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Die
Erfindung betrifft ein zerlegbares Fahrrad gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In
der
DE 199 23 890
B4 ist ein zusammenlegbares Fahrrad beschrieben, dessen
als Hohlrahmen ausgebildeter Rahmen an mehreren Stellen Unterbrechungen
bzw. Trennstellen aufweist, derart, dass unterschiedlich lange Rohrsegmente
vorliegen, die in Axialrichtung zusammengesteckt sind. Durch die
einzelnen Segmente verläuft ein spannbares Seil, mit dem,
wenn es unter Spannung steht, der Zusammenhalt des Rahmens in der
Betriebsstellung gewährleistet und bei dessen Entspannung
das Zusammenlegen des Rahmens möglich ist.
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Bei
beiden Fahrradtypen ist es nachteilig, dass sie im zusammengeklappten
oder zusammengelegten Zustand noch eine relativ sperrige und schwer
handzuhabende Einheit bilden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zusammenlegbares Fahrrad
so zu gestalten, dass der Rahmen, und falls erforderlich, auch einzelne
Rahmenrohre so miteinander verbunden sind, dass der Rahmen in voneinander
getrennte Einheiten zerlegbar ist.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße
zusammenlegbare Fahrrad, dessen Rahmen Rohre enthält, von
denen mindestens eins eine Trennstelle mit zwei sich gegenüberliegenden Rohrenden
hat, die mittels einer lösbaren Kupplungseinrichtung miteinander
verbunden sind, gekennzeichnet durch
- – ein
erstes Kupplungselement, das einen in das erste Rohrende eingesetzten
ersten Abschnitt hat, an den sich in axialer Richtung ein im wesentlichen
außerhalb des Rohrendes befindlicher Kupplungsabschnitt
anschließt, und
- – ein zweites Kupplungselement, das einen in das zweite
Rohrende eingesetzten ersten Abschnitt hat, an den sich in axialer
Richtung ein im wesentlichen außerhalb des Rohrendes befindlicher Kupplungsabschnitt
anschließt, an den der erste Kupplungsabschnitt senkrecht
zur Rohrachse seitlich angesetzt ist, und
- – im Bereich der beiden Kupplungsabschnitte befindliche,
miteinander zusammenwirkende Verriegelungselemente zur Verhinderung
des Auseinanderziehens der beiden Rohrenden in axialer Richtung.
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Im
Gegensatz zu den bekannten Klapprädern oder zusammenlegbaren
Fahrrädern, besteht die erfindungsgemäße
Lösung darin, dass die Rahmenrohre so miteinander verbunden
sind, dass sie durch seitliches Verschieben senkrecht zur Rohrachse
voneinander lösbar sind und in umgekehrter Richtung auch
wieder durch seitliches Ansetzen oder Ineinanderschieben senkrecht
zur Rohrachse zusammensetzbar sind.
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Die
erfindungsgemäße Lösung schafft in vorteilhafter
Weise die Möglichkeit, innerhalb des Rahmens, d. h. innerhalb
der voneinander trennbaren Rahmenrohre, Bowdenzüge zur
Betätigung einer Fahrradbremse und/oder Gangschaltung zu
verlegen, indem die beiden Kupplungselemente mit axial verlaufenden,
miteinander fluchtenden Durchlässen für die Enden
von Bowdenzugsträngen versehen sind, deren Enden innerhalb
der beiden Kupplungselemente in in axialer Richtung bewegliche Bowdenzugkupplungsorgane
eingehängt sind.
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Bevorzugte
konstruktive Lösungsvorschläge sind in Unteransprüchen
behandelt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 diverse
Fahrraddarstellungen 1a bis 1e mit an verschiedenen Rahmen- bzw.
