DE19601125C2 - Tretkurbel für ein Fahrrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tretkurbel für ein Fahrrad mit einer Aufnahmelochung für den Kurbelwellenzapfen der Welle des Tretlagers und einer Aufnahmelochung für eine Pedalachse.

Derartige Tretkurbeln werden bisher üblicherweise aus Stahl oder aus Leichtmetall gefertigt.

Aus der EP 0 270 388 A1 ist eine aus drei Teilen bestehende Tretkurbel bekannt, wobei ein mittleres rohrförmiges Teil aus Kunststoff vorgesehen ist, welches mit Fasern verstärkt ist, vorzugsweise Karbon- oder Aramidfasern. An dieses Mittelteil sind separate Teile für die Aufnahme der Pedalachse und für die Aufnahme des Kurbelwellenzapfens der Welle vorgesehen, die mit dem rohrförmigen Mittelteil verbunden sind.

Aus der FR 26 36 386 A1 ist eine Tretkurbel bekannt, bei der ein Faserbündel um die Tretlagerlochung und die Pedalachsenlochung gewickelt ist und sich entlang des Tretkurbelkörpers erstreckt. Dabei ist ein Abstandsspalt zwischen den Fasersträngen im Tretkurbelkörper mit Polyurethanschaum gefüllt, und es ist außenseitig eine Verkleidung um den Tretkurbelkörper ausgebildet.

Eine solche Tretkurbel ist nur mit großem Aufwand zu fertigen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Tretkurbel gattungsgemäßer Art zu schaffen, die gewichtsreduziert ist und besonders einfach in relativ einfachen Formgebungswerkzeugen und mit einfachen Verfahren herzustellen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Verwendung von glasfaserverstärkten Polyamid mit einem Glasfaseranteil von mindestens 30 Gewichtsprozent zur Herstellung der Tretkurbel vor_, wobei die Orientierung des Glasfasermaterials im Körper der Tretkurbel in der Weise erfolgt, daß die Längserstreckung der Faser parallel zum Längsverlauf der Kurbel gerichtet ist und im Bereich der Lageraugen der Tretkurbel der Faserverlauf konzentrisch zur Mittelachse der jeweiligen Lochung des entsprechenden Tretkurbelauges gerichtet ist.

Durch die Ausbildung der Tretkurbel aus glasfaserverstärktem Polyamid ist es sehr einfach, eine solche Tretkurbel im Spritzgießverfahren zu fertigen, wobei relativ einfache Werkzeuge und leicht beherrschbare Verfahren eingesetzt werden können. Die so erzeugte Tretkurbel aus glasfaserverstärktem Polyamid widersteht höchsten Beanspruchungen und ist relativ leichtgewichtig. Durch die Orientierung des Glasfasermaterials in dem Körper der Tretkurbel wird eine Tretkurbel erzeugt, die hohe Beanspruchungen aushält, ohne das die Gefahr eines Tretkurbelbruches oder einer wesentlichen Verformung der Tretkurbel besteht.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß Polyamid mit einem Glasfaseranteil von bis zu 60 Gewichtsprozent verwendet wird.

Um die Verbindung mit der Tretlagerwelle und auch mit der Pedalachse sehr maßgenau realisieren zu können und auch höchste Beanspruchungen in diesen Bereichen übertragen zu können, ist zudem vorgesehen, daß die Achsaufnahme für die Kurbelwellenachse durch ein in die Kurbel eingeformtes Formteil, insbesondere Stahlformteil, gebildet ist.

Zudem kann vorgesehen sein, daß das Pedalauge durch ein eingeformtes Formteil, gebildet ist.

Auch ist bevorzugt, daß als Formteil für das Pedalauge ein Stahlformteil verwendet wird.

