit beiträgt .
Vorzugsweise sind die Halteabschnitte der Kernelemente komplementär gestaltet , wobei j edes Kernelement ein Mittel aufweist , um es im Kontakt mit dem komplementären Kernelement lagerichtig zu positionieren .
Als zweckmäßig hat sich auch erwiesen, dass die Halteabschnitte der Kernelemente , wenn sie als Kern zusammengesetzt sind, einen polygonförmigen Querschnitt bilden . Die zusammengesetzten Halteabschnitte weisen passend zum polygonförmigen Querschnitt außenliegende Halteflächen auf . Die Halteabschnitte wirken mit passenden Aufnahmebereichen eines Spritzgießwerkzeugs zusammen . Insbesondere wird mit dieser Art der Fixierung einer Verdrehung des Kerns innerhalb des Spritzgießwerkzeugs entgegengewirkt .
Die Halteflächen können außerdem zum freien Ende des Lenkers geneigt sein . Auf diese Weise kann ein Halteabschnitt bereitgestellt sein, dessen polygonförmiger Querschnitt proximal etwas größer ausgebildet und der distal einen etwas kleineren polygonförmiger Querschnitt mit gleicher Eckenanzahl aufweist .
Der polygonförmige Querschnitt des Kerns ist zweckmäßig ein sechseckiger Querschnitt .
Nachstehend ist die Erfindung in einer Zeichnung beispielhaft veranschaulicht und anhand mehrerer Figuren detailliert beschrieben . Es zeigen :
Fig . 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Kernelements für einen Lenker, der als ausgebildet ist , Fig. 2 eine Ansicht des ersten Kernelements, wie in Fig. 1 mit dem Pfeil II vermerkt,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßes Strukturbauteil zweiten Kernelements für den Lenker,
Fig. 4 eine Ansicht des zweiten Kernelements, wie in Fig. 3 mit dem Pfeil IV vermerkt,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Strukturbauteils in Form des Lenkers,
Fig. 6 ein Detail gemäß der in Fig. 5 vermerkten Schnittlinie VI - VI,
Fig. 7a ein Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements als Dichtungskanten gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in Fig. 3 vermerkt,
Fig. 7b ein erstes alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in Fig. 3 vermerkt,
Fig. 7c ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in Fig. 3 vermerkt,
Fig. 7d ein drittes alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in Fig. 3 vermerkt,
Fig. 8 eine verkleinerte schematische Draufsicht eines Fahrradrahmens der als erfindungsgemäßes Strukturbauteil bereitgestellt ist ,
Fig . 9 eine schematische Schnittansicht des Fahrradrahmens gemäß Schnittverlauf IX - IX, wie in Fig . 8 vermerkt ,
Fig . 10 ein alternativer Fahrradrahmen, der zusammengefügt ist aus Rahmenbauteilen, die als erfindungsgemäße Strukturbauteile ausgebildet sind .
Anhand der Figuren 1 bis 5 wird nachfolgend ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäßen Fahrradstrukturbauteils erläutert . Das erste Beispiel betri f ft einen als Strukturbauteil ausgeführten Lenker 1 eine Fahrrades . Der im Wesentlichen fertige Lenker 1 ist in Fig . 5 dargestellt . Er umfasst einen Kern 2 , der aus zwei Kernelementen 3 und 4 zusammengesetzt und von einem Schalenelement 5 umgeben ist . Die Kernelemente 3 und 4 sind in einem Spritzgußwerkzeug aus thermoplastischem Kunststof f geformt und anschließend zusammengesetzt worden . Das Schalenelement 5 ist ebenfalls aus thermoplastischem Kunststof f hergestellt und zwar mit einem zweiten Spritzgußwerkzeug, in das zuvor der zusammengesetzte Kern 2 eingesetzt worden ist .
Fig . 1 stellt nur das erste der Kernelement 3 dar . Es befindet sich im fertigen Lenker 1 an dessen Vorderseite 6 , welche im eingebauten Zustand in Fahrtrichtung des Fahrrades vorne liegt . Das erste Kernelement 3 ist mit einem Mittelbereich 7 versehen, welcher den größten Querschnitt aufweist . Der Mittelbereich 7 zählt am fertigen Strukturbauteil zu einem Klemmbereich 8 des Lenkers 1 , der am fertigen Fahrrad mit einer Lenkerklemmung zusammenwirkt . Die Lenkerklemmung erfolgt mit einem Vorbauelement , das üblicherweise zu diesem Zweck ein geschlitztes Vorbauauge aufweist . Der fertige Lenker 1 ist passend für ein solches Vorbauauge ausgebildet . Mittels einer üblichen Schlitzklemmung kann das Vorbauauge den Klemmbereich 8 des Lenkers 1 mit dem Vorbauelement verbinden . Der Querschnitt des Mittelbereichs 7 des Kernelements 3 ist daher vorteilhaft so ausgelegt , dass der Klemmbereich des fertigen Lenker-Strukturbauteil kompatibel ist mit üblichen Dimensionen eines Vorbauelements/Vorbauauges . Zu seinen Enden hin ist das Kernelement 3 mit einem geringeren Querschnitt ausgeführt als im Mittelbereich 7 . Zu den Enden zählen zwei Gri f fbereiche 9 und 10 des fertigen Lenker-Strukturbauteils . Der Gri f fbereich 9 weist außen eine Teil fläche 9a und der Gri f fbereich 10 weist außen eine Teilfläche 10a auf . Zwischen dem Gri f fbereich 9 und dem Mittelbereich 7 des ersten Kernelements 3 ist ein Übergangsbereich 11 sowie zwischen dem Gri f fbereich 10 und dem Mittelbereich 7 ein Übergangsbereich 12 vorgesehen . Der Übergangsbereich
11 bildet außen eine Teil fläche 11a und der Übergangsbereich
12 eine Teil fläche 12a aus . Die Übergangsbereiche 11 und 12 schaf fen eine stufenlose Änderung des Querschnitts , d . h . ausgehend von dem großen Querschnitt des Mittelbereichs 7 wird der Querschnitt hin zu den Gri f fbereichen 9 und 10 geringer . Die Teil flächen 7a, 7a, 10a, 11a und 12a bilden gemeinsam eine Außenfläche 3a des ersten Kernelements 3 . An einem freien Enden des ersten Kernelements 3 ist des Weiteren ein Halteabschnitt 13 mit Halteflächen 14 und am anderen freien Enden ein Halteabschnitt 15 mit Halteflächen 16 angeordnet . Die Halteabschnitte 13 und 15 sind im vorliegenden Beispiel massiv ausgeführt . Sie dienen zumindest hauptsächlich dazu, das Kernelement 3 für einen Spritzgießvorgang in einem Spritzgußwerkzeug zu fixieren, wenn es mit dem zweiten Kernelement 4 zu einem Kern 2 zusammengesetzt ist . Die Halteabschnitte 13 und 15 können nach dem Spritzgießvorgang oder später am fertigen Strukturbauteil entweder verbleiben oder alternativ entfernt werden .
Der Mittelbereich weist einen halbzylindrischen mittleren Abschnitt 18 auf . Beidseits schließen sich daran halbierte kegel förmige Abschnitte 19 und 20 an, welche die Übergangsbereiche 11 beziehungsweise 12 bilden . An die Übergangsbereiche 11 und 12 schließt wiederum j e ein halbzylindrischer Abschnitt 21 beziehungsweise 22 an, der zu j e einem der Gri f fbereiche 9 beziehungsweise 10 gehört . Die Abschnitte bilden gemeinsam eine Wandung 23 des ersten Kernelements 3 , auf deren Innenseite 24 ein rinnenförmiger Hohlraum 25 ausgebildet ist . Die Innenseite 24 der Wandung 23 ist weitgehend parallel zur Kontur der Außenfläche 3a ausgebildet .
