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 PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- core
- elements
- structural component
- frame
- bicycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 73
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 31
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 30
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 29
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 15
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 11
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 7
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims description 6
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 21
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 21
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 20
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000012782 tube fusion Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K19/00—Cycle frames
- B62K19/02—Cycle frames characterised by material or cross-section of frame members
- B62K19/16—Cycle frames characterised by material or cross-section of frame members the material being wholly or mainly of plastics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K19/00—Cycle frames
- B62K19/18—Joints between frame members
- B62K19/22—Adhesive joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K21/00—Steering devices
- B62K21/12—Handlebars; Handlebar stems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K3/00—Bicycles
- B62K3/02—Frames
- B62K3/04—Frames having a substantially horizontal top bar
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)
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
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
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
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 in1 mit dem Pfeil II vermerkt, -
3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßes Strukturbauteil zweiten Kernelements für den Lenker, -
4 eine Ansicht des zweiten Kernelements, wie in3 mit dem Pfeil IV vermerkt, -
5 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Strukturbauteils in Form des Lenkers, -
6 ein Detail gemäß der in5 vermerkten Schnittlinie VI - VI, -
7a ein Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements als Dichtungskanten gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in3 vermerkt, -
7b ein erstes alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in3 vermerkt, -
7c ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in3 vermerkt, -
7d ein drittes alternatives Ausführungsbeispiel der Ränder des zweiten Kernelements gemäß der Schnittlinie VII - VII, wie in3 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 in8 vermerkt, -
10 ein alternativer Fahrradrahmen, der zusammengefügt ist aus Rahmenbauteilen, die als erfindungsgemäße Strukturbauteile ausgebildet sind.
-
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 in1 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 in3 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 the5 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 in3 noted, -
7b a first alternative embodiment of the edges of the second core element according to the section line VII - VII, as in3 noted, -
7c a second alternative embodiment of the edges of the second core element according to the section line VII - VII, as in3 noted, -
7d a third alternative embodiment of the edges of the second core element according to the section line VII - VII, as in3 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 in8 noted, -
10 an alternative bicycle frame which is assembled from frame components which are designed as structural components according to the invention.
Anhand der
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
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.
Die in
Die Perspektive der
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
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
Die in
Am Beispiel der Trennfuge 69 zeigt
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
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
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
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.
The
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
In diesem Beispiel ist das Hinterbau-Kernelement 93 in der Draufsicht gemäß
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
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
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
Fünf der Strukturbauteile der
Der Aufbau der Knotenelemente (105, 106, 107, 108) wird beispielhaft anhand des Steuerrohr-Knotenelements 105 erläutert, das in der Schnittdarstellung der
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
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
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
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
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
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
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
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;
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
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;
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
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.
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
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
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
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19581569 T1 [0007]EN 19581569 T1 [0007]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- DIN EN ISO 4210:2015 [0039, 0041]DIN EN ISO 4210:2015 [0039, 0041]
