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DE202023102312U1 - Structural component of a bicycle, bicycle frame, bicycle comprising a structural component, and handlebars as a structural component - Google Patents

Structural component of a bicycle, bicycle frame, bicycle comprising a structural component, and handlebars as a structural component Download PDF

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DE202023102312U1
DE202023102312U1 DE202023102312.6U DE202023102312U DE202023102312U1 DE 202023102312 U1 DE202023102312 U1 DE 202023102312U1 DE 202023102312 U DE202023102312 U DE 202023102312U DE 202023102312 U1 DE202023102312 U1 DE 202023102312U1
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Abstract

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).Structural component of a bicycle, comprising a core (2, 89) with at least one cavity (25, 25a, 46, 46a, 72, 95, 95a, 112, 112a, 129, 129a, 144, 144a, 158, 158a) and an enveloping shell surface (2a, 89a) and comprising a shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) with the proviso that both the core (2, 89) and the shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) each have a structurally supporting function, and that the supporting function is reinforced by means of a material-locking connection between the enveloping shell surface (2a, 89a) of the supporting core (2, 89) and an inner surface (5a, 90a, 126a, 141a, 155a, 168a) of the supporting shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168).

Description

Die Erfindung betrifft 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 Fahrbetrieb 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 Laufräder 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.The invention relates to a structural component of a bicycle, whereby structural components in the sense of the invention are understood to mean, in particular, safety-relevant bicycle structural components; in the narrower sense, these are bicycle structural components such as bicycle frames, forks or steering knuckles, stems, handlebars, seat posts, crank arms and pedals, which are safety-relevant for the operation of the bicycle. However, bicycle structural components are also understood to mean other components such as frame components that can be joined together to form a bicycle frame. In the broader sense, components such as rims or wheels are also meant. In addition, accessory components can be provided as structural components according to the invention, for example saddles, brake and gear levers, mudguards or dirt deflectors, bicycle supports (stands), luggage racks, luggage containers, child seats, 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.The proposed structural component of a bicycle represents a bicycle structural component or may be referred to as a structural component intended for a bicycle, hereinafter simply referred to as a structural component.

Das Strukturbauteil umfasst einen Kern mit wenigstens einem inneren Hohlraum und einer umhüllenden Mantelfläche und umfasst ein Schalenelement.The structural component comprises a core with at least one inner cavity and an enveloping shell surface and comprises a shell element.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Fahrradrahmen, umfassend wenigstens eines der erwähnten Rahmenbauteile, welches als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a bicycle frame comprising at least one of the mentioned frame components, which is designed as a structural component according to the invention.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrrad, umfassend wenigstens eine Komponente, die als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a bicycle comprising at least one component which is designed as a structural component according to the invention.

Außerdem betrifft die Erfindung einen Lenker der als erfindungsgemäßes Strukturbauteil ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a handlebar which is designed as a structural component according to the invention.

Auf dem betreffenden technischen Gebiet ist die Veröffentlichung DE 195 81 569 T1 bekannt, welche mehrere Ausführungsformen von Fahrradrahmen vorschlägt. Ein Beispiel schlägt einen Fahrradrahmen vor, der einen Kern aus Spritzguß-Kunststoff 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 Kunststoff, 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.In the technical field concerned, the publication EN 195 81 569 T1 which proposes several embodiments of bicycle frames. One example proposes a bicycle frame having a core made of injection-molded plastic. External ribs are arranged on the injection-molded core facing outwards. A sheath is provided around the external ribs, which preferably should not be required for structural purposes because this task is fulfilled by the core with the external ribs. The sheath is, for example, a shrink sleeve made of plastic which is placed around the core and heated so that it fits tightly against the core. The structural strength is provided in this example by the core with its external ribs.

Ein anderes Beispiel derselben Veröffentlichung kehrt das Prinzip des vorigen Beispiels um und schlägt stattdessen eine innere Blase vor, welche dazu dient die Wände des Fahrradrahmens mittels einer Gussform herzustellen. Die innere Blase wird als Kern in die Gussform 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 Gussform und der inneren Blase erzeugt; der Raum zwischen der Blase und der äußeren Gussform entspricht der Dicke der Wände des fertigen Fahrradrahmens.Another example from the same publication reverses the principle of the previous example and instead proposes an inner bladder used to create the walls of the bicycle frame using a mold. The inner bladder is inserted into the mold as a core and may be filled with a liquid or other material to withstand the pressure when injecting thermoplastic material that forms the bicycle frame. Alternatively, the bladder may be constructed with a ribbed structure to withstand the pressure present, although lower pressures may be used. The walls of the bicycle frame are created between the outer mold and the inner bladder; the space between the bladder and the outer mold corresponds to the thickness of the walls of the finished bicycle frame.

Im Hinblick auf die Festigkeit der Struktur ist der Stand der Technik mit der inneren Blase unbefriedigend. Für das Ausführungsbeispiel des Fahrradrahmens dessen Kern externe Rippen aufweist, gilt dies ebenfalls.With regard to the strength of the structure, the state of the art with the internal bladder is unsatisfactory. This also applies to the embodiment of the bicycle frame whose core has external ribs.

Die Erfindung schlägt nun ein Strukturbauteil für ein Fahrrad vor, umfassend einen Kern mit wenigstens einem Hohlraum und einer umhüllenden Mantelfläche, sowie umfassend ein Schalenelement, mit der Maßgabe, dass sowohl der Kern als auch das Schalenelement jeweils eine strukturell tragende Funktion aufweisen, und dass die tragende Funktion verstärkt ist mittels einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der umhüllenden Mantelfläche des tragenden Kerns und einer Innenfläche des tragenden Schalenelements. Der Hohlraum des Kerns ist vorzugsweise ein geometrisch definierter Hohlraum.The invention now proposes a structural component for a bicycle, comprising a core with at least one cavity and an enveloping surface, as well as comprising a shell element, with the proviso that both the core and the shell element each have a structurally supporting function, and that the supporting function is reinforced by means of a material connection between the enveloping surface of the supporting core and an inner surface of the supporting shell element. The cavity of the core is preferably a geometrically defined cavity.

Die stoffschlüssige 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 geschmolzen sind. Für die stoffschlüssige Verbindung kann außerdem ein Zusatzwerkstoff zugefügt werden, der mit den beteiligten Materialien verschmelzen kann. Für die Kernelemente und/oder für das Schalenelement können vorteilhaft identische Ausgangsmaterialien verwendet werden. Ein etwaiger Zusatzwerkstoff für die stoffschlüssige Verbindung kann aus dem gleichen Ausgangsmaterial hergestellt sein, wie die Kernelemente und/oder das Schalenelement. Alternativ kann eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden mittels eines adhäsiven Zusatzwerkstoffs, der zwischen der umhüllenden Mantelfläche des Kerns und der Innenfläche des tragenden Schalenelements angeordnet wird.The material-locking connection can be provided by fusing the material of the shell element with the material of the core. The fusion takes place between the outer surface of the core and the starting material of the shell element. The materials involved are in a state in which they are melted at least in some areas. For the material-locking connection, an additional material can also be added that can fuse with the materials involved. Identical starting materials can advantageously be used for the core elements and/or for the shell element. Any additional material for the material-locking connection can be made from the same starting material as the core elements and/or the shell element. Alternatively, a material-locking The connection is made by means of an adhesive filler material which is arranged between the enveloping surface of the core and the inner surface of the supporting shell element.

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 Effekt, 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 stoffschlüssigen Verbindung, welche den tragenden Kern mit dem tragenden Schalenelement verbindet, die Festigkeit des Strukturbauteils in seiner Gesamtheit noch weiter verbessert. In der Ausführung des Strukturbauteil als ein Fahrradrahmen, bildet vorzugsweise das Schalenelement einen wesentlichen Beitrag zur Festigkeit und Steifigkeit des Fahrradrahmens bei. Besonders bevorzugt ist das Schalenelement so ausgelegt, dass sein Beitrag zur Festigkeit und Steifigkeit des Fahrradrahmens mindestens so groß ist, wie der Beitrag des Kerns.The proposed structural component can, as in the prior art, be designed as a bicycle frame, for example, whereby the structural component according to the invention has improved strength. On the one hand, the shell element not only has an effect of improving the aerodynamics and appearance, but also contributes to its own structural strength as a load-bearing shell element. Its structural strength is increased by the structural strength of the load-bearing core, which also has its own structural strength. Furthermore, the strength of the structural component as a whole is further improved by means of the material connection which connects the load-bearing core to the load-bearing shell element. When the structural component is designed as a bicycle frame, the shell element preferably makes a significant contribution to the strength and rigidity of the bicycle frame. The shell element is particularly preferably designed so that its contribution to the strength and rigidity of the bicycle frame is at least as great as the contribution of the core.

Die umhüllende Mantelfläche des tragenden Kerns ist erfindungsgemäß eine im Wesentlichen glatte Fläche. Sie kann als freie geformte Fläche, z. B ähnlich einer geschwungenen Fahrzeugkarosserie gestaltet sein, oder beispielsweise eine einfache zylindrische Mantelfläche bilden. Die Mantelfläche 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 Mantelfläche im Sinne der Erfindung betrachtet. Die Gestalt der umhüllenden Mantelfläche orientiert sich außerdem zweckmäßig an der Außenkontur des Schalenelements. Vorteilhaft ist zwischen der Außenkontur des Schalenelements und der Mantelfläche 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 Steifigkeit bereitstellen zu können. Vorteilhaft ist zwischen kleinerer und größerer Wandstärke ein sanfter stufenloser Übergang vorgesehen, um einer Kerbwirkung vorzubeugen.According to the invention, the enveloping surface of the supporting core is a substantially smooth surface. It can be designed as a freely formed surface, e.g. similar to a curved vehicle body, or form a simple cylindrical surface, for example. The surface can also be composed of sections, for example sections of cylindrical, prismatic or conical basic shapes. A surface with external ribs is not considered to be a substantially smooth surface in the sense of the invention. The shape of the enveloping surface is also expediently based on the outer contour of the shell element. Advantageously, a uniform thickness for the wall thickness of the shell element is formed between the outer contour of the shell element and the surface of the core. The wall thickness of the shell element can vary slightly in some areas in order to be able to provide areas with greater strength and rigidity. Advantageously, a smooth, stepless transition is provided between smaller and larger wall thicknesses in order to prevent a notch effect.

Zweckmäßig ist entweder der Kern und/oder das Schalenelement hergestellt mittels eines Ausgangsmaterials, das in einem plastischen Zustand innerhalb des Formhohlraums eines formgebenden Werkzeugs fließfähig ist. Das Schalenelement kann in einer bevorzugten Ausführung 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 stoffschlüssige Verbindung hergestellt, in dem das eingespritzte Ausgangsmaterial des Schalenelements dasjenige Material der Mantelfläche des Kerns oberflächlich aufschmilzt und sich die Materialien von Schalenelement und Kern auf die Weise stoffschlüssig verbinden. Der Kern ist ausreichend stabil hergerichtet, damit unterhalb seiner angeschmolzenen Mantelfläche eine ausreichend starke Wandung bereitgestellt ist, welche dem Einspritzdruck beim Spritzgießen des Schalenelement-Ausgangsmaterials standhalten kann.Either the core and/or the shell element is expediently produced using a starting material that is flowable in a plastic state within the mold cavity of a shaping tool. In a preferred embodiment, the shell element can be produced using a shaping injection molding tool, for example. For this purpose, the core is advantageously placed within the injection molding tool. The mold cavity of the injection molding tool forms the negative of the outer contour of the shell element. The core remaining therein forms the inner contour of the shell element. At the same time, the injection molding process produces the material-locking connection in which the injected starting material of the shell element melts the material of the outer surface of the core on the surface and the materials of the shell element and core are bonded in this way. The core is made sufficiently stable so that a sufficiently strong wall is provided beneath its melted outer surface, which can withstand the injection pressure when the shell element starting material is injection molded.

Das Spritzgußwerkzeug ist zweckmäßig mit wenigstens einem stationären Werkzeugteil sowie wenigstens einem beweglichen Werkzeugteil ausgestattet. Die Werkzeugteile treffen im geschlossenen Zustand an einer Trennlinie zusammen. Das Spritzgußwerkzeug kann an der Trennlinie geöffnet und geschlossen werden und wiederholt mit Ausgangsmaterial befüllt, um jeweils nach einem formgebenden Vorgang ein fertig geformtes Werkstück entnehmen zu können.The injection molding tool is suitably equipped with at least one stationary tool part and at least one movable tool part. When closed, the tool parts meet at a parting line. The injection molding tool can be opened and closed at the parting line and repeatedly filled with starting material in order to be able to remove a finished workpiece after each shaping process.