An der Außenfläche 3a sind nach außen hervorstehende Positionselemente 26 , 27 , 28 , 29 , 30 , 31 und 32 angeordnet . Die Positionselemente 26 weisen Außenflächen 26a, 27a, 28a, 29a, 30a, 31a und 32a auf , die den zusammengesetzten Kern 2 , wenn er in dem Formhohlraum eines Spritzgußwerkzeugs eingesetzt ist , darin fixieren . Die Positionselemente wirken als Distanz . Zu diesem Zweck kommen die Außenflächen der Positionselemente innerhalb des Spritzgußwerkzeugs mit der Innenseite von dessen geschlossenem Formhohlraum in Berührung . Durch diese Berührung behält der Kern 2 während des Spritzgießvorgangs seine Form und Lage . Dies auch dann, wenn das fließ fähige Ausgangsmaterial des Schalenelements 5 unter hohem Einspritzdruck in den Formhohlraum zugeführt wird . Die einwirkenden Kräfte können den so fixierten Kern 2 weder deformieren noch seine Lage innerhalb des Formhohlraums verändern . In dem verbleibenden Formhohlraum kann auf diese Weise eine definierte Schalenwandstärke des Schalenelements 5 erzeugt werden . Im Gri f fbereich 9 weist das erste Kernelement 3 zwei langestreckte Positionselemente 26 und 27 auf , eines distal und eines proximal angeordnet . Das distal angeordnete langestreckte Positionselement 26 erstreckt sich in der Umfangsrichtung der Außenfläche 3a, während das proximal angeordnete langestreckte Positionselement 27 sich parallel zu einer Längsrichtung des Gri f fbereichs 9 erstreckt . Der Mittelbereich 7 weist drei punktförmige Positionselemente 28 , 29 und 30 auf , die in Reihe angeordnet sind . Die Positionselemente 31 und 32 sind spiegelbildlich zu den Positionselemente 26 und 27 angeordnet und weisen eine Gestalt auf , welche diesen spiegelbildlich entspricht . Die punktförmigen Positionselemente 28 , 29 und 30 weisen eine etwa zylindrische Gestalt auf . Alle langestreckten sowie auch die punktförmigen Positionselemente sind mit schrägen Seitenflächen 26b, 27b, 28b, 29b, 30b, 31b und 32b ausgestaltet , welche Aus formungsschrägen bilden, um das erste Kernelement 3 einfach aus dem Spritzgußwerkzeugs ent formen zu können .
Fig . 2 zeigt eine vereinfachte Ansicht von vorne auf das erste Kernelement 3 , wie mit dem Pfeil I I in Fig . 1 angedeutet . Die Vereinfachung besteht darin, dass auf eine Darstellung der Positionselemente der Mantel fläche in Fig . 2 verzichtet worden ist und zwar zugunsten der Darstellung innerer Verstei fungselemente 33 . Die Verstei fungselemente 33 sind an der Innenseite 24 des rinnenförmigen Hohlraums 25 vorgesehen . Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei den Verstei fungselementen 33 um parallele Rippen 34 , die sich mit parallelen Rippen 35 kreuzen, wodurch ihre verstei fende Wirkung begünstigt wird . Die gekreuzten Rippen 34 und 35 unterteilen den rinnenförmigen Hohlraum 25 in viele kleine Hohlräume 25a . Die Rippen 34 sind mit schrägen seitlichen Rippenflächen 34a und 34b sowie die Rippen 35 mit schrägen seitlichen Rippenflächen 35a und 35b ausgeführt , welche als Aus formungsschräge eine Entformung des Kernelements 3 aus dem Spritzgußwerkzeugs begünstigen . Die Vorderansicht auf das erste Kernelement 3 deutet an, dass es sich bei dem fer- tigen Lenker-Strukturbauteil um einen Lenker 1 mit Riser- Form handelt . Dessen Gri f fbereiche 9 und 10 sind mit einem leichten Höhenversatz ( rise ) relativ zu dem Mittelbereich 7 angeordnet .
Die in Fig . 2 gezeigte Stärke der Wandung 23 des Kernelements 3 im Bereich seiner Mantel fläche 7 , ist schematisch zu verstehen und nicht zwingend proportional zum Lenkerdurchmesser in seinen unterschiedlichen Abschnitten dargestellt . In der Praxis ist die Wandung 23 so stark ausgeführt , dass ein zusammengesetzter Kern 2 einem hohen Einspritzdruck standhaf ten kann, wenn er als bleibender Kern in das Spritzgußwerkzeug für die Formung des Schalenelements 5 eingesetzt ist .
Fig . 3 zeigt eine Perspektive auf das zweite Kernelement 4 , welches komplementär zum ersten Kernelement 3 gestaltet ist . Das zweite Kernelement 4 befindet sich im fertigen Lenker 1 an dessen Rückseite , welche im eingebauten Zustand in Fahrtrichtung des Fahrrades hinten liegt . Das zweite Kernelement 4 weist zum ersten Kernelement 3 komplementäre Bestandteile auf . Es ist ebenfalls mit einem Mittelbereich 36 für die Lenkerklemmung versehen . Zu den beiden Enden des zweiten Kernelements 4 hin sind zwei Gri f fbereiche 37 und 38 vorgesehen, welche gleichfalls mit einem geringeren Querschnitt ausgeführt sind als der Mittelbereich 36 . Zwischen j edem der Gri f fbereiche und dem Mittelbereich des zweiten Kernelements 4 ist j e ein Übergangsbereich 39 beziehungsweise 40 vorgesehen . Der Übergangsbereich 39 schaf ft eine stufenlose Änderung des Querschnitts zwischen dem großen Querschnitt des Mittelbereichs 36 und dem kleineren Querschnitt des Gri f fbereichs 37 sowie dem großen Querschnitt des Mittelbereichs 36 und dem kleineren Querschnitt des Gri f fbereichs 38 . An den freien Enden weist das zweite Kernelement 4 j e einen Halte- abschnitt 41 mit Halteflächen 42 beziehungsweise einen Halteabschnitt 43 mit Halteflächen 44 auf , welche dazu dienen, das zweite Kernelement 4 in einem Spritzgußwerkzeug zu fixieren, wenn es mit dem ersten Kernelement 3 zu einem Kern 2 zusammengesetzt ist . Die Halteabschnitte 41 und 43 des zweiten Kernelements 4 sind im vorliegenden Beispiel ebenfalls massiv ausgeführt .
Die Perspektive der Fig . 3 gewährt einen Blick auf eine Innenseite 45 , die einen rinnenförmigen Hohlraum 46 bildet . Die Innenseite 45 gehört zu einer Wandung 47 , welche außen eine Außenfläche 4a bildet . Die Außenfläche 4a ergänzt die Außenfläche 3a des ersten Kernelements 3 ; gemeinsam bilden sie eine Mantel fläche 2a des Kerns 2 . Die Außenfläche 4a ist im Prinzip ebenso zusammengesetzt aus Teil flächen, wie j ene Abschnitte des ersten Kernelements 3 . In dem rinnenförmigen Hohlraum 46 des zweiten Kernelements 4 sind innere Versteifungselemente 49 angeordnet , welche als parallele Rippen 50 ausgestaltet sind, die sich mit parallelen Rippen 51 kreuzen und dadurch die verstei fende Wirkung verbessern . Die Rippen
50 sind mit schrägen seitlichen Rippenflächen 50a und 50b sowie die Rippen 51 mit schrägen seitlichen Rippenflächen 51a und 51b ausgeführt , welche als Aus formungsschräge eine Entformung des zweiten Kernelements 4 aus dem Spritzgußwerkzeugs begünstigen . Dabei wird der rinnenförmige Hohlraum 46 in viele kleine Hohlräume 46a unterteilt . Die Rippen 50 und
51 des zweiten Kernelements 4 sind ebenfalls mit schrägen seitlichen Rippenflächen 5oa und 50b sowie 51a und 51b ausgeführt , welche als Aus formungsschrägen die Entformung des zweiten Kernelements 4 aus dem Spritzgußwerkzeugs begünstigen . Außerdem sind die Rippen 34 und 35 des ersten Kernelements 3 und die Rippen 50 und 51 des zweiten Kernelements 4 im zusammengesetzten Zustand deckungsgleich angeordnet . Das Kernelement 3 weist Stoß flächen 34c und 35c auf , die sich mit Stoß flächen 50c und 51c des zweiten Kernelements 4 im zusammengesetzten Zustand der beiden Kernelemente berühren . Der Kern 2 , der aus diesen beiden Kernelementen 3 und 4 zusammengesetzt ist , kann mittels der gegeneinander gestoßenen Rippen sehr hohe Druckkräfte aufnehmen, wenn Kräfte von außen auf die Außenfläche 3a des ersten Kernelements 3 sowie auf die Außenfläche 4a des zweiten Kernelements 4 einwirken und Druckkräfte in die Rippen übertragen werden .
Fig . 4 zeigt eine Ansicht von vorne auf das zweite Kernelement 4 , wie mit dem Pfeil IV in Fig . 3 angedeutet . Es sind die inneren Verstei fungselemente 49 zu erkennen, die als sich kreuzende Rippen 50 und 51 ausgeführt sind . Außerdem sind Positionselemente 52 , 53 , 53 , 55 , 56 , 57 und 58 als verdeckte gestrichelte Linien eingezeichnet . Die Positionselemente befinden sich in dieser Ansicht auf der rückwärtigen Außenfläche 48 des gezeigten zweiten Kernelements 4 .