Rohrabschnitten schematisiert dargestellten Trennstellen;
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die 2 und 3 Schnittansichten
von zwei zusammenkuppelbaren Kupplungselementen, die im Bereich
jeder Trennstelle in die Rohrenden einsetzbar sind;
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3a eine
Schnittansicht gemäß den Pfeilen IIIa-IIIa in 3;
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die 4 und 5 Schnittansichten
der beiden zusammengesetzten Kupplungselemente mit in jedem Kupplungselement
befindlichen Bowdenzugsträngen, einmal in der Ruhestellung
und einmal in der Anzugstellung der Bowdenzugstränge;
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6 eine
isometrische Darstellung des einen Kupplungselementes;
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7 in
isometrischer Darstellung ein Einzelteil des zweiten Kupplungselementes;
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8 in
schematischer Darstellung ausschnittsweise einen Kupplungsabschnitt
des ersten Kupplungselementes mit zwei diesem Kupplungsabschnitt
zugeordneten kreisförmigen Schwalbenschwanzfedern;
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die 9 und 10 in
isometrischer Darstellung zwei zusammenkuppelbare Kupplungselemente
einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung;
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11 eine
isometrische Darstellung einer Verriegelungseinrichtung für
die in den 9 und 10 dargestellten
Kupplungselemente;
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12 in
isometrischer Darstellung eine Seitenansicht der Kupplungseinrichtung
in dem mittels eines Sicherungselementes verriegelten Zustand der
beiden Kupplungselemente;
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13 eine
Seitenansicht gemäß 12 ohne
das Sicherungselement;
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14 Einzeldarstellungen
von Kupplungsgliedern und Kupplungsorganen;
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15 eine
Detaildarstellung gemäß 14 mit
zwei nebeneinanderliegenden Bowdenzugsträngen;
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16 eine
Detaildarstellung von Kupplungsorganen in der Ruhe- bzw. Ausgangsposition;
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17 eine
Ansicht in Richtung des Pfeils „X” in 16;
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18 eine
Detaildarstellung von Kupplungsorganen nach Betätigung
eines Bowdenzugs;
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19 eine
Ansicht in Richtung des Pfeils „Y” in 18.
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Die
in den 1a bis 1e dargestellten Fahrräder
bzw. Fahrradrahmen sind im Bereich von willkürlich angebrachten,
durch sich parallel gegenüberliegende Trennstriche dargestellte
Trennstellen auseinandernehmbar.
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Gemäß 2 ist
ein erstes Kupplungselement 10 mit einem ersten Abschnitt 11 in
ein Rohrende A eines ansonsten nicht dargestellten Farradrahmens
eingesetzt. An den Abschnitt 11, dessen Geometrie an den
Querschnitt des Rohrendes A angepasst ist, schließt ein
Kupplungsabschnitt 12 an, der, siehe auch 6,
im wesentlichen die Form einer Platte hat, die im Bereich ihres
freien Endes mindestens einseitig, im vorliegenden Fall beidseitig,
eine seitlich nach außen in radialer Richtung vorspringende
Abstufung 13 hat. Das in 3 dargestellte
zweite Kupplungselement 20 hat einen in ein Rohrende B eingesetzten
ersten Abschnitt 21, an den sich ein Kupplungsabschnitt 22 anschließt,
der zum seitlichen, radial gerichteten Einschieben des Kupplungsabschnitts 12 des
ersten Kupplungselementes 10 eine von seinem Außenumfang
ausgehende Öffnung 30 aufweist, deren Geometrie
komplementär angepasst ist an die Außengeometrie
des Kupplungsabschnitts 12.
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Die
beiden Kupplungselemente 10 und 20 sind so gestaltet,
dass bei in die Rohrenden A bzw. B eingesetzten ersten Abschnitten 11 bzw. 21 die Kupplungsabschnitte 12, 22 außerhalb
der Rohrenden A und B liegen.
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Im
Bereich der beiden Kupplungsabschnitte 12 und 22 sind
miteinander zusammenwirkende, ineinandergreifende Verriegelungselemente
vorgesehen, um nach dem Zusammenschieben der beiden Kupplungsabschnitte 12 und 22 ein
Auseinanderziehen der Kupplungselemente 10 und 20 und
damit der beiden Rohrenden in axialer Richtung zu verhindern. Als
Verriegelungselement dienen im Bereich des Kupplungsabschnittes 12 des
ersten Kupplungselementes 10 die beidseitig nach außen
in radialer Richtung vorspringenden Abstufungen 13, die
mit im Bereich der Öffnung 30 des Kupplungsabschnittes 12 angebrachten
Hinterschneidungen 23 zusammenwirken. Der Begriff „Hinterschneidung” bezieht
sich dabei auf die Axialrichtung des Kupplungselementes 20.
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Die
beiden Kupplungselemente 10 und 20 sind mit axial
verlaufenden, miteinander fluchtenden Bohrungen 14 bzw. 24 für
Bowdenzugseelen 15 bzw. 25 versehen, deren Enden
innerhalb der beiden Kupplungselemente 10 und 20 in
Bowdenzugkupplungsorgane eingehängt sind, die durch in
axialer Richtung bewegliche Kolben 16 bzw. 26 gebildet sind.
Die Kolben 16 und 26 sind mit axial verlaufenden,
miteinander fluchtenden Bohrungen 17 bzw. 27 für
die Bowdenzugseelen 15 bzw. 25 versehen sind. Der
Kolben 16 ist in einer innerhalb des Kupplungsabschnittes 12 befindlichen
Kammer 12.1 verschiebbar. Der Kolben 26 ist in
einer im Bereich des Kupplungsabschnittes 22 des zweiten
Kupplungselementes 20 befindlichen Kammer 22.1 untergebracht
ist.