Die strukturelle Festigkeit und Steifigkeit 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 fließfähige Ausgangsmaterial für das Schalenelement standhalten zu können ohne zu kollabieren. Die Mantelfläche des Kerns ist zu dem Zweck vorzugsweise mit einer Wandstärke ausgeführt, die dem hohen Einspritzdruck so gut standhalten kann, dass kein Loch entsteht, durch welches Ausgangsmaterial in den Hohlraum des Kerns eindringen könnte.The structural strength and rigidity of the supporting shell element is enhanced when its starting material can be injected into the mold cavity at a high injection pressure. For this purpose, the core is preferably specially prepared to withstand even a high injection pressure from the flowable starting material for the shell element without collapsing. For this purpose, the outer surface of the core is preferably designed with a wall thickness that can withstand the high injection pressure so well that no hole is created through which starting material could penetrate into the cavity of the core.

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 stoffschlüssige Verbindung verstärkt, welche den tragenden Kern fest mit dem tragenden Schalenelement zusammenfügt.The load-bearing shell element makes a significant contribution to the structural strength of the structural component. Its contribution to strength can be influenced by the selection and quality of the raw material as well as by the shell thickness of the shell element. In addition, there is the contribution of the core, which has its own structural strength. The structural strength of the structural component as a whole is further enhanced by the material-to-material connection, which firmly joins the load-bearing core to the load-bearing shell element.

Die Qualität des Strukturbauteils, seine Festigkeit und Steifigkeit, beruht auf dem Schalenelement in Kombination mit dem Kern und der Verbindung miteinander. Die Qualität des Kerns und der stoffschlüssigen Verbindung liegen verborgen unterhalb beziehungsweise innerhalb des Schalenelements. Sie können zerstörungsfrei untersucht werden mittels bildgebender Verfahren der Materialprüfung, beispielsweise mittels Computertomografie.The quality of the structural component, its strength and rigidity, is based on the shell element in combination with the core and the connection with each other. The quality of the core and the The material-locking connection is hidden beneath or within the shell element. They can be examined non-destructively using imaging methods for material testing, for example using computer tomography.

Das Ausgangsmaterial für den Kern und/oder das Schalenelement ist vorzugsweise ein thermoplastischer Kunststoff. Der Kunststoff kann ein sortenreiner Kunststoff sein oder ein Compound, das einen Basiskunststoff umfasst, welcher gemischt ist mit wenigstens einem anderen Kunststoff. Des Weiteren kann der sortenreine Kunststoff oder das Compound versehen sein mit wenigstens einem Füllstoff, beispielsweise einem Füllstoff aus Verstärkungsfasern und/oder anderen Verstärkungspartikeln.The starting material for the core and/or the shell element is preferably a thermoplastic. The plastic can be a single-variety plastic or a compound that comprises a base plastic that is mixed with at least one other plastic. Furthermore, the single-variety plastic or the compound can be provided with at least one filler, for example a filler made of reinforcing fibers and/or other reinforcing particles.

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 ausschmilzt.The core can be made in one piece or it can be made up of several core elements. Because the core has at least one cavity, a one-piece construction can be produced using 3D printing using a suitable starting material. For other starting materials, an investment casting process is suitable for producing a core in one piece. For this purpose, a lost mold can easily be made from wax, which has the same shape as the core and which melts when the starting material is poured.

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 fließfähig 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 geöffnet und geschlossen werden können, um Spritzgußvorgänge zyklisch wiederholen zu können.For a core that is composed of several core elements, the above manufacturing methods and other manufacturing methods are also applicable. Individual core elements can be manufactured, for example, using a starting material that can be processed in a flowable plastic state within the mold cavity of a molding tool, for example by injection molding. This is preferably carried out using an injection molding tool that has at least one stationary and one movable tool part, which can be opened and closed at a parting line in order to be able to repeat injection molding processes cyclically.

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.The core according to the invention can have a complex shape. Its shape can be provided with undercuts relative to the shell element, which make the use of a reusable tool-side core impossible.

Jedes Kernelement weist vorteilhaft eine Außenfläche und Ränder auf. Die Außenflächen mehrerer Kernelemente bilden in zusammengesetztem Zustand die Mantelfläche des Kerns. Ränder der Kernelemente grenzen im zusammengefügten Zustand aneinander.Each core element advantageously has an outer surface and edges. The outer surfaces of several core elements form the outer surface of the core when assembled. The edges of the core elements adjoin one another when assembled.

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, hilft die effektive Abdichtung, um kein fließfähig plastisches Ausgangsmaterial des Schalenelements in die Trennfugen des Kerns eindringen zu lassen, beziehungsweise bis in dessen Hohlraum.At least one parting line is formed on the edges of the outer surfaces of assembled core elements, with a sealing means preferably being provided for the parting line. In particular, when the shell element is produced in a forming tool and the core is placed in the mold cavity, the effective sealing helps to prevent any flowable, plastic starting material of the shell element from penetrating the parting lines of the core or into its cavity.

Als Abdichtungsmittel kann einfacherweise ein stoffschlüssiger Zusatzstoff vorgesehen sein, z.B. Klebstoff, oder als Abdichtungsmittel sind vorteilhaft mechanisch zusammenwirkende Dichtungskanten an den Rändern der Kernelemente ausgebildet. Bevorzugt sind solche Dichtungskanten komplementär gestaltet, beispielsweise als Falzkanten oder Kanten mit Nut-Feder-Elementen.A material-bonding additive, e.g. adhesive, can be provided as a sealing agent, or mechanically interacting sealing edges are advantageously formed as a sealing agent on the edges of the core elements. Such sealing edges are preferably designed to be complementary, for example as folded edges or edges with tongue and groove elements.

Vorteilhaft ist der Kern, respektive wenigstens eines der Kernelemente, mit wenigstens einem inneren Versteifungselement versehen.Advantageously, the core, or at least one of the core elements, is provided with at least one inner stiffening element.

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, jedoch innerhalb des Schalenelements verborgen.This measure strengthens the core. The reinforced core facilitates the manufacture of the shell element around it, especially if the shell element is to be produced by injection molding. For this purpose, the core is inserted into an injection molding tool for forming the shell element and it remains a central part of the structural component as a structurally supporting core, but hidden within the shell element.

Einfacherweise ist das innere Versteifungselement in Form einer Strebe oder Rippe ausgestaltet.Simply put, the inner stiffening element is designed in the form of a strut or rib.

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.A strut or rib can advantageously be designed in such a way that the core element can itself be produced in a mold cavity of a molding tool, for example by injection molding. Core elements can expediently be produced cyclically in an injection molding tool.

Der positive Effekt für die Stabilität des Strukturbauteils kann verstärkt werden, wenn Streben oder Rippen von Kernelementen, welche zu einem Kern zusammengesetzt sind, einander abstützen.The positive effect on the stability of the structural component can be enhanced if struts or ribs of core elements, which are assembled to form a core, support each other.

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 geschmolzenen fließfähigen 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 Mantelfläche ein hoher Einspritzdruck einwirkt. So kann Materialvolumen gespart und das Strukturbauteil möglichst ausreichend stabil und dennoch leicht ausgebildet werden.For a shell element produced by injection molding, it is advantageous to provide a core that is so stable that it can withstand a high injection pressure of the starting material of the shell element when it is injected into the mold cavity to give the shell element the desired shape. A high injection pressure promotes the flow property of the starting material in its plastic State, ie in the molten, flowable state. The injection pressure has a beneficial effect on the viscosity of the starting material in that it increases the viscosity. The high viscosity means that thin-walled areas of a mold cavity can be filled better. This allows struts or ribs to be optimized. They can be designed to be as thin-walled as possible in order to use as little material as possible but still support the core well when a high injection pressure is applied to its outer surface from the outside. This saves material volume and the structural component can be designed to be as sufficiently stable as possible while still being light.

Nutzbringend ist des Weiteren, wenn der Kern an seiner Mantelfläche 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.It is also useful if the core has at least one protruding positioning element on its outer surface and if the positioning element is designed to fix the core in a mold cavity of a forming tool, within the mold cavity, for the production of the supporting shell element.

Der Kern respektive das Kernelement ist vorteilhaft mit einer ausreichenden Anzahl hervorstehender Positionselemente versehen. Diese sind über die Mantelfläche verteilt angeordnet und halten den Kern in seiner gewünschten Form und Lage, beispielsweise, wenn das Schalenelement spritzgegossen wird. Dessen geschmolzenes fließfähiges 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.The core or core element is advantageously provided with a sufficient number of protruding positioning elements. These are distributed over the shell surface and hold the core in its desired shape and position, for example when the shell element is injection molded. Its molten, flowable starting material can exert uneven forces on the core in certain areas within the mold cavity, which could be deformed under the influence of this force and lose its target position within the mold cavity. The protruding positioning elements advantageously counteract a change in the shape of the core or a departure from its target position within the mold cavity.

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.The positioning element conveniently forms a distance that makes contact with the inside of the mold cavity and in this way enables the desired exact positioning relative to the molding tool. The positioning elements also have a positive effect on the shape of the core. It retains its shape due to the fixation, despite high pressure forces acting on the core from the outside.

Die Positionselemente an der Mantelfläche 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 Hinterschneidung trägt eine formschlüssige Komponente der Verbindung bei, welche die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem tragenden Kern und dem tragenden Schalenelement unterstützt.The positioning elements on the surface of the core or core elements also contribute a positive-locking component for the connection with the shell element. As the positioning element protrudes into the finished shell element, an undercut is created. The undercut contributes a positive-locking component to the connection, which supports the material-locking connection between the load-bearing core and the load-bearing shell element.

Alternativ kann auf Positionselemente an der Mantelfläche des Kerns verzichtet werden, wenn stattdessen wenigstens ein werkzeugseitiges Positionselement in dem formgebenden Spritzgußwerkzeug angeordnet ist. Vorteilhaft ist das werkzeugseitige Positionselement in dessen Formhohlraum angeordnet 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.Alternatively, positioning elements on the outer surface of the core can be dispensed with if instead at least one tool-side positioning element is arranged in the shaping injection molding tool. The tool-side positioning element is advantageously arranged in its mold cavity and is expediently integrated into the inside of the mold cavity. When the injection molding tool is closed, the tool-side positioning element protrudes from the inside of the mold cavity and touches the outer surface of the core in order to hold it in shape and in its intended position within the mold cavity.

Darüber hinaus ist es auch möglich, ein erfindungsgemäßes Strukturbauteil herzustellen, ohne Positionselemente, die an der Mantelfläche des Kerns hervorstehen sowie auch ohne werkzeugseitige Positionselemente, an der Innenseite des Formhohlraums in Richtung des Kerns hervorstehen, wenn der Kern abseits seiner Mantelfläche einen geeigneten Halteabschnitt aufweist und das Spritzgußwerkzeug ein passendes Mittel aufweist, um die Lage des Kerns innerhalb des geschlossenen Formhohlraums zu fixieren.Furthermore, it is also possible to produce a structural component according to the invention without positioning elements that protrude on the outer surface of the core and also without tool-side positioning elements that protrude on the inside of the mold cavity in the direction of the core if the core has a suitable holding section away from its outer surface and the injection molding tool has a suitable means for fixing the position of the core within the closed mold cavity.

In einer Ausführung 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.In one embodiment, the supporting shell element can form the shape of a bicycle frame, comprising a front structure contour with a head tube section, a substructure contour with a bottom bracket section, a superstructure contour with a seat tube section and a rear structure contour with a rear axle section for a rear wheel axle.

Bei dieser Ausführung ist das Schalenelement des Strukturbauteils von außen betrachtet vorzugsweise einstückig. Es beinhaltet jedoch 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 .In this design, the shell element of the structural component is preferably one-piece when viewed from the outside. However, it contains the core as a second load-bearing component inside, which is advantageously assembled from several core elements. As a bicycle frame, this structural component is designed to meet the requirements that are standardized for bicycles in the 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.Furthermore, a bicycle frame is proposed, comprising a plurality of frame components, which are partly designed as node elements and partly as frame elements, wherein the node elements and frame elements are connected to one another, with the proviso that at least one of the node elements and/or one of the frame elements is designed as a structural component according to the invention.

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.The frame component as a structural component is advantageously designed so that it can be installed within the finished bicycle frame meets the safety requirements standardized for bicycles in the EN ISO 4210:2015 This applies in particular to all frame components of the bicycle frame that are designed as structural components according to the invention. Other frame components that are not structural components within the meaning of the invention may also meet this requirement. In addition, these requirements are met by the bicycle frame as a whole.