Im Gri f fbereich 37 weist das zweite Kernelement 4 j e zwei langestreckte Positionselemente 52 und 53 auf , eines distal und eines proximal angeordnet . Das distal angeordnete langestreckte Positionselement 52 erstreckt sich in der Umfangsrichtung der Außenfläche 48 , während das proximal angeordnete langestreckte Positionselement 53 sich parallel zu einer Längsrichtung des Gri f fbereichs 37 erstreckt . Der Mittelbereich 36 weist drei punktförmige Positionselemente 54 , 55 und 56 auf , die in Reihe angeordnet sind . Die Positionselemente 57 und 58 sind spiegelbildlich zu den Positionselemente 52 und 53 angeordnet und weisen eine Gestalt auf , welche diesen spiegelbildlich entspricht . Die punktförmigen Positionselemente 54 , 55 und 56 weisen eine etwa zylindrische Gestalt auf . Alle langestreckten sowie auch die punktförmigen Positionselemente sind mit schrägen Seitenflächen 52b, 53b, 54b, 55b, 56b, 57b und 58b ausgestaltet , welche Aus formungs- schrägen bilden, um das zweite Kernelement 4 einfach aus dem Spritzgußwerkzeugs entformen zu können .
Fig . 5 zeigt den Lenker 1 als fertiges Strukturbauteil . Er umfasst inwärts das erste Kernelement 3 und das zweite Kernelement 4 , die zum Kern 2 zusammengesetzt sind, sowie außenseitig das Schalenelement 5 . Das Schalenelement 5 ist mittels des erwähnten zweiten Spritzgußwerkzeugs um den bleibenden Kern 2 herum spritzgegossen worden . Beim Spritzgußvorgang des Schalenelements 5 ist die gesamte Mantel fläche des zusammengesetzten Kerns 2 auf geschmol zen worden und hat sich so mit dem Ausgangsmaterial des Schalenelements 5 an dessen Innenseite 5a stof f schlüssig verbunden; seine Innenfläche 5a ist in Fig . 5 mittels einer gestrichelten Linie angedeutet . Außerdem sind die an den Außenflächen 3a und 4a der Kernelemente 3 und 4 vorgesehen hervorstehenden Positionselemente ( 26 , 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 52 , 53 , 53 , 55 , 56 , 57 , 58 ) seitlich umgeben worden von dem Ausgangsmaterial des Schalenelements 5 . Dadurch ist eine zusätzliche formschlüssige Verbindung zwischen den Positionselementen und dem Schalenelement 5 geschaf fen worden . Außenflächen ( 26c, 27c, 28c, 29c, 30c, 31c ) der Positionselemente sind am fertigen Lenker sichtbar, weil sie während des Spritzgußvorgangs in Berührung gewesen sind mit dem Formhohlraum des Spritzgußwerkzeugs . Sie sollten beim Spritzgießen nicht mit dem Ausgangsmaterial des Schalenelements 5 bedeckt werden und bleiben deshalb sichtbar .
An den freien Enden des fertigen Strukturbauteils befinden sich die zusammengesetzten Halteabschnitte 13/ 41 sowie 15/ 43 , die j e einen sechseckigen Querschnitt bilden . Die Halteabschnitte sind im vorliegenden Beispiel massiv ausgeführt . Im zusammengesetzten Zustand bilden drei Halteflächen 14 und drei Halteflächen 42 ein Haltef lächen-Sechseck . Alle sechs Halteflächen sind in einem leichten Keilwinkel geneigt angeordnet . Dadurch ist der sechseckige Querschnitt der zusammengesetzten Halteabschnitte 13/ 41 proximal etwas größer und am distalen freien Ende etwas kleiner ausgeführt . Die zusammengesetzten Halteabschnitte 15/ 43 bilden gemeinsam ebenfalls sechs Halteflächen, die in einem leichten Keilwinkel geneigt angeordnet sind .
Die in Fig . 5 vermerkte Schnittlinie VI - VI deutet auf ein Detail hin, das in Fig . 6 vergrößert dargestellt ist . Das Detail zeigt , dass im Bereich der Halteabschnitte 13/ 41 zusammenwirkende Mittel vorgesehen sind, welche die komplementären Kernelemente 3 und 4 lagerichtig zueinander zu positionieren . Die Halteabschnitte 13/ 41 weisen j e eine innenliegende Grundfläche 13a beziehungsweise 41a auf , die sich im zusammengesetzten Zustand in einer Trennebene 59 berühren . Beim Halteabschnitt 13 des ersten Kernelements 3 ist die Grundfläche 13a seitlich begrenzt von Zentrierstegen 60 und 61 . Die Zentrierstege weisen Zentrierflächen 60a und 61a auf , die V- förmig zueinander geneigt angeordnet sind . Der Halteabschnitt 41 des zweiten Kernelement 4 weist seitlich an seiner Grundfläche 41a angeordnete Zentriert äsen 62 und 63 auf , die passend zu den Zentrierstegen 60 und 61 des ersten Kernelements 3 gestaltet sind . Einer unerwünschten seitlichen Verschiebung der Kernelemente 3 und 4 relativ zueinander kann auf diese Weise entgegengewirkt werden .
Fig . 7a zeigt vergrößert ein Detail , das sich auf die Gestaltung von Rändern 64 und 65 des zweiten Kernelements 4 bezieht und zwar gemäß der Schnittlinie VI I - VI I , die in Fig . 3 vermerkt ist . Die Ränder sind mit Abdichtungsmitteln versehen . Zur einfacheren Erläuterung ist das erste Kernelement 3 gestrichelt eingezeichnet und zwar im zusammengefügten Zustand mit dem zweiten Kernelement 4 . Die gezeigten Ränder 64 und 65 des zweiten Kernelements 4 weisen j e eine Stoß fläche 66 beziehungsweise 67 auf , die mit Stoß flächen des ersten Kernelements 3 Zusammenwirken . Die Stoß fläche 66 ist beispielsweise mit einer Stoß fläche 68 des ersten Kernelements 3 in Kontakt und bildet mit dieser eine Trennfuge 69 .
Am Beispiel der Trennfuge 69 zeigt Fig . 7a, dass die Stoßfläche 66 des zweiten Kernelements 4 weitergebildet ist und als Abdichtungsmittel S 1 eine Dichtungskante 66a aufweist , welche zu diesem Zweck mit einem Federprofil 70 versehen ist . Passend dazu ist die Stoß fläche 68 des ersten Kernelements 3 mit einem Abdichtungsmittel S2 versehen, das auch als Dichtungskante 68a ausgebildet ist , welche ein Nutprofil 71 aufweist . Im zusammengefügten Zustand der Dichtungskanten 66a und 68a ergibt sich mittels des Federprofils 70 und Nutprofils 71 eine gute Dichtungswirkung . Nach dem gleichen Prinzip wirkt die Stoß fläche 67 des zweiten Kernelements 4 mit der zugeordneten Stoß fläche des ersten Kernelements 3 zusammen . So kann der aus den beiden Kernelementen 3 und 4 zusammengesetzte Kern 2 als bleibender Kern in einem Spritzgußwerkzeug verwendet werden . In dem Spritzgußwerkzeug wird mit einem gewissen Einspritzdruck das Schalenelement 5 um den Kern 2 herum spritzgegossen . Dabei muss verhindert werden, dass geschmol zenes Ausgangsmaterial des Schalenelements 5 in eine Trennfuge eindringen und womöglich in einen Hohlraum 72 des Kerns 2 gelangen kann, respektive in die Hohlräume 25a beziehungsweise 46a zwischen den Rippen der Kernelemente 3 beziehungsweise 4 . Insbesondere soll zum Spritzgießen des Schalenelements 5 ein hoher Einspritzdruck verwendet werden können, weil ein hoher Einspritzdruck die Qualität des erzeugten Schalenelements 5 begünstigt .
Im Bereich des Federprofils 70 weist die Wandung 47 des zweiten Kernelements 4 eine Materialverstärkung 47a auf . Das Federprofile 70 ist im Übrigen so angeordnet , dass es von der Stoß fläche 66 hervorsteht . Seine Gestaltung ermöglicht es , das zweite Kernelement 4 durch Spritzgießen in einem Spritzgußwerkzeug herzustellen . Das Federprofil 70 ist zu diesem Zweck mit seitlichen Aus formungsschrägen 70a und 70b gestaltet , um eine einfache Ent f ormbarkeit des zweiten Kernelements 4 aus dem Spritzgußwerkzeug bereitzustellen .
Das Nutprofil 71 des ersten Kernelements 3 ist als Ausnehmung in dessen Stoß fläche 68 ausgebildet . Die Wandung 23 ist im Bereich des Nutprofils 71 mit einer Materialverstärkung 23a versehen . Das Nutprofil ist ebenso für eine Herstellung des ersten Kernelements durch Spritzgießen in einem Spritzgußwerkzeug ausgelegt . Dafür weist das Nutprofil seitliche Aus formungsschrägen auf , um eine Ent f ormbarkeit des ersten Kernelements 3 aus dem Spritzgußwerkzeug zu begünstigen .