Bei mit einem Kettenrad oder einer Kettenradgarnitur kombinierten Tretkurbeln ist zudem vorzugsweise vorgesehen, daß am kurbelwellenseitigen Ende der Tretkurbel ein sternförmiger Ansatz aus glasfaserverstärktem Polyamid zur Befestigung eines Kettenrades oder einer Kettenradgarnitur angeformt ist.

Bevorzugt ist zudem vorgesehen, daß die Glasfasern vor der Verarbeitung eine Länge von mindestens 0,5 bis 20 mm, bevorzugt 5 bis 15 mm haben.

Zudem kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die Tretkurbel als Hohlteil gefertigt wird, wobei mittels eines Gasinjektionsverfahrens in dem noch flüssigen Kunststoff ein Hohlraum längs der Tretkurbelerstreckung erzeugt wird.

Die Tretkurbel kann massiv ausgebildet sein, sie wird aber vorzugsweise als Hohlteil gefertigt. Dabei wird mittels eines Gasinjektionsverfahrens (z. B. Stickstoff) in dem noch flüssigen Kunststoff ein Hohlraum, vorzugsweise längs der Tretkurbel, erzeugt. Hierdurch wird neben einer Materialersparnis eine höhere Abkühlgeschwindigkeit und bessere Formhaltigkeit des Kunststoffteiles erreicht. Zudem kann die Wandstärke gezielt eingestellt werden. Schließlich wird eine hohlwandige Tretkurbel mit geringem Gewicht und hoher Steifigkeit erzeugt.

Desweiteren kann bevorzugt sein, daß die Stärke der Glasfasern etwa 17 µm beträgt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 und 2 eine linke Tretkurbel in Seitenansicht und in Ansicht;

Fig. 3 bis 5 eine rechte Tretkurbel mit Kettenrad in unterschiedlichen Ansichten;

Fig. 6 und 7 eine zweite Ausführungsform einer linken Kurbel;

Fig. 8 bis 10 eine zweite Ausführungsform einer rechten Kurbel, die mit Kettenrad versehen ist.

In den Zeichnungen ist jeweils eine Tretkurbel 1 mit einer Aufnahmelochung 2 für den Kurbelwellenzapfen der Welle des Tretlagers und einer Aufnahmelochung 3 für eine Pedalachse gezeigt. Bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 bis 5 und nach Fig. 8 bis 10 ist an der Tretkurbel 1 jeweils noch ein Kettenrad 4 befestigt.

Bei allen Ausführungsbeispielen besteht die Tretkurbel 1 aus glasfaserverstärktem Polyamid, wobei als Ausgangsmaterial beispielsweise Polyamid 6, Polyamid 66 oder Copolyamid 66/6 zum Einsatz kommt. Der Glasfaseranteil kann bei 30 bis 60 Gewichtsprozent liegen, sollte aber vorzugsweise im Bereich von mehr als 40 Gewichtsprozent liegen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Achsaufnahme für die Kurbelwellenachse durch ein in die Tretkurbel 1 eingeformtes Formteil 5 gebildet ist, wobei die Lochung des Formteiles 4 als Vierkant ausgebildet ist. Desweiteren ist vorzugsweise das Pedalauge durch ein eingeformtes Formteil 6 gebildet, welches im Bereich der Lochung 3 eine Gewindeausbildung aufweist.

Wie insbesondere aus der Darstellung gemäß Fig. 4 ersichtlich, ist an der Tretkurbel 1 ein sternförmiger Ansatz 16 angeformt, an den ein übliches Kettenrad 7 mit Schraub- oder Nietbefestigungen 8 befestigt werden kann. Wie insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich, kann anstelle des sternförmigen Ansatzes auch ein scheibenförmiger Ansatz 9 zur Fixierung des Kettenrades 7 mittels Schraub- oder Nietbefestigung 8 vorgesehen sein.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 handelt es sich um eine linke Tretkurbel 1, die als schmaler langgestreckter Stab ausgebildet ist. Im Bereich des Wellenlagers ist die Tretkurbel geringfügig verbreitert und auch in ihrer Dicke größer dimensioniert, um die auftretenden Lasten besser übertragen zu können.