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.If the bicycle frame can be assembled from several frame components, this offers a high degree of variability, for example to adapt it to a person's individual physical characteristics. For example, the bicycle frame can be adapted to the person's individual body measurements, such as their arm length, leg length, back length. In addition, the person's desired posture on the bicycle can be taken into account, such as seat height, sitting position, back inclination, etc., in order to provide the right bicycle frame.

Alternativ können Rahmenbauteile in Form erfindungsgemäßer Strukturbauteile als Modulsystem bereitgestellt werden, beispielsweise Module in abgestufter Größe.Alternatively, frame components in the form of structural components according to the invention can be provided as a modular system, for example modules in graduated sizes.

Zweckmäßig ist eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen, um das/die Knotenelement(e) mit dem/den Rahmenelement(en) zu verbinden.A material-to-material connection is expediently provided to connect the node element(s) to the frame element(s).

Einfacherweise ist die stoffschlüssige Verbindung mittels eines Zusatzwerkstoffes bereitgestellt. Der Zusatzwerkstoff kann beispielsweise ein Einkomponenten-Klebstoff oder Zweikomponenten-Klebstoff sein. Alternativ kann der Zusatzwerkstoff ein gießfähiges Material sein, das sich in einem formgebenden Werkzeug verarbeiten lässt, beispielsweise ein fließfähiges Material, das sich wie ein Spritzguß-Ausgangsmaterial für das Schalenelement, ebenfalls spritzgießen lässt.The material-locking connection is simply provided by means of an additional material. The additional material can be, for example, a one-component adhesive or a two-component adhesive. Alternatively, the additional material can be a pourable material that can be processed in a shaping tool, for example a flowable material that can also be injection molded like an injection molding starting material for the shell element.

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.Preferably, at least one node element is provided with a fusion region, wherein at least one frame element is provided with a connection region which interacts with the fusion region of the node element. It is useful if the fusion region and the connection region define the relative position of the node element and the frame element to one another in the assembled state.

Der stoffschlüssige Zusatzwerkstoff, respektive Klebstoff, 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 Klebstoff ausgebildet ist.The material-bonding additional material, or adhesive, is simply arranged between the fusion area of the node element and the connection area of the frame element. The fusion area and the connection area then represent adhesive surfaces, between which a narrow gap for adhesive is preferably formed.

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.Finally, a bicycle is proposed, comprising at least one component from the following group (bicycle frame, fork, stem, handlebars, seat post, crank arms), wherein at least one of the said components is designed as a structural component according to the invention.

Des Weiteren vorgeschlagen wird ein Lenker für ein Fahrrad, der ausgebildet ist als erfindungsgemäßes Strukturbauteil.Furthermore, a handlebar for a bicycle is proposed, which is designed as a structural component according to the invention.

Der vorgeschlagene Lenker weist eine hervorragende Sicherheit auf. Er kann im Fahrbetrieb 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 Lenkergriffen gezogen wird. Im Bremsbetrieb kann eine eher gleichmäßige Belastung auf beide Lenkergriffe 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 Betriebszeit durch einen neuen Lenker ersetzt werden. Dies selbst dann, wenn am gebrauchten Lenker keine Schädigung offensichtlich ist. Die Sicherheit des vorgeschlagenen Lenkers beruht auf einem tragenden Kern sowie einem tragenden Schalenelement, die jeweils eine eigene strukturelle Festigkeit und Steifigkeit bereitstellen und darauf, dass deren Festigkeit und Steifigkeit noch verstärkt ist mittels der vorgesehenen stoffschlüssigen Verbindung zwischen Kern und Schalenelement.The proposed handlebars are extremely safe. They can withstand heavy use when riding. High loads generally occur when accelerating and braking. Acceleration causes alternating loads, for example when the handlebars are pulled alternately on the left and right. When braking, the load on both handlebars can be more even. Handlebar failure can result in injury. Handlebars are therefore one of the safety-relevant components on a bicycle. For safety reasons, used handlebars should be replaced with new handlebars after a certain period of use. This should be done even if there is no obvious damage to the used handlebar. The safety of the proposed handlebars is based on a load-bearing core and a load-bearing shell element, each of which provides its own structural strength and rigidity, and on the fact that their strength and rigidity is further increased by means of the intended material connection between the core and the shell element.

Vorteilhaft ist ein Kern vorgesehen, der aus wenigstens zwei Kernelementen zusammengesetzt ist, und dass die Kernelemente aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial spritzgegossen sind.Advantageously, a core is provided which is composed of at least two core elements, and the core elements are injection-molded from a thermoplastic material.

Einen weiteren Nutzen bringt es, wenn an den freien Enden der Kernelemente je 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 Steifigkeit beiträgt.Another benefit is when a holding section is arranged at each of the free ends of the core elements and the holding section is prepared to fix the core element in an injection molding tool. The exact positional fixation of the core element or the assembled core facilitates the production of an exact shell element whose defined shell wall contributes to the desired strength and rigidity.

Vorzugsweise sind die Halteabschnitte der Kernelemente komplementär gestaltet, wobei jedes Kernelement ein Mittel aufweist, um es im Kontakt mit dem komplementären Kernelement lagerichtig zu positionieren.Preferably, the holding portions of the core elements are designed to be complementary, each core element having a means for correctly positioning it in contact with the complementary core element.

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.It has also proven to be useful that the holding sections of the core elements, when assembled as a core, form a polygonal cross-section. The assembled holding sections have external holding surfaces that match the polygonal cross-section. The holding sections interact with suitable receiving areas of an injection molding tool. In particular, this type of fixation counteracts twisting of the core within the injection molding tool.

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.The holding surfaces can also be inclined towards the free end of the handlebar. In this way, a holding section can be provided whose polygonal cross-section is somewhat larger proximally and which has a somewhat smaller polygonal cross-section with the same number of corners distally.

Der polygonförmige Querschnitt des Kerns ist zweckmäßig ein sechseckiger Querschnitt.The polygonal cross-section of the core is conveniently a hexagonal cross-section.

Nachstehend ist die Erfindung in einer Zeichnung beispielhaft veranschaulicht und anhand mehrerer Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Kernelements für einen Lenker, der als ausgebildet ist,
  • 2 eine Ansicht des ersten Kernelements, wie in 1 mit dem Pfeil II vermerkt,
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßes Strukturbauteil zweiten Kernelements für den Lenker,
  • 4 eine Ansicht des zweiten Kernelements, wie in 3 mit dem Pfeil IV vermerkt,
  • 5 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Strukturbauteils in Form des Lenkers,
  • 6 ein Detail gemäß der in 5 vermerkten Schnittlinie VI - VI,
  • 7a ein Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements als Dichtungskanten gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in 3 vermerkt,
  • 7b ein erstes alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in 3 vermerkt,
  • 7c ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in 3 vermerkt,
  • 7d ein drittes alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in 3 vermerkt,
  • 8 eine verkleinerte schematische Draufsicht eines Fahrradrahmens der als erfindungsgemäßes Strukturbauteil bereitgestellt ist,
  • 9 eine schematische Schnittansicht des Fahrradrahmens gemäß Schnittverlauf IX - IX, wie in 8 vermerkt,
  • 10 ein alternativer Fahrradrahmen, der zusammengefügt ist aus Rahmenbauteilen, die als erfindungsgemäße Strukturbauteile ausgebildet sind.
The invention is illustrated by way of example in a drawing below and described in detail using several figures. They show:
  • 1 a perspective view of a first core element for a handlebar, which is designed as
  • 2 a view of the first core element, as in 1 marked with arrow II,
  • 3 a perspective view of a structural component according to the invention of a second core element for the handlebar,
  • 4 a view of the second core element, as shown in 3 marked with arrow IV,
  • 5 a perspective view of the structural component according to the invention in the form of the handlebar,
  • 6 a detail according to the 5 marked section line VI - VI,
  • 7a an embodiment of the edges of the second core element as sealing edges according to the section line VII - VII, as in 3 noted,
  • 7b a first alternative embodiment of the edges of the second core element according to the section line VII - VII, as in 3 noted,
  • 7c a second alternative embodiment of the edges of the second core element according to the section line VII - VII, as in 3 noted,
  • 7d a third alternative embodiment of the edges of the second core element according to the section line VII - VII, as in 3 noted,
  • 8 a reduced schematic plan view of a bicycle frame provided as a structural component according to the invention,
  • 9 a schematic sectional view of the bicycle frame according to section line IX - IX, as shown in 8 noted,
  • 10 an alternative bicycle frame which is assembled from frame components which are designed as structural components according to the invention.

Anhand der 1 bis 5 wird nachfolgend ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäßen Fahrradstrukturbauteils erläutert. Das erste Beispiel betrifft einen als Strukturbauteil ausgeführten Lenker 1 eine Fahrrades. Der im Wesentlichen fertige Lenker 1 ist in 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 Kunststoff geformt und anschließend zusammengesetzt worden. Das Schalenelement 5 ist ebenfalls aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt und zwar mit einem zweiten Spritzgußwerkzeug, in das zuvor der zusammengesetzte Kern 2 eingesetzt worden ist.Based on the 1 to 5 A first example of a bicycle structural component according to the invention is explained below. The first example relates to a handlebar 1 of a bicycle designed as a structural component. The essentially finished handlebar 1 is in 5 It comprises a core 2, which is composed of two core elements 3 and 4 and is surrounded by a shell element 5. The core elements 3 and 4 are formed in an injection molding tool from thermoplastic material and then assembled. The shell element 5 is also made from thermoplastic material, specifically with a second injection molding tool, into which the assembled core 2 has previously been inserted.

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 Griffbereiche 9 und 10 des fertigen Lenker-Strukturbauteils. Der Griffbereich 9 weist außen eine Teilfläche 9a und der Griffbereich 10 weist außen eine Teilfläche 10a auf. Zwischen dem Griffbereich 9 und dem Mittelbereich 7 des ersten Kernelements 3 ist ein Übergangsbereich 11 sowie zwischen dem Griffbereich 10 und dem Mittelbereich 7 ein Übergangsbereich 12 vorgesehen. Der Übergangsbereich 11 bildet außen eine Teilfläche 11a und der Übergangsbereich 12 eine Teilfläche 12a aus. Die Übergangsbereiche 11 und 12 schaffen eine stufenlose Änderung des Querschnitts, d. h. ausgehend von dem großen Querschnitt des Mittelbereichs 7 wird der Querschnitt hin zu den Griffbereichen 9 und 10 geringer. Die Teilflächen 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. 1 represents only the first of the core elements 3. It is located in the finished handlebar 1 on its front side 6, which is at the front in the direction of travel of the bicycle when installed. The first core element 3 is provided with a central region 7 which has the largest cross-section. On the finished structural component, the central region 7 is part of a clamping region 8 of the handlebar 1, which interacts with a handlebar clamp on the finished bicycle. The handlebar is clamped using a stem element which usually has a slotted stem eye for this purpose. The finished handlebar 1 is designed to fit such a stem eye. By means of a conventional slotted clamp, the stem eye can connect the clamping region 8 of the handlebar 1 to the stem element. The cross-section of the central region 7 of the core element 3 is therefore advantageously designed so that the clamping region of the finished handlebar structural component is compatible with the usual dimensions of a stem element/stem eye. Towards its ends, the core element 3 is designed with a smaller cross-section than in the middle area 7. The ends include two grip areas 9 and 10 of the finished handlebar structural component. The grip area 9 has a partial area 9a on the outside and the grip area 10 has a partial area 10a on the outside. There is a transition area 11 between the grip area 9 and the middle area 7 of the first core element 3 and a transition area 12 between the grip area 10 and the middle A transition region 12 is provided in the first core element 3. The transition region 11 forms a partial surface 11a on the outside and the transition region 12 forms a partial surface 12a. The transition regions 11 and 12 create a continuous change in the cross-section, ie starting from the large cross-section of the middle region 7, the cross-section becomes smaller towards the handle regions 9 and 10. The partial surfaces 7a, 7a, 10a, 11a and 12a together form an outer surface 3a of the first core element 3. A holding section 13 with holding surfaces 14 is also arranged at one free end of the first core element 3 and a holding section 15 with holding surfaces 16 is arranged at the other free end. The holding sections 13 and 15 are solid in the present example. They serve at least primarily to fix the core element 3 in an injection molding tool for an injection molding process when it is assembled with the second core element 4 to form a core 2. The holding sections 13 and 15 can either remain after the injection molding process or later on the finished structural component or alternatively be removed.