Fig . 7b zeigt eine Alternative zur Gestaltung der Ränder 64 und 65 des zweiten Kernelements , welche ebenfalls Abdichtungsmittel S 1 und S2 als formschlüssige Dichtungskanten bereitstellen . Die Ansicht bezieht sich ebenfalls auf die Schnittlinie VI I - VI I , die in Fig . 3 vermerkt ist . Die komplementären Kernelemente 3 und 4 weisen Paarungen von Stoßflächen 66/ 68 auf , welche eine Trennfuge 69 bilden . Im Unterscheid zu Fig . 7a weist das zweite Kernelement 4 der Fig . 7b an seiner Stoß fläche 67 j e zwei Federprofile 73 und 74 nebeneinander auf .
Das gestrichelt gezeichnete erste Kernelement ist passend dazu an seiner Stoß fläche 68 mit nebeneinander angeordneten Nutprofilen 75 und 76 versehen . Die doppelten Federprofile 73 und 74 und die doppelten Nutprofile 75 und 76 sind so gestaltet das die Kernelemente 3 und 4 ebenfalls durch Spritzgießen in einem Spritzgußwerkzeug hergestellt werden können . Die doppelten Nut- und Federprofile verbessern die Dichtungswirkung gegenüber dem vorherigen Beispiel der Fig . 7a .
Fig . 7c zeigt eine weitere Alternative zur Gestaltung der Ränder 64 und 65 des zweiten Kernelements 4 , welche ebenfalls Abdichtungsmittel S 1 und S2 mittels formschlüssig wirkender Dichtungskanten bereitstellen . Die Ansicht bezieht sich wieder auf die Schnittlinie VI I - VI I in Fig . 3 . Das passende erste Kernelement 3 ist als gestrichelte Linie eingezeichnet . Beide komplementären Kernelemente 3 und 4 weisen Stoß flächen 66 beziehungsweise 68 auf , die als Paar an der Trennfuge 69 Zusammenwirken . Die Stoß flächen sind als Dichtungskanten 66a beziehungsweise 68a weitergebildet , welche auf der Gestaltung des Beispiels der Fig . 7b basieren . Ein Unterschied besteht aber darin, dass an der Dichtungskante 66a zweiten Kernelements 4 eines der doppelten Federprofile durch ein Nutprofil 77 ersetzt ist . Dazu passend ist an der Dichtungskante 68a des ersten Kernelements 3 ein Nutprofil ersetzt durch ein Federprofil 78 .
Der Rand 65 des zweiten Kernelements 4 ist in gleicherweise geändert , wie sein Rand 64 . Für den zugeordneten Rand des ersten Kernelements gilt dies gleichermaßen .
Jede Stoß fläche 64 und 65 des zweiten Kernelements 4 weist somit j e ein Federprofil und j e ein Nutprofil auf . Jede Stoß fläche des gestrichelt eingezeichneten ersten Kernelements weist dazu passend j e ein Nutprofil und j e ein Federprofil auf . Die Kombination eines Federprofils und eines Nutprofil pro Stoß fläche verbessert die Dichtungswirkung .
Fig 7d zeigt ein viertes Beispiel für eine Gestaltung der
Ränder 64 und 65 des zweiten Kernelements 4 , die mit einem Abdichtungsmittel S 1 beziehungsweise S2 in Form spezieller Dichtungskanten versehen ist . Die Ansicht bezieht sich auch auf die Schnittlinie VI I - VI I in Fig . 3 . Das erste Kernelement 3 ist wieder als gestrichelte Linie eingezeichnet . Beide komplementären Kernelemente 3 und 4 weisen Dichtungskanten an den Stoß flächen auf , welche sich in einer Trennfuge 69 berühren . Das zweite Kernelement 4 ist an einer Stoß fläche 67 mit einem Keilprofil 78 versehen, das eine hervorstehende Keilspitze 79 aufweist . Die Stoß fläche 66 des zweiten Kernelements 4 weist hingegen ein Nutprofil 80 mit einem Nutgrund 81 auf , der parallel zur Stoß fläche 66 angeordnet ist . Das gestrichelte eingezeichnete erste Kernelement 3 ist mit einem Nutprofil 82 versehen, welches mit dem Keilprofil 78 des zweiten Kernelements 4 zusammenwirkt . Das Nutprofil 82 hat ebenfalls einen Nutgrund 83 , der parallel zur entsprechenden Stoß fläche des ersten Kernelement 3 angeordnet ist . Die Keilspitze 79 des Keilprofils 78 wirkt mit dem Nutprofil 82 des ersten Kernelements 3 zusammen . Gemäß Fig . 7d ragt das Keilprofil 78 erkennbar von der Stoß fläche 67 um ein Maß hervor, das größer ist als das Tiefenmaß des zugeordneten Nutprofils 82 . Dies führt im zusammengefügten Zustand dazu, dass die Keilspitze 79 gegen den Nutgrund 83 drückt und ihn einkerbt . Die Einkerbung des Nutgrunds 83 geht mit einer gewissen Verformung der Keilspitze 79 einher . Auf diese Weise wird eine gute Dichtungswirkung erzielt . Das erste Kernelement 3 ist ebenfalls mit einem Keilprofil mit Keilspitze versehen, welches mit dem Nutgrund 81 des Nutprofils 80 des zweiten Kernelements 4 in der gleichen Weise einkerbend und abdichtend zusammenwirkt .
Fig . 8 zeigt schematisch eine verkleinerte Draufsicht eines Fahrradrahmens 84 . Der Fahrradrahmen ist als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet . Die Draufsicht zeigt einen Steuerrohrabschnitt 85 , einen Sattelrohrabschnitt 86 sowie einen Hinterbauabschnitt 87 des Fahrradrahmens . Außerdem ist zwischen dem Steuerrohrabschnitt 85 und dem Sattelrohrabschnitt 86 ein verbindendes Oberrohrelement 88 zu sehen .
Fig . 9 zeigt eine schematische Schnittansicht durch den Fahrradrahmen 84 der Fig . 8 . Die Schnittansicht folgt dem in Fig . 8 eingezeichneten Schnittverlauf IX - IX . Weil der Fahrradrahmen 84 als erfindungsgemäßes Strukturbauteil aufgebaut ist , weist er einen tragenden Kern 89 und ein tragendes Schalenelement 90 auf , dessen Innenfläche 90a stof fschlüssig mit dem Kern 89 verbunden ist . Das Schalenelement 90 ist einstückig aus thermoplastischem Kunststof f in einem Spritzgußwerkzeug hergestellt . Der Kern 89 ist aus drei Kernelementen, zusammengesetzt . Im zusammengesetzten Zustand ist der Kern als bleibender Kern 89 in das Spritzgußwerkzeug eingesetzt worden . Für die Herstellung des Schalenelements 90 wird der eingesetzte Kern 89 mit dem Ausgangsmaterial für das Schalenelement 90 umsprit zt/umgossen . In Fig . 8 ist ein erstes Kernelement als gestrichelte Linie eingezeichnet . Das erste Kernelement ist als rechtes Seitenkernelement 91 ausgebildet und ist der rechten Seite des Fahrradrahmens 84 zugeordnet . Das rechte Seitenkernelement 91 ist auch dasj enige Seitenkernelement , welches in der Schnittdarstellung der Fig . 9 dargestellt ist . Das zweite Kernelement ist eine gespiegelte linke Version des ersten Kernelements , d . h . ein linkes Seitenkernelement 92 . Das dritte Kernelement ist ein zusätzliches Hinterbau-Kernelement 93 , das ebenfalls als gestrichelte Linie in Fig . 8 eingezeichnet ist .
In diesem Beispiel ist das Hinterbau-Kernelement 93 in der Draufsicht gemäß Fig . 8 von oben betrachtet etwa V- förmig gestaltet . Es ergänzt auf diese Weise im Bereich des Hinterbauabschnitts 87 sowohl das rechte Seitenkernelement 91 als auch das linke Seitenkernelement 92 . Alternativ kann das Hinterbau-Kernelement 93 ebenfalls aufgeteilt sein in ein rechtes Hinterbau-Kernelement und ein linkes Hinterbau- Kernelement , so dass der Kern 89 aus insgesamt vier Kernelementen zusammengesetzt wäre .