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Die
beiden durch die Kolben 16 und 26 gebildeten Bowdenzugkupplungsorgane
sind formschlüssig miteinander verbunden, und zwar in der
in den Figuren dargestellten Weise mittels einer sogenannten Schwalbenschwanzverbindung
nach Art einer Nut-Feder-Verbindung. Der die Schwalbenschwanznut 28 aufweisende
Kolben 26 ist drehfest in dem ihn aufnehmenden Kupplungsabschnitt 22 gelagert, während
die Schwalbenschwanzfeder 18 an dem Kolben 16 angebracht
ist. Die Schwalbenschwanzfeder 18 ist vorzugsweise kreisbogenförmig
ausgebildet.
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Zur
drehfesten Lagerung des Kolbens 26 ist dieser mit mindestens
einem in Axialrichtung verlaufenden Langloch 26.1 versehen,
in das ein am zugeordneten Kupplungselement 20 angebrachter
Stift 20.1 eingreift. Die Hubbewegung des Kolbens 26 ist durch
die Länge der Langlöcher 6.1 begrenzt.
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Die
beiden Bowdenzugseelen 15 bzw. 25
sind anschließend
an ein Kupplungselement 10 bzw. 20 oder vorzugsweise
an beide Kupplungselemente 10 und 20 in in Bowdenzug-Zugrichtung
druckfesten Hüllen 15.1 bzw. 25.1 verlegt,
die an den äußeren Enden der Abschnitte 11 bzw. 21 abgestützt
sind. An den Enden der beiden Bowdenzugseelen 15 bzw. 25 sind
in üblicher Weise Bowdenzugnippel 15.2 bzw. 25.2 befestigt,
die innerhalb von entsprechenden Ausnehmungen in den Kolben 16 bzw. 26 liegen.
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Der
in dem Kupplungselement 20 bewegliche Kolben 26 steht
unter dem Einfluss einer Rückstellfeder 29, die
den Kolben 26 in Richtung des anderen Kupplungselementes 10 drückt.
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Wenn
gemäß 5 die Bowdenzugeele 25 in
Richtung des Pfeiles f1 gezogen wird, wird der Kolben 26 entgegen
der Kraft einer Rückstellfeder 29 in die in 5 dargestellte
Position hochgezogen, wodurch infolge der Verriegelung zwischen
den beiden Kolben 26 und 16 die untere, beispielsweise
zu einer Bremse oder einem Schaltgetriebe führende Bowdenzugseele 15 angezogen
wird.
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Für
den Fall, dass mehrere unabhängig voneinander wirksame
Bowdenzüge notwendig sind, ist erfindungsgemäß eine
entsprechende Anpassung der Konstruktion vorgesehen, in der Weise,
dass die Bowdenzugsysteme und die Verriegelungseinrichtungen nebeneinanderliegend
verdoppelt werden, so wie es beispielsweise in 7 im
Bereich des Kupplungsabschnitts 12 dargestellt ist, dem
zwei neben- bzw. hintereinanderliegende Schwalbenschwanzfedern 18 zugeordnet
sind.
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Die
beiden Kupplungselemente 10 und 20 sind gemäß den 2 und 3 zusätzlich
mit in Axialrichtung verlaufenden, miteinander fluchtenden Bohrungen 10.1 bzw. 20.1 für
Versorgungsleitungen 10.2 bzw. 20.2 versehen,
z. B. elektrische Leitungskabel, Druckluftschläuche und
dergleichen. Gemäß den 2 und 3 sind
vorzugsweise federbelastete Kupplungsglieder 20.3 vorgesehen,
um die beiden Versorgungsleitungen 10.2 und 20.2 aneinander anzuschließen.
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Um
bei in erfindungsgemäßer Weise zusammengesetzten
Rohrenden eine ausreichende Stabilität der Verbindung zu
gewährleisten, sind übliche, im Einzelnen nicht
dargestellte Verriegelungseinrichtungen vorgesehen.
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Die
in den 9 bis 19 dargestellte abgewandelte
Ausführungsform einer Kupplungseinrichtung enthält
ein erstes Kupplungselement 110 mit einem ein in ein nicht
dargestelltes Rohrende einschiebbaren ersten Abschnitt 111,
an den ein Kupplungsabschnitt 112 anschließt.
Das in 9 dargestellte zweite Kupplungselement 120 enthält
einen ersten, in ein nicht dargestelltes Rohrende einschiebbaren
Abschnitt 121, an den ein Kupplungsabschnitt 122 anschließt.
Die beiden Kupplungsabschnitte 112 und 122 haben
die Form von im wesentlichen identischen, vorzugsweise halbkreisförmigen
Halbschalen, die im Bereich ihrer Trennebene, mit miteinander fluchtenden,
radial ausgerichteten Nuten bzw. Einschnitten 112.2 und 122.2 versehen
sind, in die scheibenförmige Kupplungsglieder 130 eingeschoben
sind. Die Kupplungsabschnitte 112 und 122 begrenzen
im zusammengesetzten Zustand einen axial verlaufenden Kanal 112.1/122.1,
an den sich durch die Abschnitte 111, 121 verlaufende
Bohrungen 111.1, 121.1 anschließen.