Der Mittelbereich weist einen halbzylindrischen mittleren Abschnitt 18 auf. Beidseits schließen sich daran halbierte kegelförmige Abschnitte 19 und 20 an, welche die Übergangsbereiche 11 beziehungsweise 12 bilden. An die Übergangsbereiche 11 und 12 schließt wiederum je ein halbzylindrischer Abschnitt 21 beziehungsweise 22 an, der zu je einem der Griffbereiche 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.The middle area has a semi-cylindrical middle section 18. On both sides, halved conical sections 19 and 20 adjoin this, which form the transition areas 11 and 12 respectively. The transition areas 11 and 12 are in turn adjoined by a semi-cylindrical section 21 and 22, which belongs to one of the handle areas 9 and 10 respectively. The sections together form a wall 23 of the first core element 3, on the inside 24 of which a channel-shaped cavity 25 is formed. The inside 24 of the wall 23 is formed largely parallel to the contour of the outer surface 3a.

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 fließfähige 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 Griffbereich 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 Griffbereichs 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 Ausformungsschrägen bilden, um das erste Kernelement 3 einfach aus dem Spritzgußwerkzeugs entformen zu können.Positioning elements 26, 27, 28, 29, 30, 31 and 32 are arranged on the outer surface 3a. The positioning elements 26 have outer surfaces 26a, 27a, 28a, 29a, 30a, 31a and 32a, which fix the assembled core 2 in place when it is inserted into the mold cavity of an injection molding tool. The positioning elements act as a spacer. For this purpose, the outer surfaces of the positioning elements inside the injection molding tool come into contact with the inside of its closed mold cavity. This contact ensures that the core 2 retains its shape and position during the injection molding process. This also applies when the flowable starting material of the shell element 5 is fed into the mold cavity under high injection pressure. The forces acting on it can neither deform the core 2 fixed in this way nor change its position within the mold cavity. In this way, a defined shell wall thickness of the shell element 5 can be produced in the remaining mold cavity. In the handle area 9, the first core element 3 has two elongated positioning elements 26 and 27, one arranged distally and one proximally. The distally arranged elongated positioning element 26 extends in the circumferential direction of the outer surface 3a, while the proximally arranged elongated positioning element 27 extends parallel to a longitudinal direction of the handle area 9. The central area 7 has three point-shaped positioning elements 28, 29 and 30, which are arranged in a row. The positioning elements 31 and 32 are arranged in mirror images of the positioning elements 26 and 27 and have a shape which corresponds to them in mirror image. The point-shaped positioning elements 28, 29 and 30 have an approximately cylindrical shape. All elongated as well as point-shaped positioning elements are designed with inclined side surfaces 26b, 27b, 28b, 29b, 30b, 31b and 32b, which form molding slopes in order to be able to easily demold the first core element 3 from the injection molding tool.

2 zeigt eine vereinfachte Ansicht von vorne auf das erste Kernelement 3, wie mit dem Pfeil II in 1 angedeutet. Die Vereinfachung besteht darin, dass auf eine Darstellung der Positionselemente der Mantelfläche in 2 verzichtet worden ist und zwar zugunsten der Darstellung innerer Versteifungselemente 33. Die Versteifungselemente 33 sind an der Innenseite 24 des rinnenförmigen Hohlraums 25 vorgesehen. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei den Versteifungselementen 33 um parallele Rippen 34, die sich mit parallelen Rippen 35 kreuzen, wodurch ihre versteifende 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 Ausformungsschräge eine Entformung des Kernelements 3 aus dem Spritzgußwerkzeugs begünstigen. Die Vorderansicht auf das erste Kernelement 3 deutet an, dass es sich bei dem fertigen Lenker-Strukturbauteil um einen Lenker 1 mit Riser-Form handelt. Dessen Griffbereiche 9 und 10 sind mit einem leichten Höhenversatz (rise) relativ zu dem Mittelbereich 7 angeordnet. 2 shows a simplified front view of the first core element 3, as indicated by arrow II in 1 The simplification consists in the fact that a representation of the position elements of the lateral surface in 2 has been omitted in favor of the representation of internal stiffening elements 33. The stiffening elements 33 are provided on the inner side 24 of the channel-shaped cavity 25. In the present example, the stiffening elements 33 are parallel ribs 34 which cross with parallel ribs 35, thereby promoting their stiffening effect. The crossed ribs 34 and 35 divide the channel-shaped cavity 25 into many small cavities 25a. The ribs 34 are designed with inclined lateral rib surfaces 34a and 34b and the ribs 35 with inclined lateral rib surfaces 35a and 35b, which as a molding slope promote demolding of the core element 3 from the injection molding tool. The front view of the first core element 3 indicates that the finished handlebar structural component is a handlebar 1 with a riser shape. Its grip areas 9 and 10 are arranged with a slight height offset (rise) relative to the central area 7.

Die in 2 gezeigte Stärke der Wandung 23 des Kernelements 3 im Bereich seiner Mantelfläche 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 standhalten kann, wenn er als bleibender Kern in das Spritzgußwerkzeug für die Formung des Schalenelements 5 eingesetzt ist.The 2 The thickness of the wall 23 of the core element 3 shown in the area of its lateral surface 7 is to be understood schematically and is not necessarily shown proportionally to the handlebar diameter in its different sections. In practice, the wall 23 is made so strong that a composite core 2 can withstand a high injection pressure when it is inserted as a permanent core in the injection molding tool for forming the shell element 5.

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 Griffbereiche 37 und 38 vorgesehen, welche gleichfalls mit einem geringeren Querschnitt ausgeführt sind als der Mittelbereich 36. Zwischen jedem der Griffbereiche und dem Mittelbereich des zweiten Kernelements 4 ist je ein Übergangsbereich 39 beziehungsweise 40 vorgesehen. Der Übergangsbereich 39 schafft eine stufenlose Änderung des Querschnitts zwischen dem großen Querschnitt des Mittelbereichs 36 und dem kleineren Querschnitt des Griffbereichs 37 sowie dem großen Querschnitt des Mittelbereichs 36 und dem kleineren Querschnitt des Griffbereichs 38. An den freien Enden weist das zweite Kernelement 4 je einen Halteabschnitt 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. 3 shows a perspective of the second core element 4, which is designed to complement the first core element 3. The second core element 4 is located in the finished handlebar 1 on its rear side, which is at the back in the direction of travel of the bicycle when installed. The second core element 4 has components that are complementary to the first core element 3. It is also provided with a central region 36 for the handlebar clamp. Two grip regions 37 and 38 are provided towards the two ends of the second core element 4, which are also designed with a smaller cross-section than the central region 36. A transition region 39 and 40 is provided between each of the grip regions and the central region of the second core element 4. The transition region 39 creates a continuous change in the cross-section between the large cross-section of the middle region 36 and the smaller cross-section of the handle region 37 as well as the large cross-section of the middle region 36 and the smaller cross-section of the handle region 38. At the free ends, the second core element 4 has a holding section 41 with holding surfaces 42 and a holding section 43 with holding surfaces 44, which serve to fix the second core element 4 in an injection molding tool when it is assembled with the first core element 3 to form a core 2. The holding sections 41 and 43 of the second core element 4 are also solid in the present example.

Die Perspektive der 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 Mantelfläche 2a des Kerns 2. Die Außenfläche 4a ist im Prinzip ebenso zusammengesetzt aus Teilflächen, wie jene 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 versteifende 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 Ausformungsschräge 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 50a und 50b sowie 51a und 51b ausgeführt, welche als Ausformungsschrägen 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 Stoßflächen 34c und 35c auf, die sich mit Stoßflächen 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.The perspective of 3 provides a view of an inner side 45, which forms a channel-shaped cavity 46. The inner side 45 belongs to a wall 47, which forms an outer surface 4a on the outside. The outer surface 4a complements the outer surface 3a of the first core element 3; together they form a lateral surface 2a of the core 2. The outer surface 4a is in principle composed of partial surfaces, just like those sections of the first core element 3. In the channel-shaped cavity 46 of the second core element 4, inner stiffening elements 49 are arranged, which are designed as parallel ribs 50, which intersect with parallel ribs 51 and thereby improve the stiffening effect. The ribs 50 are designed with slanted lateral rib surfaces 50a and 50b and the ribs 51 with slanted lateral rib surfaces 51a and 51b, which as a molding slope promote demolding of the second core element 4 from the injection molding tool. The channel-shaped cavity 46 is divided into many small cavities 46a. The ribs 50 and 51 of the second core element 4 are also designed with slanted lateral rib surfaces 50a and 50b and 51a and 51b, which as a molding slope promote demolding of the second core element 4 from the injection molding tool. In addition, the ribs 34 and 35 of the first core element 3 and the ribs 50 and 51 of the second core element 4 are arranged congruently in the assembled state. The core element 3 has abutting surfaces 34c and 35c which contact abutting surfaces 50c and 51c of the second core element 4 when the two core elements are assembled. The core 2, which is assembled from these two core elements 3 and 4, can absorb very high compressive forces by means of the ribs which abut against one another when forces from the outside act on the outer surface 3a of the first core element 3 and on the outer surface 4a of the second core element 4 and compressive forces are transferred to the ribs.

4 zeigt eine Ansicht von vorne auf das zweite Kernelement 4, wie mit dem Pfeil IV in 3 angedeutet. Es sind die inneren Versteifungselemente 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. 4 shows a front view of the second core element 4, as indicated by the arrow IV in 3 indicated. The inner stiffening elements 49 can be seen, which are designed as intersecting ribs 50 and 51. In addition, position elements 52, 53, 53, 55, 56, 57 and 58 are shown as hidden dashed lines. In this view, the position elements are located on the rear outer surface 48 of the second core element 4 shown.

Im Griffbereich 37 weist das zweite Kernelement 4 je 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 Griffbereichs 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 Ausformungsschrägen bilden, um das zweite Kernelement 4 einfach aus dem Spritzgußwerkzeugs entformen zu können.In the handle area 37, the second core element 4 has two elongated positioning elements 52 and 53, one arranged distally and one proximally. The distally arranged elongated positioning element 52 extends in the circumferential direction of the outer surface 48, while the proximally arranged elongated positioning element 53 extends parallel to a longitudinal direction of the handle area 37. The central area 36 has three point-shaped positioning elements 54, 55 and 56, which are arranged in a row. The positioning elements 57 and 58 are arranged as a mirror image of the positioning elements 52 and 53 and have a shape which corresponds to them in mirror image. The point-shaped positioning elements 54, 55 and 56 have an approximately cylindrical shape. All elongated as well as point-shaped positioning elements are designed with inclined side surfaces 52b, 53b, 54b, 55b, 56b, 57b and 58b, which form molding slopes in order to be able to easily demold the second core element 4 from the injection molding tool.

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 Mantelfläche des zusammengesetzten Kerns 2 aufgeschmolzen worden und hat sich so mit dem Ausgangsmaterial des Schalenelements 5 an dessen Innenseite 5a stoffschlüssig verbunden; seine Innenfläche 5a ist in 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 geschaffen 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. 5 shows the handlebar 1 as a finished structural component. It comprises the first core element 3 and the second core element 4, which are assembled to form the core 2, and the shell element 5 on the outside. The shell element 5 has been injection-molded around the permanent core 2 using the second injection molding tool mentioned above. During the injection molding process of the shell element 5, the entire surface of the assembled core 2 has been melted and has thus bonded to the starting material of the shell element 5. whose inner side 5a is integrally connected; its inner surface 5a is in 5 indicated by a dashed line. In addition, the protruding positioning elements (26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 52, 53, 53, 55, 56, 57, 58) provided on the outer surfaces 3a and 4a of the core elements 3 and 4 are laterally surrounded by the starting material of the shell element 5. This creates an additional positive connection between the positioning elements and the shell element 5. Outer surfaces (26c, 27c, 28c, 29c, 30c, 31c) of the positioning elements are visible on the finished handlebar because they were in contact with the mold cavity of the injection molding tool during the injection molding process. They should not be covered with the starting material of the shell element 5 during injection molding and therefore remain visible.

An den freien Enden des fertigen Strukturbauteils befinden sich die zusammengesetzten Halteabschnitte 13/41 sowie 15/43, die je einen sechseckigen Querschnitt bilden. Die Halteabschnitte sind im vorliegenden Beispiel massiv ausgeführt. Im zusammengesetzten Zustand bilden drei Halteflächen 14 und drei Halteflächen 42 ein Halteflächen-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.At the free ends of the finished structural component are the assembled holding sections 13/41 and 15/43, each of which forms a hexagonal cross-section. In the present example, the holding sections are solid. In the assembled state, three holding surfaces 14 and three holding surfaces 42 form a holding surface hexagon. All six holding surfaces are arranged at an angle of slight wedge. As a result, the hexagonal cross-section of the assembled holding sections 13/41 is slightly larger proximally and slightly smaller at the distal free end. The assembled holding sections 15/43 together also form six holding surfaces, which are arranged at an angle of slight wedge.