Claims (24)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202023102312.6U DE202023102312U1 (en) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | Structural component of a bicycle, bicycle frame, bicycle comprising a structural component, and handlebars as a structural component |
| PCT/EP2024/061292 WO2024223692A1 (en) | 2023-04-27 | 2024-04-24 | Structural component of a bicycle, bicycle frame, bicycle comprising a structural component, and handlebar as structural component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202023102312.6U DE202023102312U1 (en) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | Structural component of a bicycle, bicycle frame, bicycle comprising a structural component, and handlebars as a structural component |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE202023102312U1 true DE202023102312U1 (en) | 2024-07-30 |
Family
ID=90922776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE202023102312.6U Active DE202023102312U1 (en) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | Structural component of a bicycle, bicycle frame, bicycle comprising a structural component, and handlebars as a structural component |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202023102312U1 (en) |
| WO (1) | WO2024223692A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19581569T1 (en) | 1994-03-11 | 1997-04-17 | Softride Inc | Modular composite bicycle frame |
| DE19640955A1 (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-16 | Thomas Mueller | Tough hollow composite sections suitable for e.g. highly-stressed parts of bicycle frame |
| EP0861769A1 (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-02 | SSG (Europe) S.A. | Bicycle frame element and method for its manufacture |
| DE202021105824U1 (en) * | 2021-10-25 | 2023-01-30 | Canyon Bicycles Gmbh | bicycle frame element |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5692764A (en) * | 1993-08-13 | 1997-12-02 | Klein Bicycle Corporation | Bicycle front forks and methods of making same |
| AU2013377729B2 (en) * | 2013-02-07 | 2016-07-14 | Full Tech Composite Manufacturing Company | Fibrous composite frame |
| CA3042936A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | Sgc Bicycle Manufacturing, Inc. | Bicycle and bicycle frame |
| WO2022157016A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Cowboy S.A. | Part of a cycle frame or of a cycle fork and method to assemble such a part |
-
2023
- 2023-04-27 DE DE202023102312.6U patent/DE202023102312U1/en active Active
-
2024
- 2024-04-24 WO PCT/EP2024/061292 patent/WO2024223692A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19581569T1 (en) | 1994-03-11 | 1997-04-17 | Softride Inc | Modular composite bicycle frame |
| DE19640955A1 (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-16 | Thomas Mueller | Tough hollow composite sections suitable for e.g. highly-stressed parts of bicycle frame |
| EP0861769A1 (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-02 | SSG (Europe) S.A. | Bicycle frame element and method for its manufacture |
| DE202021105824U1 (en) * | 2021-10-25 | 2023-01-30 | Canyon Bicycles Gmbh | bicycle frame element |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DIN EN ISO 4210:2015 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024223692A1 (en) | 2024-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102010054935B4 (en) | Body module component | |
| DE4241879C2 (en) | Wheel control handlebars for motor vehicles | |
| DE102010050874B4 (en) | Motor vehicle structural component made of semi-finished parts connected by means of a node element and manufacturing method | |
| DE102013205559A1 (en) | VEHICLE SEAT | |
| EP0936011B1 (en) | Casting method for joining at least two components | |
| EP0712741B1 (en) | Arm for the rotational linking of motor vehicle suspension elements | |
| DE60016694T2 (en) | Vehicle body construction | |
| EP1882636B1 (en) | Container made of plastic and method of manufacturing | |
| EP0836983B1 (en) | Firewall-frame for a monocoque body of a passenger car and its method of construction | |
| EP0746493A1 (en) | RAW SELF-SUPPORTING SHELL FOR MOTOR VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF | |
| EP0102347A2 (en) | Frames for two-wheeled vehicles | |
| EP0389684B1 (en) | Pedal for a motor vehicle | |
| DE102011116647B4 (en) | Upper side structure of a vehicle | |
| DE102016216803A1 (en) | STABILIZER SUPPORT STRUCTURE | |
| DE69501619T2 (en) | BICYCLE FRAME FROM COMPOSITE MATERIAL, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND SHAPE THEREFOR | |
| DE4203135A1 (en) | BICYCLE FRAME | |
| DE10007329A1 (en) | Vehicle bodywork and frame production process, involving building up object, dividing it into sections and fixing end sections of parts together | |
| EP2777906A1 (en) | Injection mould for a bicycle handlebar, method for producing a bicycle handlebar and bicycle handlebar | |
| WO2017008908A1 (en) | Two-wheeled vehicle frame, in particular for a pedelec | |
| EP1193119B1 (en) | Frame, particularly backrest frame for a vehicle seat, providing at least two lateral beams and a transversal connecting beam, all realised with hollow profiles | |
| DE102014203823A1 (en) | Bicycle frame with internal strut | |
| DE202023102312U1 (en) | Structural component of a bicycle, bicycle frame, bicycle comprising a structural component, and handlebars as a structural component | |
| DE3511495A1 (en) | WHEEL GUIDE HANDLEBAR AND A METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE10120203C2 (en) | wheel | |
| DE102015014357B4 (en) | Method for producing a node structure for a vehicle body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R207 | Utility model specification |