Das rechte Seitenkernelement 91 verfügt über eine dem Schalenelement 5 zugekehrte glatte Außenfläche 91a und bildet dem Schalenelement 5 abgewandt einen Hohlraum 95 . Das linke Seitenkernelement 92 hat eine glatte Außenfläche 92a und das Hinterbau-Kernelement 93 eine glatte Außenfläche 93a . Die drei genannten Außenflächen 91a, 92a und 93a bilden gemeinsam eine Mantel fläche 89a des zusammengesetzten Kerns 89 . Im Bereich des Hohlraums 95 sind innere Verstei fungselemente 96 in Form von Rippen 97 und 98 angeordnet , die sich kreuzen . Der Hohlraum 95 ist durch die Rippen in viele kleine Hohlräume 95a unterteilt . Im Bereich des Steuerrohrabschnitts 85 ist eine Öf fnung 99 für eine Gabel beziehungsweise für eine Steuerlagerung und im Bereich des Sattelrohrabschnitts 86 ist eine Öf fnung 100 für eine Sattelstütze vorgesehen . Des Weiteren ist ein Tretlagerabschnitt 101 vorgesehen, der eine Öf fnung 102 für eine Tretkurbellagerung aufweist . Die Öf fnung 99 für die Steuerlagerung und/oder die Öf fnung 100 für die Sattelstütze und/oder die Öf fnung 102 für die Tretkurbellagerung können als ein Hülsenkörper ausgebildet sein, der wie der Kern 89 in das Spritzgußwerkzeug einsetzbar ist . Ein solcher Hülsenkörper kann aus Kunststof f oder einem Metall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Aluminiumrohr .
Der zusammengesetzte Kern 89 verfügt über Trennfugen zwischen den einzelnen zusammengesetzten Kernelementen, d . h . dem rechten Seitenkernelement 91 , linken Seitenkernelement 92 und dem Hinterbau-Kernelement 93 . Die Trennfugen sind als Dichtungskanten ausgebildet nach einem der Prinzipien, wie anhand der Figs . 7a-7d vorgeschlagen und beschrieben . Dadurch ist der zusammengesetzte Kern 89 an den Trennfugen so abgedichtet , dass beim Spritzgießen des Schalenelements 90 kein fließ fähiges Ausgangsmaterial in den Kern 89 eindringen kann, beziehungsweise in dessen Hohlraum 95 , respektive Hohlräume 95a .
Die Außenfläche 91a des rechten Seitenkernelements 91 ist mit hervorstehenden Positionselementen 103 versehen . Das linke Seitenkernelement 92 sowie das Hinterbau-Kernelement 93 sind an ihren Außenflächen 92a und 93a ebenfalls mit Positionselementen versehen . Auf diese Weise ist der zusammengesetzte Kern 89 innerhalb des Spritzgußwerkzeugs lagerichtig fixierbar . Eine exakte ausgerichtete Positionierung des Kerns 89 unterstützt eine korrekte Wandstärke des Schalenelements 90 herzustellen .
Fig . 10 stellt einen alternativen Fahrradrahmen 104 im Schnitt dar . Dieser Fahrradrahmen ist modular aus Rahmenbauteilen zusammengefügt . Zumindest eines der Rahmenbauteile des der Fahrradrahmens 104 muss als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet sein . D . h . es muss ein strukturell tragendes Schalenelement sowie einen strukturell tragenden Kern aufweisen . Im vorliegenden Beispiel sind alle Rahmenbauteile des Fahrradrahmens 104 als Strukturbauteile ausgestaltet .
Fünf der Strukturbauteile der Fig . 10 sind als Knotenelemente und weitere sieben Strukturbauteile sind als Rahmenelemente ausgebildet , welche als Verbindungsglieder zwischen den Knotenelementen vorgesehen sind . Zu den Knotenelementen gehört ein Steuerrohr-Knotenelement 105 , ein Sattelrohr- Knotenelement 106 , ein Tretlager-Knotenelement 107 und zwei Dropout-Knotenelemente , wovon in Fig . 10 das rechte Dropout- Knotenelement 108 sichtbar ist . Das Dropout-Knotenelement 108 umfasst j e ein Aus fallende oder weist ein Mittel auf , um ein montierbares Aus fallende aufnehmen zu können .
Der Aufbau der Knotenelemente ( 105 , 106 , 107 , 108 ) wird beispielhaft anhand des Steuerrohr-Knotenelements 105 erläutert , das in der Schnittdarstellung der Fig . 10 erkennbar ist . Dieses Steuerrohr-Knotenelement 105 umfasst ein Schalenelement 109 , das in einem Spritzgußwerkzeug hergestellt ist sowie einen Kern, der aus einem linken Steuerrohr- Kernelement und einem rechten Steuerrohr-Kernelement zusammengesetzt ist . In der Schnittdarstellung der Fig . 10 ist das rechte Steuerrohr-Kernelement 110 sichtbar . Es verfügt über eine dem Schalenelement 109 zugekehrte glatte Mantelfläche 111 und bildet auf seiner dem Schalenelement 109 abgewandten Seite einen Hohlraum 112 . Im Bereich des Hohlraums 112 sind innere Verstei fungselemente 113 in Form von Rippen 114 und 115 vorgesehen, die sich kreuzen . Der Hohlraum 112 ist durch die Rippen in viele kleine Hohlräume 112a unterteilt . Des Weiteren sind Ränder der beiden Steuerrohr- Kernelemente , wie der Rand 116 des Steuerrohr-Kernelements 110 , mit Abdichtungsmitteln versehen . Die Abdichtungsmittel sind vorteilhaft als mechanisch zusammenwirkende Dichtungskanten für die zusammengesetzte Mantel fläche ausgebildet und zwar nach den Prinzipien, welche oben für die Dichtungskanten der Kernelemente des Lenkers gemäß den Figs . 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind . Auf diese Alternativen wird hier Bezug genommen . An der Mantel fläche des Kerns beziehungsweise des gezeigten Steuerrohr-Kernelements 110 sind Positionselemente 117 angeordnet , die als Distanz dienen, wenn der zusammengesetzte Kern in das Spritzgußwerkzeug zur eingelegt wird, um das Schalenelement 109 herzustellen . Die Positionselemente 117 fixieren die Form und die Lage des Steuerrohr-Kernelements 105 beziehungsweise des zusammenge- setzten Kerns innerhalb des Spritzgußwerkzeug nach den Prinzipien, die ebenfalls oben in Bezug auf den Lenker gemäß den Figs . 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird .
Des Weiteren verfügt das Steuerrohr-Knotenelement 105 über ein Aufnahmemittel 118 für eine Gabel , um ein Vorderrad zu lagern, beziehungsweise dient das Aufnahmemittel 118 zur Aufnahme einer Steuerlagerung für eine Vorderradgabel . Vorteilhaft ist das Aufnahmemittel 118 mit einer Öf fnung 119 versehen . Die Öf fnung 119 kann erzeugt werden mittels zweier halbschaliger Bestandteile , von denen j e ein halbschaliger Bestandteil zu einem der beiden Kernelemente gehört . Alternativ kann die Öf fnung dann, wenn das Schalenelement 109 in einem Spritzgußwerkzeug hergestellt wird, bereitgestellt werden mittels eines Hülsenkörpers , der ebenso in das Spritzgußwerkzeug eingelegt wird, wie der Kern . Ein solcher Hülsenkörper kann aus Kunststof f oder einem Metall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Aluminiumrohr .
Das Steuerrohr-Knotenelement 105 ist mit dem Sattelrohr- Knotenelement 106 verbunden und zwar mittels eines Rahmenelements , das als Oberrohr-Rahmenelement 118 ausgestaltet ist . Des Weiteren ist das Steuerrohr-Knotenelement 105 mit dem Tretlager-Knotenelement 107 mittels eines Unterrohr- Rahmenelements 119 verbunden . Zwischen dem Sattelrohr- Knotenelement 106 und dem Tretlager-Knotenelement 107 ist eine Verbindung mittels eines Sattelrohr-Rahmenelements 120 vorgesehen . Ein Hinterbauabschnitt 121 dieses Fahrradrahmens umfasst die Dropout-Knotenelemente , die in einem Abstand nebeneinander angeordnet sind, um dazwischen Platz zur Aufnahme eines Hinterrades bereitzustellen . In der Schnittdarstellung der Fig . 10 ist das erwähnte rechte Dropout- Knotenelemente 108 dargestellt . Dieses Dropout-Knotenelement 108 ist einerseits mittels eines Sattelstreben-Rahmenelement 122 verbunden mit dem Sattelrohr-Knotenelement 106 und andererseits mittels eines Unterstreben-Rahmenelements 123 verbunden mit dem Tretlager-Knotenelement 107 .
Weil der Fahrradrahmen 104 mittels der Rahmenbauteile modular aufgebaut ist , sind Mittel vorgesehen, um eine positionsgenaue Lage zwischen Knotenelement und Rahmenelement bereitzustellen . Jedes Knotenelement weist zu dem Zweck einen Fusionsbereich auf , der passend für ein Verbindungsmittel des Rahmenelements gestaltet ist . Sofern an demselben Knotenelement ein weiteres Rahmenelement angefügt werden muss , ist dieses Knotenelement vorteilhaft mit einem weiteren Fusionsbereich für das weitere Rahmenelement versehen, welches seinerseits ein passendes Verbindungsmittel für den weiteren Fusionsbereich aufweist .