Die in 5 vermerkte Schnittlinie VI - VI deutet auf ein Detail hin, das in 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 je 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 Zentrierfasen 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.The 5 The marked section line VI - VI indicates a detail that is 6 is shown enlarged. The detail shows that in the area of the holding sections 13/41, cooperating means are provided which position the complementary core elements 3 and 4 in the correct position relative to one another. The holding sections 13/41 each have an inner base surface 13a or 41a which touch in a parting plane 59 when assembled. In the holding section 13 of the first core element 3, the base surface 13a is laterally delimited by centering webs 60 and 61. The centering webs have centering surfaces 60a and 61a which are arranged at an angle to one another in a V-shape. The holding section 41 of the second core element 4 has centering bevels 62 and 63 arranged laterally on its base surface 41a which are designed to match the centering webs 60 and 61 of the first core element 3. An undesirable lateral displacement of the core elements 3 and 4 relative to each other can be counteracted in this way.

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 VII - VII, die in 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 je eine Stoßfläche 66 beziehungsweise 67 auf, die mit Stoßflächen des ersten Kernelements 3 zusammenwirken. Die Stoßfläche 66 ist beispielsweise mit einer Stoßfläche 68 des ersten Kernelements 3 in Kontakt und bildet mit dieser eine Trennfuge 69. 7a shows an enlarged detail relating to the design of edges 64 and 65 of the second core element 4, according to the section line VII - VII, which in 3 is noted. The edges are provided with sealing means. For easier explanation, the first core element 3 is shown in dashed lines, namely in the assembled state with the second core element 4. The edges 64 and 65 of the second core element 4 shown each have an abutment surface 66 and 67, respectively, which interact with abutment surfaces of the first core element 3. The abutment surface 66 is, for example, in contact with an abutment surface 68 of the first core element 3 and forms a parting line 69 with it.

Am Beispiel der Trennfuge 69 zeigt 7a, dass die Stoßfläche 66 des zweiten Kernelements 4 weitergebildet ist und als Abdichtungsmittel S1 eine Dichtungskante 66a aufweist, welche zu diesem Zweck mit einem Federprofil 70 versehen ist. Passend dazu ist die Stoßfläche 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 Stoßfläche 67 des zweiten Kernelements 4 mit der zugeordneten Stoßfläche 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 geschmolzenes 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.Using the example of joint 69, 7a that the abutting surface 66 of the second core element 4 is further developed and has a sealing edge 66a as a sealing means S1, which is provided with a spring profile 70 for this purpose. In a matching manner, the abutting surface 68 of the first core element 3 is provided with a sealing means S2, which is also designed as a sealing edge 68a, which has a groove profile 71. When the sealing edges 66a and 68a are joined together, a good sealing effect is achieved by means of the spring profile 70 and groove profile 71. According to the same principle, the abutting surface 67 of the second core element 4 interacts with the associated abutting surface of the first core element 3. In this way, the core 2 composed of the two core elements 3 and 4 can be used as a permanent core in an injection molding tool. In the injection molding tool, the shell element 5 is injection molded around the core 2 with a certain injection pressure. It must be prevented that molten starting material of the shell element 5 can penetrate into a parting line and possibly reach a cavity 72 of the core 2, or into the cavities 25a and 46a between the ribs of the core elements 3 and 4, respectively. In particular, a high injection pressure should be able to be used for injection molding the shell element 5, because a high injection pressure favors the quality of the shell element 5 produced.

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 Stoßfläche 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 Ausformungsschrägen 70a und 70b gestaltet, um eine einfache Entformbarkeit des zweiten Kernelements 4 aus dem Spritzgußwerkzeug bereitzustellen.In the area of the spring profile 70, the wall 47 of the second core element 4 has a material reinforcement 47a. The spring profile 70 is also arranged so that it protrudes from the abutment surface 66. Its design makes it possible to produce the second core element 4 by injection molding in an injection molding tool. For this purpose, the spring profile 70 is designed with lateral molding slopes 70a and 70b in order to provide easy demoldability of the second core element 4 from the injection molding tool.

Das Nutprofil 71 des ersten Kernelements 3 ist als Ausnehmung in dessen Stoßfläche 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 Ausformungsschrägen auf, um eine Entformbarkeit des ersten Kernelements 3 aus dem Spritzgußwerkzeug zu begünstigen.The groove profile 71 of the first core element 3 is designed as a recess in its abutment surface 68. The wall 23 is in the area of the groove profile 71 is provided with a material reinforcement 23a. The groove profile is also designed for the production of the first core element by injection molding in an injection molding tool. For this purpose, the groove profile has lateral molding slopes in order to facilitate the demoldability of the first core element 3 from the injection molding tool.

7b zeigt eine Alternative zur Gestaltung der Ränder 64 und 65 des zweiten Kernelements, welche ebenfalls Abdichtungsmittel S1 und S2 als formschlüssige Dichtungskanten bereitstellen. Die Ansicht bezieht sich ebenfalls auf die Schnittlinie VII - VII, die in 3 vermerkt ist. Die komplementären Kernelemente 3 und 4 weisen Paarungen von Stoßflächen 66/68 auf, welche eine Trennfuge 69 bilden. Im Unterscheid zu 7a weist das zweite Kernelement 4 der 7b an seiner Stoßfläche 67 je zwei Federprofile 73 und 74 nebeneinander auf. 7b shows an alternative design of the edges 64 and 65 of the second core element, which also provide sealing means S1 and S2 as form-fitting sealing edges. The view also refers to the section line VII - VII, which in 3 The complementary core elements 3 and 4 have pairs of abutting surfaces 66/68, which form a parting line 69. In contrast to 7a The second core element 4 of the 7b on its abutment surface 67, two spring profiles 73 and 74 next to each other.

Das gestrichelt gezeichnete erste Kernelement ist passend dazu an seiner Stoßfläche 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 7a.The first core element shown in dashed lines is provided with groove profiles 75 and 76 arranged next to each other on its abutment surface 68. The double tongue profiles 73 and 74 and the double groove profiles 75 and 76 are designed in such a way that the core elements 3 and 4 can also be manufactured by injection molding in an injection molding tool. The double tongue and groove profiles improve the sealing effect compared to the previous example of the 7a .

7c zeigt eine weitere Alternative zur Gestaltung der Ränder 64 und 65 des zweiten Kernelements 4, welche ebenfalls Abdichtungsmittel S1 und S2 mittels formschlüssig wirkender Dichtungskanten bereitstellen. Die Ansicht bezieht sich wieder auf die Schnittlinie VII - VII in 3. Das passende erste Kernelement 3 ist als gestrichelte Linie eingezeichnet. Beide komplementären Kernelemente 3 und 4 weisen Stoßflächen 66 beziehungsweise 68 auf, die als Paar an der Trennfuge 69 zusammenwirken. Die Stoßflächen sind als Dichtungskanten 66a beziehungsweise 68a weitergebildet, welche auf der Gestaltung des Beispiels der 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.
7c shows a further alternative for the design of the edges 64 and 65 of the second core element 4, which also provide sealing means S1 and S2 by means of form-fitting sealing edges. The view again refers to the section line VII - VII in 3 . The matching first core element 3 is shown as a dashed line. Both complementary core elements 3 and 4 have abutment surfaces 66 and 68, respectively, which work together as a pair at the parting line 69. The abutment surfaces are further developed as sealing edges 66a and 68a, respectively, which are based on the design of the example of the 7b However, there is a difference in that on the sealing edge 66a of the second core element 4, one of the double tongue profiles is replaced by a groove profile 77. In addition, on the sealing edge 68a of the first core element 3, a groove profile is replaced by a tongue profile 78.
The edge 65 of the second core element 4 is changed in the same way as its edge 64. This also applies to the associated edge of the first core element.

Jede Stoßfläche 64 und 65 des zweiten Kernelements 4 weist somit je ein Federprofil und je ein Nutprofil auf. Jede Stoßfläche des gestrichelt eingezeichneten ersten Kernelements weist dazu passend je ein Nutprofil und je ein Federprofil auf. Die Kombination eines Federprofils und eines Nutprofil pro Stoßfläche verbessert die Dichtungswirkung.Each abutment surface 64 and 65 of the second core element 4 thus has a tongue profile and a groove profile. Each abutment surface of the first core element shown in dashed lines has a matching groove profile and a tongue profile. The combination of a tongue profile and a groove profile per abutment surface improves the sealing effect.

7d zeigt ein viertes Beispiel für eine Gestaltung der Ränder 64 und 65 des zweiten Kernelements 4, die mit einem Abdichtungsmittel S1 beziehungsweise S2 in Form spezieller Dichtungskanten versehen ist. Die Ansicht bezieht sich auch auf die Schnittlinie VII - VII in 3. Das erste Kernelement 3 ist wieder als gestrichelte Linie eingezeichnet. Beide komplementären Kernelemente 3 und 4 weisen Dichtungskanten an den Stoßflächen auf, welche sich in einer Trennfuge 69 berühren. Das zweite Kernelement 4 ist an einer Stoßfläche 67 mit einem Keilprofil 78 versehen, das eine hervorstehende Keilspitze 79 aufweist. Die Stoßfläche 66 des zweiten Kernelements 4 weist hingegen ein Nutprofil 80 mit einem Nutgrund 81 auf, der parallel zur Stoßfläche 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 Stoßfläche des ersten Kernelement 3 angeordnet ist. Die Keilspitze 79 des Keilprofils 78 wirkt mit dem Nutprofil 82 des ersten Kernelements 3 zusammen. Gemäß 7d ragt das Keilprofil 78 erkennbar von der Stoßfläche 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. 7d shows a fourth example of a design of the edges 64 and 65 of the second core element 4, which is provided with a sealing means S1 or S2 in the form of special sealing edges. The view also refers to the section line VII - VII in 3 The first core element 3 is again shown as a dashed line. Both complementary core elements 3 and 4 have sealing edges on the abutting surfaces, which touch in a parting line 69. The second core element 4 is provided with a wedge profile 78 on an abutting surface 67, which has a protruding wedge tip 79. The abutting surface 66 of the second core element 4, on the other hand, has a groove profile 80 with a groove base 81, which is arranged parallel to the abutting surface 66. The first core element 3 shown in dashed lines is provided with a groove profile 82, which interacts with the wedge profile 78 of the second core element 4. The groove profile 82 also has a groove base 83, which is arranged parallel to the corresponding abutting surface of the first core element 3. The wedge tip 79 of the wedge profile 78 interacts with the groove profile 82 of the first core element 3. According to 7d the wedge profile 78 protrudes noticeably from the abutment surface 67 by a dimension that is greater than the depth dimension of the associated groove profile 82. In the assembled state, this leads to the wedge tip 79 pressing against the groove base 83 and notching it. The notching of the groove base 83 is accompanied by a certain deformation of the wedge tip 79. In this way, a good sealing effect is achieved. The first core element 3 is also provided with a wedge profile with a wedge tip, which interacts with the groove base 81 of the groove profile 80 of the second core element 4 in the same way, notching and sealing.

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. 8 shows a schematically reduced top view of a bicycle frame 84. The bicycle frame is designed as a structural component according to the invention. The top view shows a head tube section 85, a seat tube section 86 and a rear section 87 of the bicycle frame. In addition, a connecting top tube element 88 can be seen between the head tube section 85 and the seat tube section 86.

9 zeigt eine schematische Schnittansicht durch den Fahrradrahmen 84 der 8. Die Schnittansicht folgt dem in 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 stoffschlüssig mit dem Kern 89 verbunden ist. Das Schalenelement 90 ist einstückig aus thermoplastischem Kunststoff 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 umspritzt/umgossen. In 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 dasjenige Seitenkernelement, welches in der Schnittdarstellung der 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 8 eingezeichnet ist. 9 shows a schematic sectional view through the bicycle frame 84 of the 8 . The sectional view follows the 8 drawn section line IX - IX. Because the bicycle frame 84 is constructed as a structural component according to the invention, it has a supporting core 89 and a supporting shell element 90, the inner surface 90a of which is integrally connected to the core 89. The shell element 90 is made in one piece from thermoplastic material in an injection molding tool. The core 89 is composed of three core elements. In the assembled state, the core is inserted into the injection molding tool as a permanent core 89. To produce the shell element 90, the inserted core 89 is molded/cast with the starting material for the shell element 90. In 8 a first core element is shown as a dashed line. The first core element is designed as a right side core element 91 and is assigned to the right side of the bicycle frame 84. The right side core element 91 is also the side core element which is shown in the sectional view of the 9 The second core element is a mirrored left version of the first core element, ie a left side core element 92. The third core element is an additional rear core element 93, which is also shown as a dashed line in 8 is marked.