Wie insbesondere aus Fig. 3 bis 5 ersichtlich, kann eine dermaßen ausgebildete Tretkurbel als rechte Tretkurbel 1 mit einem Kettenrad 7 kombiniert werden, wobei an einen Grundkörper ähnlich der Fig. 1 und 2 im Bereich der Lochung für das Tretlager ein sternförmiger Ansatz 16 angeformt ist, an den das Kettenrad 7 fixiert werden kann. Der sternförmige Ansatz 16 geht von dem verdickten Bereich, der die Aufnahme für die Welle des Tretlagers aufweist, über schlanke Arme in die Sternform über. An den Enden der Arme sind Ausnehmungen oder dergleichen, in die das entsprechende Kettenrad 7 eingepaßt werden kann und dann mittels Schrauben oder auch mittels Nietverbindung fixiert werden kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7 ist eine Tretkurbel 1 gezeigt, bei der der Verbindungsbereich zwischen Tretlageraufnahme und Pedalachsaufnahme symmetrisch ausgebildet ist, wobei allerdings zwei Verbindungsstege vorgesehen sind. Hierdurch wird eine gute Abstützung und verbesserte Kraftübertragung bei im wesentlichen gleichem Materialeinsatz erreicht.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 bis 10 ist dabei wiederum die rechte Kurbel dargestellt, während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7 die linke Kurbel gezeigt ist. Bei der rechten Kurbel wird ein im wesentlichen ähnliches oder gleiches Grundelement zur Bildung der Tretkurbel 1 verwendet, wobei an die Tretkurbel im Bereich des Anschlusses der Welle des Tretlagers ein scheibenförmiger Ansatz 9 angeformt ist, an welchem das Kettenrad mittels Schrauben oder dergleichen befestigbar ist.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Claims (9)

1. Tretkurbel für ein Fahrrad mit einer Aufnahmelochung für den Kurbelwellenzapfen der Welle des Tretlagers und einer Aufnahmelochung für eine Pedalachse, gekennzeichnet durch die Verwendung von glasfaserverstärktem Polyamid mit einem Glasfaseranteil von mindestens 30 Gewichtsprozent zur Herstellung der Tretkurbel (1), wobei die Orientierung des Glasfasermaterials im Körper der Tretkurbel in der Weise erfolgt, daß die Längserstreckung der Faser parallel zum Längsverlauf der Kurbel gerichtet ist und im Bereich der Lageraugen der Tretkurbel der Faserverlauf konzentrisch zur Mittelachse der jeweiligen Lochung des entsprechenden Tretkurbelauges gerichtet ist.

2. Tretkurbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polyamid mit einem Glasfaseranteil von bis zu 60 Gewichtsprozent verwendet wird.

3. Tretkurbel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsaufnahme für die Kurbelwellenachse durch ein in die Kurbel eingeformtes Formteil (5), insbesondere Stahlformteil, gebildet ist.

4. Tretkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedalauge durch ein eingeformtes Formteil (6) gebildet ist.

5. Tretkurbel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Formteil (6) für das Pedalauge ein Stahlformteil verwendet wird.

6. Tretkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am kurbelwellenseitigen Ende der Tretkurbel (1) ein sternförmiger Ansatz (6 oder 9) aus glasfaserverstärktem Polyamid zur Befestigung eines Kettenrades (7) oder einer Kettenradgarnitur angeformt ist.

7. Tretkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern vor der Verarbeitung eine Länge von mindestens 0,5 bis 20 mm, bevorzugt 5 bis 15 mm haben.

8. Tretkurbel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tretkurbel als Hohlteil gefertigt wird, wobei mittels eines Gasinjektionsverfahrens in dem noch flüssigen Kunststoff ein Hohlraum längs der Tretkurbelerstreckung erzeugt wird.

9. Tretkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Glasfasern etwa 17 µm beträgt.