In diesem Sinne ist das Steuerrohr-Knotenelement 105 mit einem Oberrohr-Fusionsbereich versehen zwecks Fügens mit dem Oberrohr-Rahmenelement 118 . Außerdem ist das Steuerrohr- Knotenelement 105 mit einem Unterrohr-Fusionsbereich 125 versehen zwecks Fügens mit dem Unterrohr-Rahmenelement 119 .
Des Weiteren ist zweckmäßig ein stof f schlüssiges Verbindungsmittel in Form eines Zusatzwerkstof fs vorgesehen, um eine feste Verbindung des Steuerrohr-Knotenelement 105 mit gefügten Oberrohr-Rahmenelement 118 sowie dem gefügten Unterrohr-Rahmenelement 119 herzustellen . Der Zusatzwerkstof f ist beispielsweise ein Klebstof f . Zwischen den zu verbindenden Rahmenbauteilen ist ein Spalt für den Klebstof f ausgebildet ( Klebespalt ) . Dafür stellt vorteilhaft der betreffende Fusionsbereich des Steuerrohr-Knotenelements und der Verbindungsbereich des zugeordneten Rahmenelements j e eine passende Klebefläche bereit . Die Klebeflächen sind so herge- richtet , dass der Klebespalt ein Spaltmaß aufweist , welches für den gewählten Klebstof f passend ist , um die erforderliche Festigkeit der Klebeverbindung bereitzustellen .
Einfacherweise ist das Steuerrohr-Knotenelement 105 nach Art einer Muf fe aufgebaut , welche innere Fusionsbereiche ( 124 , 125 ) mit innenliegender Klebefläche aufweist . Passend dazu können die das Oberrohr-Rahmenelement 118 beziehungsweise das Unterrohr-Rahmenelement 119 mit nach außen gekehrten Verbindungsbereichen 118a beziehungsweise 119a versehen sein, welche Klebeflächen bilden, die mit den zugeordneten innenliegenden Klebeflächen des Steuerrohr-Knotenelements 105 zusammenpassen, um den benötigten Klebespalt für den Klebstof f zu bilden .
Das Tretlager-Knotenelement 107 ist , wie das Steuerrohr- Knotenelement 105 aus einem Schalenelement 126 gebildet , das um einen Kern spritzgegossen und dessen Innenfläche 126a dadurch stof f schlüssig mit dem Kern verbunden ist , wobei der Kern aus einem linken Tretlager-Kernelement und einem rechten Tretlager-Kernelement zusammengesetzt ist . In der Schnittdarstellung der Fig . 10 ist das rechte Tretlager- Kernelement 127 sichtbar . Es verfügt über eine dem Schalenelement 126 zugekehrte glatte Mantel fläche 128 und bildet auf seiner dem Schalenelement 126 abgewandten Seite einen Hohlraum 129 . Im Bereich des Hohlraums 129 sind innere Verstei fungselemente 130 in Form von Rippen 131 und 132 vorgesehen, die sich kreuzen . Der Hohlraum 129 ist durch die Rippen in viele kleine Hohlräume 129a unterteilt . Ein Rand 133 des rechten Tretlager-Kernelements 127 weist ein Abdichtungsmittel in Form einer Dichtungskante auf , welche mit einer zugeordneten Dichtungskante des linken Tretlager- Kernelement zusammenwirkt . Auf diese Weise ist in diesem Bereich eine dichte Trennfuge des zusammengesetzten Kerns ausgebildet und zwar nach den Prinzipien, welche oben für die Dichtungskanten der Kernelemente des Lenkers gemäß den Figs . 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind, auf die Bezug genommen wird . An der Mantel fläche des Kerns beziehungsweise des gezeigten rechten Tretlager-Kernelements 127 sind Positionselemente 134 angeordnet , die als Distanz dienen, wenn der Kern in das Spritzgußwerkzeug zur Herstellung des Schalenelements 126 eingelegt wird . Die Positionselemente 134 fixieren die Form und die Lage des Tretlager- Kernelementes 127 beziehungsweise des zusammengesetzten Kerns innerhalb des Spritzgußwerkzeug nach den Prinzipien, die ebenfalls oben in Bezug auf den Lenker gemäß den Figs . 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird .
Des Weiteren verfügt das Tretlager-Knotenelement 107 über ein Aufnahmemittel 135 für eine Tretkurbel , beziehungsweise für eine Tretkurbellagerung . Vorteilhaft ist das Aufnahmemittel mit einer Öf fnung 136 versehen, welche die Tretkurbellagerung aufnehmen kann . Die Öf fnung 136 kann erzeugt werden mittels zweier hülsenförmiger Bestandteile , von denen j e ein hülsenförmiger Bestandteil zu einem der beiden Tretlager-Kernelemente gehört ; Fig . 10 enthält den rechten hülsenförmigen Bestandteil 137 des Aufnahmemittels 135 für die Tretkurbellagerung . Alternativ kann die Öf fnung 136 dann, wenn das Schalenelement 126 in einem Spritzgußwerkzeug hergestellt wird, bereitgestellt werden mittels eines vorteilhaft einstückigen Hülsenkörpers , der ebenso in das Spritzgußwerkzeug eingelegt wird, wie der Kern . Ein solcher Hülsenkörper kann aus Kunststof f oder einem Metall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Aluminiumrohr . Des Weiteren ist das Tretlager-Knotenelement 107 mit vier Fusionsbereichen versehen, um Rahmenelemente zu fügen und zwar einem Fusionsbereich 138 für das Unterrohr-Rahmenelement 119 und einem Fusionsbereich 139 für das Sattelrohr-Rahmenelement 120 sowie für den Hinterbauabschnitt 121 zwei Fusionsbereiche 140 , um j e ein Unterstreben-Rahmenelemente 123 zu fügen .
Das Sattelrohr-Knotenelement 106 ist , wie das Steuerrohr- Knotenelement 105 aus einem Schalenelement 141 gebildet , das um einen Kern spritzgegossen und dessen Innenfläche 141a dadurch stof f schlüssig mit dem Kern verbunden ist , wobei der Kern aus einem linken Sattelrohr-Kernelement und einem rechten Sattelrohr-Kernelement zusammengesetzt ist , wovon in Fig . 10 nur das rechte Sattelrohr-Kernelement 142 sichtbar . Es verfügt über eine dem Schalenelement 141 zugekehrte glatte Mantel fläche 143 und bildet auf seiner dem Schalenelement abgewandten Seite einen Hohlraum 144 . Im Bereich des Hohlraums 144 sind innere Verstei fungselemente 145 in Form von Rippen 146 und 147 vorgesehen, die sich kreuzen . Der Hohlraum 146 ist durch die Rippen in viele kleine Hohlräume 144a unterteilt . Der Rand der Sattelrohr-Kernelements 142 ist mit ein Abdichtungsmittel in Form einer Dichtungskante versehen, welche mit einer zugeordneten Dichtungskante des linken Sattelrohr-Kernelements zusammenwirkt . Auf diese Weise ist in diesem Bereich eine dichte Trennfuge des zusammengesetzten Kerns ausgebildet und zwar nach den Prinzipien, welche oben für die Dichtungskanten der Kernelemente des Lenkers gemäß den Figs . 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind, auf die Bezug genommen wird . An der Mantel fläche des Kerns beziehungsweise des gezeigten rechten Sattelrohr-Kernelements 142 sind Positionselemente 148 angeordnet , die als Distanz dienen, wenn der Kern in das Spritzgußwerkzeug zur Herstellung des Schalenelements 141 eingelegt wird . Die Positionselemente 148 fixieren die Form und die Lage des Sattelrohr- Kernelementes 142 beziehungsweise des zusammengesetzten Kerns innerhalb des Spritzgußwerkzeug nach den Prinzipien, die ebenfalls oben in Bezug auf den Lenker gemäß den Figs . 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird . Das Sattelrohr-Knotenelement 142 verfügt des Weiteren über ein Aufnahmemittel 149 für eine Sattelstütze . Vorteilhaft ist das Aufnahmemittel mit einer Öf fnung 150 versehen, welche erzeugt werden kann mittels zweier hülsenförmiger Bestandteile , von denen j e ein hülsenförmiger Bestandteil zu einem der beiden Sattelrohr-Kernelemente gehört ; Fig . 10 enthält den rechten hülsenförmigen Bestandteil 151 des Aufnahmemittels 149 für die Sattelstütze . Alternativ kann das Aufnahmemittel , respektive die Öf fnung 150 dann, wenn das Schalenelement 141 in einem Spritzgußwerkzeug hergestellt wird, bereitgestellt werden mittels eines vorteilhaft einstückigen Hülsenkörpers , der ebenso in das Spritzgußwerkzeug eingelegt wird, wie der Kern . Ein solcher Hülsenkörper kann aus Kunststof f oder einem Metall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Aluminiumrohr .