In diesem Beispiel ist das Hinterbau-Kernelement 93 in der Draufsicht gemäß 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.In this example, the rear triangle core element 93 is shown in plan view according to 8 viewed from above, it is designed in a roughly V-shape. In this way, it complements both the right side core element 91 and the left side core element 92 in the area of the rear section 87. Alternatively, the rear core element 93 can also be divided into a right rear core element and a left rear core element, so that the core 89 would be composed of a total of four core elements.

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 Mantelfläche 89a des zusammengesetzten Kerns 89. Im Bereich des Hohlraums 95 sind innere Versteifungselemente 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 Öffnung 99 für eine Gabel beziehungsweise für eine Steuerlagerung und im Bereich des Sattelrohrabschnitts 86 ist eine Öffnung 100 für eine Sattelstütze vorgesehen. Des Weiteren ist ein Tretlagerabschnitt 101 vorgesehen, der eine Öffnung 102 für eine Tretkurbellagerung aufweist. Die Öffnung 99 für die Steuerlagerung und/oder die Öffnung 100 für die Sattelstütze und/oder die Öffnung 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 Kunststoff oder einem Metall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Aluminiumrohr.The right side core element 91 has a smooth outer surface 91a facing the shell element 5 and forms a cavity 95 facing away from the shell element 5. The left side core element 92 has a smooth outer surface 92a and the rear core element 93 has a smooth outer surface 93a. The three outer surfaces 91a, 92a and 93a mentioned together form a jacket surface 89a of the composite core 89. In the area of the cavity 95, inner stiffening elements 96 in the form of ribs 97 and 98 are arranged, which cross each other. The cavity 95 is divided into many small cavities 95a by the ribs. In the area of the head tube section 85, an opening 99 is provided for a fork or for a head bearing and in the area of the seat tube section 86, an opening 100 is provided for a seat post. Furthermore, a bottom bracket section 101 is provided, which has an opening 102 for a pedal crank bearing. The opening 99 for the steering bearing and/or the opening 100 for the seat post and/or the opening 102 for the pedal crank bearing can be designed as a sleeve body, which can be inserted into the injection molding tool like the core 89. Such a sleeve body can be made of plastic or a metal, for example from an aluminum tube.

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 7a-7d vorgeschlagen und beschrieben. Dadurch ist der zusammengesetzte Kern 89 an den Trennfugen so abgedichtet, dass beim Spritzgießen des Schalenelements 90 kein fließfähiges Ausgangsmaterial in den Kern 89 eindringen kann, beziehungsweise in dessen Hohlraum 95, respektive Hohlräume 95a.The composite core 89 has separating joints between the individual composite core elements, ie the right side core element 91, left side core element 92 and the rear core element 93. The separating joints are designed as sealing edges according to one of the principles as shown in the 7a-7d proposed and described. As a result, the assembled core 89 is sealed at the parting lines in such a way that during injection molding of the shell element 90 no flowable starting material can penetrate into the core 89, or into its cavity 95, or cavities 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.The outer surface 91a of the right side core element 91 is provided with protruding positioning elements 103. The left side core element 92 and the rear core element 93 are also provided with positioning elements on their outer surfaces 92a and 93a. In this way, the assembled core 89 can be fixed in the correct position within the injection molding tool. An exact aligned positioning of the core 89 helps to produce a correct wall thickness of the shell element 90.

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. 10 shows an alternative bicycle frame 104 in section. This bicycle frame is assembled from modular frame components. At least one of the frame components of the bicycle frame 104 must be designed as a structural component according to the invention. This means that it must have a structurally supporting shell element and a structurally supporting core. In the present example, all frame components of the bicycle frame 104 are designed as structural components.

Fünf der Strukturbauteile der 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 10 das rechte Dropout-Knotenelement 108 sichtbar ist. Das Dropout-Knotenelement 108 umfasst je ein Ausfallende oder weist ein Mittel auf, um ein montierbares Ausfallende aufnehmen zu können.Five of the structural components of the 10 are designed as node elements and a further seven structural components are designed as frame elements, which are provided as connecting links between the node elements. The node elements include a head tube node element 105, a seat tube node element 106, a bottom bracket node element 107 and two dropout node elements, of which 10 the right dropout node element 108 is visible. The dropout node element 108 comprises a dropout or has a means for receiving a mountable dropout.

Der Aufbau der Knotenelemente (105, 106, 107, 108) wird beispielhaft anhand des Steuerrohr-Knotenelements 105 erläutert, das in der Schnittdarstellung der 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 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 Versteifungselemente 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 Mantelfläche ausgebildet und zwar nach den Prinzipien, welche oben für die Dichtungskanten der Kernelemente des Lenkers gemäß den 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind. Auf diese Alternativen wird hier Bezug genommen. An der Mantelfläche 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 zusammengesetzten Kerns innerhalb des Spritzgußwerkzeug nach den Prinzipien, die ebenfalls oben in Bezug auf den Lenker gemäß den 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird.The structure of the node elements (105, 106, 107, 108) is explained using the example of the head tube node element 105, which is shown in the sectional view of the 10 This head tube node element 105 comprises a shell element 109, which is manufactured in an injection molding tool, and a core, which consists of a left head tube core element and a right head tube core element ment. In the sectional view of the 10 the right head tube core element 110 is visible. It has a smooth outer surface 111 facing the shell element 109 and forms a cavity 112 on its side facing away from the shell element 109. In the area of the cavity 112, inner stiffening elements 113 in the form of ribs 114 and 115 are provided, which cross each other. The cavity 112 is divided by the ribs into many small cavities 112a. Furthermore, edges of the two head tube core elements, such as the edge 116 of the head tube core element 110, are provided with sealing means. The sealing means are advantageously designed as mechanically interacting sealing edges for the assembled outer surface, in accordance with the principles described above for the sealing edges of the core elements of the handlebar according to the 1 to 7d are described as alternatives. Reference is made here to these alternatives. Positioning elements 117 are arranged on the outer surface of the core or the shown head tube core element 110, which serve as a distance when the assembled core is inserted into the injection molding tool in order to produce the shell element 109. The positioning elements 117 fix the shape and position of the head tube core element 105 or the assembled core within the injection molding tool according to the principles which are also described above with respect to the handlebar according to the 1 to 5 are explained in detail what is referred to.

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 Öffnung 119 versehen. Die Öffnung 119 kann erzeugt werden mittels zweier halbschaliger Bestandteile, von denen je ein halbschaliger Bestandteil zu einem der beiden Kernelemente gehört. Alternativ kann die Öffnung 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 Kunststoff oder einem Metall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Aluminiumrohr.Furthermore, the head tube node element 105 has a receiving means 118 for a fork to support a front wheel, or the receiving means 118 serves to receive a head bearing for a front wheel fork. The receiving means 118 is advantageously provided with an opening 119. The opening 119 can be created by means of two half-shell components, of which one half-shell component belongs to each of the two core elements. Alternatively, if the shell element 109 is produced in an injection mold, the opening can be provided by means of a sleeve body that is placed in the injection mold in the same way as the core. Such a sleeve body can be made of plastic or a metal, for example from an aluminum tube.

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 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.The head tube node element 105 is connected to the seat tube node element 106 by means of a frame element which is designed as a top tube frame element 118. Furthermore, the head tube node element 105 is connected to the bottom bracket node element 107 by means of a down tube frame element 119. A connection is provided between the seat tube node element 106 and the bottom bracket node element 107 by means of a seat tube frame element 120. A rear section 121 of this bicycle frame comprises the dropout node elements which are arranged next to one another at a distance in order to provide space between them for accommodating a rear wheel. In the sectional view of the 10 the mentioned right dropout node element 108 is shown. This dropout node element 108 is connected on the one hand by means of a seat stay frame element 122 to the seat tube node element 106 and on the other hand by means of a bottom stay frame element 123 to the bottom bracket node element 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.Because the bicycle frame 104 is constructed modularly by means of the frame components, means are provided to provide a precise position between node element and frame element. For this purpose, each node element has a fusion area that is designed to fit a connecting means of the frame element. If another frame element has to be attached to the same node element, this node element is advantageously provided with another fusion area for the other frame element, which in turn has a suitable connecting means for the other fusion area.

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.In this sense, the head tube node element 105 is provided with a top tube fusion region for joining to the top tube frame element 118. In addition, the head tube node element 105 is provided with a down tube fusion region 125 for joining to the down tube frame element 119.

Des Weiteren ist zweckmäßig ein stoffschlüssiges Verbindungsmittel in Form eines Zusatzwerkstoffs vorgesehen, um eine feste Verbindung des Steuerrohr-Knotenelement 105 mit gefügten Oberrohr-Rahmenelement 118 sowie dem gefügten Unterrohr-Rahmenelement 119 herzustellen. Der Zusatzwerkstoff ist beispielsweise ein Klebstoff. Zwischen den zu verbindenden Rahmenbauteilen ist ein Spalt für den Klebstoff ausgebildet (Klebespalt). Dafür stellt vorteilhaft der betreffende Fusionsbereich des Steuerrohr-Knotenelements und der Verbindungsbereich des zugeordneten Rahmenelements je eine passende Klebefläche bereit. Die Klebeflächen sind so hergerichtet, dass der Klebespalt ein Spaltmaß aufweist, welches für den gewählten Klebstoff passend ist, um die erforderliche Festigkeit der Klebeverbindung bereitzustellen.Furthermore, a material-bonded connecting means in the form of an additional material is expediently provided in order to produce a firm connection of the head tube node element 105 with the joined top tube frame element 118 and the joined down tube frame element 119. The additional material is, for example, an adhesive. A gap for the adhesive is formed between the frame components to be connected (adhesive gap). For this purpose, the relevant fusion area of the head tube node element and the connection area of the associated frame element each advantageously provide a suitable adhesive surface. The adhesive surfaces are prepared in such a way that the adhesive gap has a gap size that is suitable for the selected adhesive in order to provide the required strength of the adhesive connection.

Einfacherweise ist das Steuerrohr-Knotenelement 105 nach Art einer Muffe 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 Klebstoff zu bilden.The head tube node element 105 is simply constructed in the manner of a sleeve, which has inner fusion areas (124, 125) with an internal adhesive surface. The top tube frame element 118 or For example, the down tube frame element 119 may be provided with outwardly facing connecting areas 118a and 119a, respectively, which form adhesive surfaces that match the associated inner adhesive surfaces of the head tube node element 105 in order to form the required adhesive gap for the adhesive.

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 stoffschlüssig mit dem Kern verbunden ist, wobei der Kern aus einem linken Tretlager-Kernelement und einem rechten Tretlager-Kernelement zusammengesetzt ist. In der Schnittdarstellung der 10 ist das rechte Tretlager-Kernelement 127 sichtbar. Es verfügt über eine dem Schalenelement 126 zugekehrte glatte Mantelfläche 128 und bildet auf seiner dem Schalenelement 126 abgewandten Seite einen Hohlraum 129. Im Bereich des Hohlraums 129 sind innere Versteifungselemente 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 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind, auf die Bezug genommen wird. An der Mantelfläche 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 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird.The bottom bracket node element 107 is, like the head tube node element 105, formed from a shell element 126 which is injection-molded around a core and whose inner surface 126a is thereby firmly connected to the core, wherein the core is composed of a left bottom bracket core element and a right bottom bracket core element. In the sectional view of the 10 the right bottom bracket core element 127 is visible. It has a smooth outer surface 128 facing the shell element 126 and forms a cavity 129 on its side facing away from the shell element 126. In the area of the cavity 129, inner stiffening elements 130 in the form of ribs 131 and 132 are provided, which cross each other. The cavity 129 is divided into many small cavities 129a by the ribs. An edge 133 of the right bottom bracket core element 127 has a sealing means in the form of a sealing edge, which interacts with an associated sealing edge of the left bottom bracket core element. In this way, a tight separating joint of the assembled core is formed in this area, in accordance with the principles described above for the sealing edges of the core elements of the handlebar according to the 1 to 7d are described as alternatives to which reference is made. Positioning elements 134 are arranged on the outer surface of the core or the right bottom bracket core element 127 shown, which serve as a distance when the core is inserted into the injection molding tool for producing the shell element 126. The positioning elements 134 fix the shape and position of the bottom bracket core element 127 or the assembled core within the injection molding tool according to the principles which are also described above with respect to the handlebar according to the 1 to 5 are explained in detail what is referred to.