Des Weiteren ist das Sattelrohr-Knotenelement 106 mit fünf Fusionsbereichen versehen, um Rahmenelemente zu fügen und zwar einem Fusionsbereich 152 für das Oberrohr-Rahmenelement 118 beziehungsweise einem Fusionsbereich 153 für das Sattelrohr-Rahmenelement 120 sowie für den Hinterbauabschnitt 121 zwei Fusionsbereiche 154 , um j e ein Sattelstreben- Rahmenelement 122 zu fügen .
Das rechte Dropout-Knotenelement 108 weist ein Schalenelement 155 auf , das um einen Kern spritzgegossen und dessen Innenfläche 155a stof f schlüssig mit diesem verbunden ist , wobei der Kern aus einem linken Dropout-Kernelement und einem rechten Dropout-Kernelement zusammengesetzt ist . Fig . 10 ist das rechte Dropout-Kernelement 156 sichtbar . Es verfügt über eine dem Schalenelement 155 zugekehrte glatte Mantelfläche 157 und bildet auf seiner dem Schalenelement 155 abgewandten Seite einen Hohlraum 158 . Im Bereich des Hohlraums 158 sind innere Verstei fungselemente 159 in Form von Rippen 160 und 161 vorgesehen, die sich kreuzen . Der Hohlraum 158 ist durch die Rippen in kleine Hohlräume 158a unterteilt . Ein Rand 162 des rechten Dropout-Kernelements 156 weist ein Abdichtungsmittel in Form einer Dichtungskante auf , welche mit einer zugeordneten Dichtungskante des linken Dropout- Kernelements zusammenwirkt . Auf diese Weise ist in diesem Bereich eine dichte Trennfuge des zusammengesetzten Kerns des rechten Dropout-Knotenelements 108 ausgebildet und zwar nach den Prinzipien, welche oben für die Dichtungskanten der Kernelemente des Lenkers gemäß den Figs . 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind, auf die Bezug genommen wird . An der Mantel fläche des Kerns beziehungsweise des gezeigten rechten Dropout-Kernelements sind Positionselemente 163 angeordnet , die als Distanz dienen, wenn der Kern in das Spritzgußwerkzeug zur Herstellung des Schalenelements 155 eingelegt wird . Die Positionselemente 163 fixieren die Form und die Lage des Dropout-Kernelementes 156 beziehungsweise des zusammengesetzten Kerns innerhalb des Spritzgußwerkzeug nach den Prinzipien, die ebenfalls oben in Bezug auf den Lenker gemäß den Figs . 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird .
Die Rahmenelemente , wie das Oberrohr-Rahmenelement 118 , Unterrohr-Rahmenelement 119 , Sattelrohr-Rahmenelement 120 , Sattelstreben-Rahmenelemente 122 und Unterstreben- Rahmenelemente 123 sind im vorliegenden Beispiel ebenfalls als erfindungsgemäße Strukturbauteile ausgebildet und weisen j eweils ein strukturell tragendes Schalenelement sowie einen strukturell tragenden Kern auf , der vorteilhaft aus Kernelementen zusammengesetzt ist . Der Aufbau der genannten Rahmenelemente wird beispielhaft anhand des Unterrohr- Rahmenelements 119 erläutert . Dieses weist einen aus zwei Unterrohr-Kernelementen zusammengesetzten Kern auf , wovon das rechte Unterrohr-Kernelement 164 dargestellt ist . Die Unterrohr-Kernelemente sind vorteilhaft in einem Spritzgußwerkzeug und bevorzugt aus thermoplastischem Kunststof f hergestellt . Ein Rand 165 des rechten Unterrohr-Kernelement 164 weist ein Abdichtungsmittel in Form einer Dichtungskante auf , welche mit einer zugeordneten Dichtungskante des linken Unterrohr-Kernelements zusammenwirkt . Auf diese Weise ist in diesem Bereich eine dichte Trennfuge des zusammengesetzten Kerns des rechten Unterrohr-Rahmenelements 119 ausgebildet und zwar nach den Prinzipien, welche oben für die Dichtungskanten der Kernelemente des Lenkers gemäß den Figs . 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind, auf die Bezug genommen wird . An einer Mantel fläche 166 des Kerns beziehungsweise des gezeigten rechten Unterrohr-Kernelementes 164 sind Positionselemente 167 angeordnet , die als Distanz dienen . Der Kern wird anschließend in ein Spritzgußwerkzeug eingelegt zwecks Herstellung eines Schalenelements 168 , das um den Kern herum spritzgegossen wird und dessen Innenfläche 168a sich stof f schlüssig mit der Mantel fläche 166 des Kerns verbindet . Die Positionselemente 167 fixieren die Form und die Lage des Unterrohr-Kernelementes 164 beziehungsweise des zusammengesetzten Kerns innerhalb des Spritzgußwerkzeug nach den Prinzipien, die ebenfalls oben in Bezug auf den Lenker gemäß den Figs . 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird .
Die anderen als Strukturbauteil ausgebildeten Rahmenelemente , wie das Oberrohr-Rahmenelement 118 , Sattelrohr- Rahmenelement 120 , Sattelstreben-Rahmenelemente 122 und Un- terstreben-Rahmenelemente 123 haben prinzipiell einen identischen Aufbau, wie das Unterrohr-Rahmenelement 119 . Bezugszeichenliste Lenker Kern a Mantelfläche Kernelement a Außenfläche Kernelement a Außenfläche Schalenelement a Innenfläche Vorderseite Mittelbereich a Teilfläche Klemmbereich Griffbereich a Teilfläche 0 Griffbereich 0a Teilfläche 1 Übergangsbereich 1a Teilfläche 2 Übergangsbereich 2a Teilfläche Halteabschnitt Haltefläche Halteabschnitt Haltefläche mittlerer Abschnitt halbierter kegel förmiger Abschnitt halbierter kegel förmiger Abschnitt halbierter kegel förmiger Abschnitt halbierter kegel förmiger Abschnitt Wandung a Materialverstärkung Innenseite rinnenförmiger Hohlraum a kleiner Hohlraum Positionselement a Außenfläche Positionselement a Außenfläche Positionselement a Außenfläche Positionselement a Außenfläche Positionselement a Außenfläche Positionselement a Außenfläche Positionselement a Außenfläche Verstei fungselement Rippen a Rippenfläche b Rippenfläche c Stoß fläche Rippen a Rippenfläche b Rippenfläche c Stoß fläche Mittelbereich Gri f fbereich Gri f fbereich Übergangsbereich Übergangsbereich Halteabschnitt Haltefläche Halteabschnitt Haltefläche Innenseite rinnenförmiger Hohlrauma kleiner Hohlraum Wandung a Materialverstärkung Außenfläche Verstei fungselement Rippe a Rippenfläche b Rippenfläche Rippe a Rippenfläche b Rippenfläche Positionselement Positionselement Positionselement Positionselement Positionselement Positionselement Positionselement Trennebene Zentriersteg a Zentrierf lache Zentriersteg a Zentriert lache Zentrierfase Zentrierfase Rand Rand Stoßfläche (zweites Kernelement)a Dichtungskante Stoßfläche (zweites Kernelement) Stoßfläche (erstes Kernelement) a Dichtungskante (erstes Kernelement) Trennfuge Federprofil Nutprofil Hohlraum Federprofil Federprofil Nutprofil Nutprofil Nutprofil Keilprofil Keilspitze Nutprofil Nutgrund Nutprofil Nutgrund Fahrradrahmen Steuerrohrabschnitt Sattelrohrabschnitt Hinterbauabschnitt Oberrohrelement Kern a Mantelfläche Schalenelement a Innenfläche Seitenkernelement rechts a Außenfläche Seitenkernelement links a Außenfläche Hinterbau-Kernelement a Außenfläche Hohlraum a kleiner Hohlraum Verstei fungselement Rippen Rippen Öf fnung ( Steuerlagerung) 0 Öf fnung Sattelstütze 1 Tretlagerabschnitt 2 Öf fnung ( Tretkurbellagerung)3 Positionselement 4 Fahrradrahmen 5 Steuerrohr-Knotenelement 6 Sattelrohr-Knotenelement 7 Tretlager-Knotenelement 8 Dropout-Knotenelement 9 Schalenelement 0 rechtes Steuerrohr-Kernelement1 Mantel fläche 2 Hohlraum 2a kleiner Hohlraum 3 Verstei fungselement 4 Rippe 5 Rippe 6 Rand 7 Positionselement 8 Oberrohr-Rahmenelement a Verbindungsbereich
Unter rohr-Rahmenelement a Verbindungsbereich
Sattelrohr-Rahmenelement
Hinterbauabschnitt
Sattelstreben-Rahmenelement
Unter streben-Rahmenelement
Ober rohr- Fusions ab schnitt
Unter rohr- Fusionsbereich
Schalenelement ( Tretlagerknoten) a Innenfläche
Tret kurbel -Kernelement
Mantel fläche
Hohlraum a kleiner Hohlraum
Verstei fungselement
Rippe
Rippe
Rand
Positionselement
Aufnahmemittel
Öf fnung hülsenförmiger Bestandteil
Fusionsbereich Unterrohr
Fusionsbereich Sattelrohr
Fusionsbereich Unterstrebe
Schalenelement ( Sattelrohr-Kernelement )a Innenfläche
Sattelrohr-Kernelement
Mantel fläche
Hohlraum a Hohlraum
Verstei fungselement
Rippe Rippe Positionselement Aufnahmemittel Öf fnung hülsenförmiger Bestandteil Fusionsbereich Oberrohr Fusionsbereich Sattelrohr Fusionsbereich Sattelstrebe Schalenelement a Innenfläche Dropout-Kernelement rechts Mantel fläche Hohlraum a Hohlraum Verstei fungselement Rippe Rippe Rand Positionselement Unterrohr-Kernelement Rand Mantel fläche Positionselement Schalenelement a Innenfläche Abdichtungsmittel Abdichtungsmittel

Claims

Patentansprüche
1. Strukturbauteil eines Fahrrades, umfassend einen Kern (2, 89) mit wenigstens einem Hohlraum (25, 25a, 46, 46a, 72, 95, 95a, 112, 112a, 129, 129a, 144, 144a, 158, 158a) und einer umhüllenden Mantelfläche (2a, 89a) sowie umfassend ein Schalenelement (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) m i t d e r M a ß g a b e , dass sowohl der Kern (2, 89) als auch das Schalenelement (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) jeweils eine strukturell tragende Funktion aufweisen, und dass die tragende Funktion verstärkt ist mittels einer stoff schlüssigen Verbindung zwischen der umhüllenden Mantelfläche (2a, 89a) des tragenden Kerns (2, 89) und einer Innenfläche (5a, 90a, 126a, 141a, 155a, 168a) des tragenden Schalenelements (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) .