Des Weiteren verfügt das Tretlager-Knotenelement 107 über ein Aufnahmemittel 135 für eine Tretkurbel, beziehungsweise für eine Tretkurbellagerung. Vorteilhaft ist das Aufnahmemittel mit einer Öffnung 136 versehen, welche die Tretkurbellagerung aufnehmen kann. Die Öffnung 136 kann erzeugt werden mittels zweier hülsenförmiger Bestandteile, von denen je ein hülsenförmiger Bestandteil zu einem der beiden Tretlager-Kernelemente gehört; 10 enthält den rechten hülsenförmigen Bestandteil 137 des Aufnahmemittels 135 für die Tretkurbellagerung. Alternativ kann die Öffnung 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 Kunststoff 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 je ein Unterstreben-Rahmenelemente 123 zu fügen.Furthermore, the bottom bracket node element 107 has a receiving means 135 for a pedal crank or for a pedal crank bearing. The receiving means is advantageously provided with an opening 136 which can receive the pedal crank bearing. The opening 136 can be created by means of two sleeve-shaped components, of which one sleeve-shaped component belongs to each of the two bottom bracket core elements; 10 contains the right sleeve-shaped component 137 of the receiving means 135 for the pedal crank bearing. Alternatively, when the shell element 126 is manufactured in an injection molding tool, the opening 136 can be provided by means of an advantageously one-piece sleeve body which is inserted into the injection molding tool in the same way as the core. Such a sleeve body can be made of plastic or a metal, for example from an aluminum tube. Furthermore, the bottom bracket node element 107 is provided with four fusion areas in order to join frame elements, namely a fusion area 138 for the down tube frame element 119 and a fusion area 139 for the seat tube frame element 120, as well as two fusion areas 140 for the rear section 121 in order to join one lower strut frame element 123 each.

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 stoffschlüssig mit dem Kern verbunden ist, wobei der Kern aus einem linken Sattelrohr-Kernelement und einem rechten Sattelrohr-Kernelement zusammengesetzt ist, wovon in 10 nur das rechte Sattelrohr-Kernelement 142 sichtbar. Es verfügt über eine dem Schalenelement 141 zugekehrte glatte Mantelfläche 143 und bildet auf seiner dem Schalenelement abgewandten Seite einen Hohlraum 144. Im Bereich des Hohlraums 144 sind innere Versteifungselemente 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 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind, auf die Bezug genommen wird. An der Mantelfläche 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 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird. The seat tube node element 106 is, like the head tube node element 105, formed from a shell element 141 which is injection-molded around a core and whose inner surface 141a is thereby materially connected to the core, wherein the core is composed of a left seat tube core element and a right seat tube core element, of which 10 only the right seat tube core element 142 is visible. It has a smooth outer surface 143 facing the shell element 141 and forms a cavity 144 on its side facing away from the shell element. In the area of the cavity 144, inner stiffening elements 145 in the form of ribs 146 and 147 are provided, which cross each other. The cavity 146 is divided into many small cavities 144a by the ribs. The edge of the seat tube core element 142 is provided with a sealing means in the form of a sealing edge, which interacts with an associated sealing edge of the left seat tube core element. In this way, a tight separating joint of the assembled core is formed in this area, in accordance with the principles described above for the sealing edges of the core elements of the handlebar in accordance with the 1 to 7d are described as alternatives to which reference is made. Positioning elements 148 are arranged on the lateral surface of the core or the right seat tube core element 142 shown, which serve as a distance when the core is inserted into the injection molding tool for producing the shell element 141. The positioning elements 148 fix the shape and position of the seat tube core element 142 or the assembled core within the injection molding tool according to the principles which are also described above with respect to the handlebar according to the 1 to 5 are explained in detail what is referred to.

Das Sattelrohr-Knotenelement 142 verfügt des Weiteren über ein Aufnahmemittel 149 für eine Sattelstütze. Vorteilhaft ist das Aufnahmemittel mit einer Öffnung 150 versehen, welche erzeugt werden kann mittels zweier hülsenförmiger Bestandteile, von denen je ein hülsenförmiger Bestandteil zu einem der beiden Sattelrohr-Kernelemente gehört; 10 enthält den rechten hülsenförmigen Bestandteil 151 des Aufnahmemittels 149 für die Sattelstütze. Alternativ kann das Aufnahmemittel, respektive die Öffnung 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 Kunststoff oder einem Metall hergestellt sein, beispielsweise aus einem Aluminiumrohr.The seat tube node element 142 further comprises a receiving means 149 for a seat post. The receiving means is advantageously provided with an opening 150, which can be created by means of two sleeve-shaped components, of which one sleeve-shaped component is connected to one of the both seat tube core elements; 10 contains the right sleeve-shaped component 151 of the receiving means 149 for the seat post. Alternatively, the receiving means, or the opening 150, when the shell element 141 is produced in an injection molding tool, can be provided by means of an advantageously one-piece sleeve body which is inserted into the injection molding tool in the same way as the core. Such a sleeve body can be made of plastic or a metal, for example from an aluminum tube.

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 je ein Sattelstreben-Rahmenelement 122 zu fügen.Furthermore, the seat tube node element 106 is provided with five fusion areas for joining frame elements, namely a fusion area 152 for the top tube frame element 118 and a fusion area 153 for the seat tube frame element 120, as well as two fusion areas 154 for the rear section 121, each for joining a seat stay frame element 122.

Das rechte Dropout-Knotenelement 108 weist ein Schalenelement 155 auf, das um einen Kern spritzgegossen und dessen Innenfläche 155a stoffschlüssig mit diesem verbunden ist, wobei der Kern aus einem linken Dropout-Kernelement und einem rechten Dropout-Kernelement zusammengesetzt ist. 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 Versteifungselemente 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 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind, auf die Bezug genommen wird. An der Mantelfläche 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 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird.The right dropout node element 108 has a shell element 155 which is injection-molded around a core and whose inner surface 155a is integrally connected thereto, wherein the core is composed of a left dropout core element and a right dropout core element. 10 the right dropout core element 156 is visible. It has a smooth outer surface 157 facing the shell element 155 and forms a cavity 158 on its side facing away from the shell element 155. In the area of the cavity 158, inner stiffening elements 159 in the form of ribs 160 and 161 are provided, which cross each other. The cavity 158 is divided into small cavities 158a by the ribs. An edge 162 of the right dropout core element 156 has a sealing means in the form of a sealing edge, which interacts with an associated sealing edge of the left dropout core element. In this way, a tight separating joint of the assembled core of the right dropout node element 108 is formed in this area, in accordance with the principles described above for the sealing edges of the core elements of the handlebar according to the 1 to 7d are described as alternatives to which reference is made. Positioning elements 163 are arranged on the lateral surface of the core or the right dropout core element shown, which serve as a distance when the core is inserted into the injection molding tool for producing the shell element 155. The positioning elements 163 fix the shape and position of the dropout core element 156 or the assembled core within the injection molding tool according to the principles which are also described above with respect to the handlebar according to the 1 to 5 are explained in detail what is referred to.

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 jeweils 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 Kunststoff 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 1 bis 7d als Alternativen beschrieben sind, auf die Bezug genommen wird. An einer Mantelfläche 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 stoffschlüssig mit der Mantelfläche 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 1 bis 5 im Detail erläutert sind, worauf Bezug genommen wird.The frame elements, such as the top tube frame element 118, down tube frame element 119, seat tube frame element 120, seat stay frame elements 122 and lower stay frame elements 123 are also designed as structural components according to the invention in the present example and each have a structurally supporting shell element and a structurally supporting core, which is advantageously composed of core elements. The structure of the frame elements mentioned is explained using the example of the down tube frame element 119. This has a core composed of two down tube core elements, of which the right down tube core element 164 is shown. The down tube core elements are advantageously manufactured in an injection mold and preferably from thermoplastic. An edge 165 of the right down tube core element 164 has a sealing means in the form of a sealing edge, which interacts with an associated sealing edge of the left down tube core element. In this way, a tight joint of the assembled core of the right down tube frame element 119 is formed in this area, according to the principles described above for the sealing edges of the core elements of the handlebar according to the 1 to 7d are described as alternatives to which reference is made. Positioning elements 167 are arranged on a surface 166 of the core or the right down tube core element 164 shown, which serve as a spacer. The core is then placed in an injection molding tool for the purpose of producing a shell element 168 which is injection molded around the core and whose inner surface 168a is integrally connected to the surface 166 of the core. The positioning elements 167 fix the shape and position of the down tube core element 164 or the assembled core within the injection molding tool according to the principles which are also described above with respect to the handlebar according to the 1 to 5 are explained in detail what is referred to.

Die anderen als Strukturbauteil ausgebildeten Rahmenelemente, wie das Oberrohr-Rahmenelement 118, Sattelrohr-Rahmenelement 120, Sattelstreben-Rahmenelemente 122 und Unterstreben-Rahmenelemente 123 haben prinzipiell einen identischen Aufbau, wie das Unterrohr-Rahmenelement 119.The other frame elements designed as structural components, such as the top tube frame element 118, seat tube frame element 120, seat stay frame elements 122 and lower stay frame elements 123, have in principle an identical structure to the down tube frame element 119.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
LenkerHandlebar
22
Kerncore
2a2a
MantelflächeShell surface
33
KernelementCore element
3a3a
AußenflächeExterior surface
44
KernelementCore element
4a4a
AußenflächeExterior surface
55
SchalenelementShell element
5a5a
InnenflächeInner surface
66
Vorderseitefront
77
MittelbereichMiddle range
7a7a
TeilflächeSubarea
88
KlemmbereichClamping range
99
GriffbereichGrip area
9a9a
TeilflächeSubarea
1010
GriffbereichGrip area
10a10a
TeilflächeSubarea
1111
ÜbergangsbereichTransition area
11a11a
TeilflächeSubarea
1212
ÜbergangsbereichTransition area
12a12a
TeilflächeSubarea
1313
HalteabschnittHolding section
1414
HalteflächeHolding surface
1515
HalteabschnittHolding section
1616
HalteflächeHolding surface
1818
mittlerer Abschnittmiddle section
1919
halbierter kegelförmiger Abschnitthalved conical section
2020
halbierter kegelförmiger Abschnitthalved conical section
2121
halbierter kegelförmiger Abschnitthalved conical section
2222
halbierter kegelförmiger Abschnitthalved conical section
2323
WandungWall
23a23a
MaterialverstärkungMaterial reinforcement
2424
Innenseiteinside
2525
rinnenförmiger Hohlraumchannel-shaped cavity
25a25a
kleiner Hohlraumsmall cavity
2626
PositionselementPosition element
26a26a
AußenflächeExterior surface
2727
PositionselementPosition element
27a27a
AußenflächeExterior surface
2828
PositionselementPosition element
28a28a
AußenflächeExterior surface
2929
PositionselementPosition element
29a29a
AußenflächeExterior surface
3030
PositionselementPosition element
30a30a
AußenflächeExterior surface
3131
PositionselementPosition element
31a31a
AußenflächeExterior surface
3232
PositionselementPosition element
32a32a
AußenflächeExterior surface
3333
VersteifungselementStiffening element
3434
RippenRibs
34a34a
RippenflächeRib surface
34b34b
RippenflächeRib surface
34c34c
StoßflächeImpact surface
3535
RippenRibs
35a35a
RippenflächeRib surface
35b35b
RippenflächeRib surface
35c35c
StoßflächeImpact surface
3636
MittelbereichMiddle range
3737
GriffbereichGrip area
3838
GriffbereichGrip area
3939
ÜbergangsbereichTransition area
4040
ÜbergangsbereichTransition area
4141
HalteabschnittHolding section
4242
HalteflächeHolding surface
4343
HalteabschnittHolding section
4444
HalteflächeHolding surface
4545
Innenseiteinside
4646
rinnenförmiger Hohlraumchannel-shaped cavity
46a46a
kleiner Hohlraumsmall cavity
4747
WandungWall
47a47a
MaterialverstärkungMaterial reinforcement
4848
AußenflächeExterior surface
4949
VersteifungselementStiffening element
5050
Ripperib
50a50a
RippenflächeRib surface
50b50b
RippenflächeRib surface
5151
Ripperib
51a51a
RippenflächeRib surface
51b51b
RippenflächeRib surface
5252
PositionselementPosition element
5353
PositionselementPosition element
5454
PositionselementPosition element
5555
PositionselementPosition element
5656
PositionselementPosition element
5757
PositionselementPosition element
5858
PositionselementPosition element
5959
TrennebeneSeparation plane
6060
ZentrierstegCentering bar
60a60a
ZentrierflächeCentering surface
6161
ZentrierstegCentering bar
61a61a
ZentrierflächeCentering surface
6262
ZentrierfaseCentering chamfer
6363
ZentrierfaseCentering chamfer
6464
Randedge
6565
Randedge
6666
Stoßfläche (zweites Kernelement)Impact surface (second core element)
66a66a
DichtungskanteSealing edge
6767
Stoßfläche (zweites Kernelement)Impact surface (second core element)
6868
Stoßfläche (erstes Kernelement)Impact surface (first core element)
68a68a
Dichtungskante (erstes Kernelement)Sealing edge (first core element)
6969
TrennfugeSeparation joint
7070
FederprofilSpring profile
7171
NutprofilGroove profile
7272
Hohlraumcavity
7373
FederprofilSpring profile
7474
FederprofilSpring profile
7575
NutprofilGroove profile
7676
NutprofilGroove profile
7777
NutprofilGroove profile
7878
KeilprofilWedge profile
7979
KeilspitzeWedge tip
8080
NutprofilGroove profile
8181
NutgrundGroove base
8282
NutprofilGroove profile
8383
NutgrundGroove base
8484
FahrradrahmenBicycle frame
8585
SteuerrohrabschnittHead tube section
8686
SattelrohrabschnittSeat tube section
8787
HinterbauabschnittRear section
8888
OberrohrelementTop tube element
8989
Kerncore
89a89a
MantelflächeShell surface
9090
SchalenelementShell element
90a90a
InnenflächeInner surface
9191
Seitenkernelement rechtsSide core element right
91a91a
AußenflächeExterior surface
9292
Seitenkernelement linksSide core element left
92a92a
AußenflächeExterior surface
9393
Hinterbau-KernelementRear triangle core element
93a93a
AußenflächeExterior surface
9595
Hohlraumcavity
95a95a
kleiner Hohlraumsmall cavity
9696
VersteifungselementStiffening element
9797
RippenRibs
9898
RippenRibs
9999
Öffnung (Steuerlagerung)Opening (control bearing)
100100
Öffnung SattelstützeSeat post opening
101101
TretlagerabschnittBottom bracket section
102102
Öffnung (Tretkurbellagerung)Opening (crank bearing)
103103
PositionselementPosition element
104104
FahrradrahmenBicycle frame
105105
Steuerrohr-KnotenelementHead tube node element
106106
Sattelrohr-KnotenelementSeat tube node element
107107
Tretlager-KnotenelementBottom bracket node element
108108
Dropout-KnotenelementDropout node element
109109
SchalenelementShell element
110110
rechtes Steuerrohr-Kernelementright head tube core element
111111
MantelflächeShell surface
112112
Hohlraumcavity
112a112a
kleiner Hohlraumsmall cavity
113113
VersteifungselementStiffening element
114114
Ripperib
115115
Ripperib
116116
Randedge
117117
PositionselementPosition element
118118
Oberrohr-RahmenelementTop tube frame element
118a118a
VerbindungsbereichConnection area
119119
Unterrohr-RahmenelementDowntube frame element
119a119a
VerbindungsbereichConnection area
120120
Sattelrohr-RahmenelementSeat tube frame element
121121
HinterbauabschnittRear section
122122
Sattelstreben-RahmenelementSeat stay frame element
123123
Unterstreben-RahmenelementUnder-brace frame element
124124
Oberrohr-FusionsabschnittTop tube fusion section
125125
Unterrohr-FusionsbereichDowntube fusion area
126126
Schalenelement (Tretlagerknoten)Shell element (bottom bracket node)
126a126a
InnenflächeInner surface
127127
Tretkurbel-KernelementCrank core element
128128
MantelflächeShell surface
129129
Hohlraumcavity
129a129a
kleiner Hohlraumsmall cavity
130130
VersteifungselementStiffening element
131131
Ripperib
132132
Ripperib
133133
Randedge
134134
PositionselementPosition element
135135
AufnahmemittelRecording equipment
136136
Öffnungopening
137137
hülsenförmiger Bestandteilsleeve-shaped component
138138
Fusionsbereich UnterrohrFusion area down tube
139139
Fusionsbereich SattelrohrFusion area seat tube
140140
Fusionsbereich UnterstrebeFusion area lower strut
141141
Schalenelement (Sattelrohr-Kernelement)Shell element (seat tube core element)
141a141a
InnenflächeInner surface
142142
Sattelrohr-KernelementSeat tube core element
143143
MantelflächeShell surface
144144
Hohlraumcavity
144a144a
Hohlraumcavity
145145
VersteifungselementStiffening element
146146
Ripperib
147147
Ripperib
148148
PositionselementPosition element
149149
AufnahmemittelRecording equipment
150150
Öffnungopening
151151
hülsenförmiger Bestandteilsleeve-shaped component
152152
Fusionsbereich OberrohrFusion area top tube
153153
Fusionsbereich SattelrohrFusion area seat tube
154154
Fusionsbereich SattelstrebeFusion area seat stay
155155
SchalenelementShell element
155a155a
InnenflächeInner surface
156156
Dropout-Kernelement rechtsDropout core element right
157157
MantelflächeShell surface
158158
Hohlraumcavity
158a158a
Hohlraumcavity
159159
VersteifungselementStiffening element
160160
Ripperib
161161
Ripperib
162162
Randedge
163163
PositionselementPosition element
164164
Unterrohr-KernelementDowntube core element
165165
Randedge
166166
MantelflächeShell surface
167167
PositionselementPosition element
168168
SchalenelementShell element
168a168a
Innenfläche Inner surface
S1S1
AbdichtungsmittelSealants
S2S2
AbdichtungsmittelSealants

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Claims (24)

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).Structural component of a bicycle, comprising a core (2, 89) with at least one cavity (25, 25a, 46, 46a, 72, 95, 95a, 112, 112a, 129, 129a, 144, 144a, 158, 158a) and an enveloping shell surface (2a, 89a) and comprising a shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) with the proviso that both the core (2, 89) and the shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) each have a structurally supporting function, and that the supporting function is reinforced by means of a material-locking connection between the enveloping shell surface (2a, 89a) of the supporting core (2, 89) and an inner surface (5a, 90a, 126a, 141a, 155a, 168a) of the supporting shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168). Strukturbauteil nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, 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.Structural component according to Claim 1 , characterized in that either the core (2, 89) and/or the shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) is manufactured by means of a starting material which is flowable in a plastic state within the mold cavity of a shaping tool. Strukturbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Ausgangsmaterial ein thermoplastischer Kunststoff ist.Structural component according to Claim 1 or 2 , characterized in that the starting material is a thermoplastic. Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Kern (2, 89) einstückig ausgebildet oder aus mehreren Kernelementen (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) zusammengesetzt ist.Structural component according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the core (2, 89) is formed in one piece or is composed of several core elements (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164). Strukturbauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 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.Structural component according to Claim 4 , characterized in that each core element (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) has an outer surface (3a, 4a) and edges, and that the outer surfaces (3a, 4a, 17, 48, 91a, 92a, 93a) of several core elements (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164) in the assembled state form the jacket surface (2a, 89a) of the core (2, 89). Strukturbauteil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , 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.Structural component according to Claim 4 or 5 , characterized in that a separating joint (69) is formed on edges (64, 65, 116, 133, 162, 165) of the outer surfaces (3a, 4a, 48, 91a, 92a, 93a) of assembled core elements (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164), and that a sealing means is provided for the separating joint (69). Strukturbauteil nach Anspruch 6, dadurchge - kennzeichnet, dass als Abdichtungsmittel ein stoffschlüssiger Zusatzstoff vorgesehen ist oder als Abdichtungsmittel (S1, 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.Structural component according to Claim 6 , characterized in that a material-bonding additive is provided as the sealing means or mechanically interacting sealing edges (66a, 68a) are formed as the sealing means (S1, S2) on the edges (64, 65, 116, 133, 162, 165) of the core elements (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164). Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, 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.Structural component according to one of the Claims 4 until 7 , characterized in that the core (2, 89), or at least one of the core elements (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164), is provided with at least one inner stiffening element (33, 49, 96, 113, 130, 145, 159). Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, 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.Structural component according to one of the Claims 4 until 8 , characterized in that the inner stiffening element (33, 49, 96, 113, 130, 145, 159) is designed in the form of a strut or rib (34, 35, 50, 51, 97, 98, 114, 115, 131, 132, 146, 147, 160, 161). Strukturbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, 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.Structural component according to Claim 9 , characterized in that struts or ribs (34, 35, 50, 51, 97, 98, 114, 115, 131, 132, 146, 147, 160, 161) of core elements (3, 4, 91, 92, 93, 110, 127, 142, 156, 164), which are assembled to form a core (2, 89), support one another. Strukturbauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, 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.Structural component according to one of the Claims 2 until 10 , characterized in that the core (2, 89) has at least one protruding positioning element (26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 103, 117, 134, 148, 163, 167) on its outer surface (2a, 89a), and that the positioning element is designed to fix the core (2, 89) in a mold cavity of a shaping tool in the mold cavity of the molding tool for the production of the supporting shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168). Strukturbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , 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.Structural component according to one of the Claims 1 until 11 , characterized in that the supporting shell element (5, 90, 109, 126, 141, 155, 168) forms the shape of a bicycle frame (84), comprising a front structure contour with a head tube section (85), a substructure contour with a bottom bracket section (101), an upper structure contour with a seat tube section (86) and a rear structure contour with a rear structure section (87) for a rear wheel axle. 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, dadurch gekennzeichnet, 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.Bicycle frame (104) comprising a plurality of frame components, which are partially designed as node elements (105, 106, 107, 108) and partially as frame elements (118, 119, 120, 121, 122), wherein the node elements and frame elements are connected to one another, characterized in that at least one of the node elements (105, 106, 107, 108) and/or one of the frame elements (118, 119, 120, 121, 122) is designed as a structural component according to one of the Claims 1 until 11 is trained. Fahrradrahmen (104) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen ist, um das Knotenelement (105, 106, 107, 108) mit dem Rahmenelement (118, 119, 120, 121, 122) zu verbinden.Bicycle frames (104) by Claim 13 , characterized in that a material-locking connection is provided to connect the node element (105, 106, 107, 108) to the frame element (118, 119, 120, 121, 122). Fahrradrahmen (104) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung mittels eines stoffschlüssigen Zusatzwerkstoffes bereitgestellt ist.Bicycle frames (104) by Claim 14 , characterized in that the material-locking connection is provided by means of a material-locking additional material. Fahrradrahmen (104) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, 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.Bicycle frame (104) according to one of the Claims 13 until 15 , characterized in that at least one node element (105, 106, 107, 108) is prepared with a fusion region (124, 125, 138, 139, 149, 152, 153, 154), and that at least one frame element (118, 119, 120, 121, 122) is provided with a connection region (118a, 119a) which cooperates with the fusion region of the node element. Fahrradrahmen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der stoffschlüssige 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.Bicycle frame according to Claim 16 , characterized in that the material-locking additional material is arranged between the fusion region (124, 125, 138, 139, 149, 152, 153, 154) of the node element (105, 106, 107, 108) and the connection region (118a, 119a) of the frame element (118, 119, 120, 121, 122). 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.Bicycle comprising at least one component from the following group: bicycle frame (84, 104), fork, stem, handlebar (1), seat post, crank arms; wherein at least one of said components is designed as a structural component according to one of the Claim 1 until 11 . Lenker (1) für ein Fahrrad, ausgebildet als Strukturbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.Handlebar (1) for a bicycle, designed as a structural component according to one of the Claims 1 until 12 . Lenker (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, 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.Handlebar (1) after Claim 19 , characterized in that a core (2) is provided which is composed of at least two core elements (3, 4), and that the core elements (3, 4) are injection-molded from a thermoplastic material. Lenker (1) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, 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.Handlebar (1) after Claim 19 or 20 , characterized in that a holding section (13, 15, 41, 43) is arranged and prepared at the free ends of the core elements (3, 4) in order to fix the core element (3, 4) in an injection molding tool. Lenker (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, 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.Handlebar (1) after Claim 21 , characterized in that the holding sections (13, 15, 41, 43) of the core elements (3, 4) are designed to be complementary, and that each core element (3, 4) has means for correctly positioning it in contact with the complementary core element (3, 4). Lenker (1) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, 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.Handlebar (1) after Claim 21 or 22 , characterized in that the holding sections (13, 15, 41, 43) of the core elements (3, 4) form a polygonal cross-section in the assembled state as a core (2), and that the assembled holding sections (13, 15, 41, 43) have external holding surfaces (14, 16, 42, 44). Lenker (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der polygonförmige Querschnitt des Kerns (2) ein sechseckiger Querschnitt ist.Handlebar (1) after Claim 21 , characterized in that the polygonal cross-section of the core (2) is a hexagonal cross-section.
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