2. Strukturbauteil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass entweder der Kern (2, 89) und/oder das Schalenelement (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) hergestellt ist mittels eines Ausgangsmaterials, das in einem plastischen Zustand innerhalb des Formhohlraums eines formgebenden Werkzeugs fließfähig ist.
3. Strukturbauteil nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Ausgangsmaterial ein thermoplastischer Kunststoff ist.
4. Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kern (2, 89) einstückig ausgebildet oder aus mehreren Kernelementen (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) zusammengesetzt ist.
5. Strukturbauteil nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jedes Kernelement (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) eine Außenfläche (3a, 4a) und Ränder aufweist, und dass die Außenflächen (3a, 4a, 17, 48, 91a, 92a, 93a) mehrerer Kernelemente (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) in zusammengesetztem Zustand die Mantelfläche (2a, 89a) des Kerns (2, 89) bilden.
6. Strukturbauteil nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an Rändern (64, 65, 116, 133, 162, 165) der Außenflächen (3a, 4a, 48, 91a, 92a, 93a) zusammengesetzter Kernelemente (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) eine Trennfuge (69) gebildet ist, und dass ein Abdichtungsmittel für die Trennfuge (69) vorgesehen ist.
7. Strukturbauteil nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Abdichtungsmittel ein stoff schlüssiger Zusatzstoff vorgesehen ist oder als Abdichtungsmittel (SI, S2) mechanisch zusammenwirkende Dichtungskanten (66a, 68a) an den Rändern (64, 65, 116, 133, 162, 165) der Kernelemente (3, 4, 91, 92, 93, 110,
127, 142, 156, 164) ausgebildet sind.
8. Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kern (2, 89) , respektive wenigstens eines der Kernelemente (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) , mit wenigstens einem inneren Versteifungselement (33, 49, 96, 113, 130, 145, 159) versehen ist.
9. Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das innere Versteifungselement (33, 49, 96, 113, 130, 145, 159) in Form einer Strebe oder Rippe (34, 35, 50, 51, 97, 98, 114, 115, 131, 132, 146, 147, 160, 161) ausgestaltet ist .
10. Strukturbauteil nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Streben oder Rippen (34, 35, 50, 51, 97, 98, 114, 115, 131, 132, 146, 147, 160, 161) von Kernelementen (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) , welche zu einem Kern (2, 89) zusammengesetzt sind, einander abstützen.
11. Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kern (2, 89) , an seiner Mantelfläche (2a, 89a) wenigstens ein hervorstehendes Positionselement (26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 103, 117, 134, 148, 163, 167) aufweist, und dass das Positionselement dafür hergerichtet ist, um für die Herstellung des tragenden Schalenelements (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) in einem Formhohlraum eines formgebenden Werkzeugs in dessen Formhohlraum den Kern (2, 89) zu fixieren.
12. Strukturbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das tragende Schalenelement (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) die Gestalt eines Fahrradrahmens (84) bildet, umfassend eine Vorderbaukontur mit Steuerrohrabschnitt (85) , eine Unterbaukontur mit Tretlagerabschnitt (101) eine Oberbaukontur mit Sattelrohrabschnitt (86) und eine Hinterbaukontur mit Hinterbauabschnitt (87) für eine Hinterradachse .
13. Fahrradrahmen (104) umfassend mehrere Rahmenbauteile, die teilweise als Knotenelemente (105, 106, 107, 108) und teilweise als Rahmenelemente (118, 119, 120, 121, 122) ausgebildet sind, wobei die Knotenelemente und Rahmenelemente miteinander verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens eines der Knotenelemente (105, 106, 107, 108) und/oder eines der Rahmenelemente (118, 119, 120, 121, 122) als Strukturbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist .
14. Fahrradrahmen (104) nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine stoff schlüssige Verbindung vorgesehen ist, um das Knotenelement (105, 106, 107, 108) mit dem Rahmenelement (118, 119, 120, 121, 122) zu verbinden .
15. Fahrradrahmen (104) nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die stoff schlüssige Verbindung mittels eines stoff schlüssigen Zusatzwerkstoffes bereitgestellt ist.
16. Fahrradrahmen (104) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens ein Knotenelement (105, 106, 107, 108) hergerichtet ist mit einem Fusionsbereich (124, 125, 138, 139, 149, 152, 153, 154) , und dass wenigstens ein Rahmenelement (118, 119, 120, 121, 122) mit einem Verbindungsbereich (118a, 119a) versehen ist, welcher mit dem Fusionsbereich des Knotenelements zusammenwirkt.
17. Fahrradrahmen nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der stoff schlüssige Zusatzwerkstoff zwischen dem Fusionsbereich (124, 125, 138, 139, 149, 152, 153, 154) des Knotenelements (105, 106, 107, 108) und dem Verbindungsbereich (118a, 119a) des Rahmenelements (118, 119, 120, 121, 122) angeordnet ist.
18. Fahrrad umfassend wenigstens eine Komponente aus der folgenden Gruppe: Fahrradrahmen (84, 104) , Gabel, Vorbau, Lenker (1) , Sattelstütze, Kurbelarme; wobei wenigstens eine der genannten Komponenten ausgebildet ist als Strukturbauteil gemäß einem der Anspruch 1 bis 11.
19. Lenker (1) für ein Fahrrad, ausgebildet als Strukturbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
20. Lenker (1) nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Kern (2) vorgesehen ist, der aus wenigstens zwei Kernelementen (3, 4) zusammengesetzt ist, und dass die Kernelemente (3, 4) aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial spritzgegossen sind.
21. Lenker (1) nach Anspruch 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an den freien Enden der Kernelemente (3, 4) je ein Halteabschnitt (13, 15, 41, 43) angeordnet und hergerichtet ist, um das Kernelement (3, 4) in einem Spritzgußwerkzeug zu fixieren.
22. Lenker (1) nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Halteabschnitte (13, 15, 41, 43) der Kernelemente (3, 4) komplementär gestaltet sind, und dass jedes Kernelement (3, 4) Mittel aufweist, um es im Kontakt mit dem komplementären Kernelement (3, 4) lagerichtig zu positionieren.
23. Lenker (1) nach Anspruch 21 oder 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Halteabschnitte (13, 15, 41, 43) der Kernelemente (3, 4) im zusammengesetzten Zustand als Kern (2) einen polygonförmigen Querschnitt bilden, und dass die zusammengesetzten Halteabschnitte (13, 15, 41, 43) außenliegende Halteflächen (14, 16, 42, 44) aufweisen .
24. Lenker (1) nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der polygonförmige Querschnitt des Kerns (2) ein sechseckiger Querschnitt ist.
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