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Die
in die Nuten 112.2 bzw. 122.2 eingeschobene Kupplungsglieder 130 verhindern
ein auseinanderziehen der Kupplungselemente 110 und 120 in axialer
Richtung. Um auch ein Auseinanderschieben der beiden zusammengesetzten
Kupplungselemente 110, 120 in seitlicher Richtung
zu verhindern, sind übliche, nicht zum Kern der Erfindung
gehörende Sicherungsorgane, beispielsweise in Form von Überwurfmuttern
oder dergleichen vorzusehen.
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Gemäß 9 sind
in dem Kupplungselement 120 parallel zueinander verlaufende
Querbohrungen 132 angebracht, durch die an dem Kupplungselement 110 angebrachte
Zapfen 131 einsteckbar sind, wodurch eine zusätzliche
Sicherung gegen eine Axialverschiebung der beiden Kupplungselemente 110, 120 gegeben
ist.
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Die
Zapfen 131 sind an ihren Enden mit in axialer Richtung
verlaufenden Einschnitten 131.1 versehen, in die gemäß 12 seitlich
ausgerichtete Vorsprünge 133.1 eines in axialer
Richtung verschiebbaren in 11 dargestellten
Sicherungs- bzw. Schließblechs 133 einschiebbar
sind.
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Das
Schließblech 133 hat in Axialrichtung der Kupplungseinrichtung
verlaufende Langlöcher 133.2, durch die die Schäfte
von Sicherungsbolzen 142 hindurchgeführt sind,
deren Köpfe eine Breite haben, die größer
ist als die Breite der Langlöcher 133.2. Das Schließ-
bzw. Sicherungsblech 133, das beispielsweise mittels eines
Verriegelungsknebels 134 feststellbar ist, verhindert ein
seitliches Auseinanderschieben der beiden Kupplungselemente 110, 120.
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Während 12 die
zusammengesetzte Kupplungseinrichtung einschließlich des
Sicherungsblechs 133 zeigt, fehlt in 13 dieses
Sicherungsblech, um eine in dem Kupplungselement 120 angebrachte,
in Axialrichtung verlaufende Langlochöffnung 145 sichtbar
zu machen, durch die eine gemäß 11 an
dem Schließblech 133 angebrachte Niederhaltestange 140 in
die Kupplungseinrichtung eingeschoben ist, so wie es in 9 dargestellt
und in 12 gestrichelt angedeutet ist.
Die Sicherungsbolzen 142 sind in die in 13 angedeuteten Öffnungen 146 eingesetzt,
die in dem Kupplungsabschnitt 122 angebracht sind.
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Der
bereits erwähnte axial verlaufende Kanal 112.1/122.1 ermöglicht
in Verbindung mit den Bohrungen 111.1, 121.1 das
Hindurchführen von unteren und oberen Bowdenzugsträngen 15; 15.1 und 25; 25.1 durch
die Kupplungseinrichtung. Zu diesem Zweck weist jedes scheibenförmige
Kupplungsglied 130 mindestens eine, gemäß den 9, 10 sowie 14 und 15 drei
nebeneinanderliegenden Öffnungen 130.1 für
die Seelen 15 bzw. 25 eines Bowdenzugstranges
auf, zu welchem Zweck die Öffnungen 130.1 der übereinander
angeordneten Kupplungsglieder 130 miteinander fluchten.
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Jede
Seele 25 der gemäß 9 von
oben kommenden Bowdenzugstränge 25/25.1 ist
an ein Kupplungsorgan 128 angeschlossen, das eine Nut 128.1 aufweist;
jede Seele 15 de von unten kommenden Bowdenzugstränge 15/15.1 ist
an ein Kupplungsorgan 118 angeschlossen, das nach Art einer Nut-Feder-Verbindung
in die Nut 128.1 einschiebbar ist. Die beiden Kupplungsorgane 118, 128 sind
in axialer Richtung verschiebbar und in der beschriebenen Weise
miteinander verriegelbar, wodurch auch die Seelen 15, 25 der
unteren und oberen Bowdenzugstränge aneinander angeschlossen
sind.
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Jedes
Kupplungsorgan 118, 128 enthält ein Rohrstück 118.2 bzw. 128.2,
das in axialer Richtung verschiebbar aber gegen Drehung gesichert
in einem Kupplungsglied 130 geführt ist. Zu diesem
Zweck hat die das Rohrstück 118.2 bzw. 128.2 aufnehmende Öffnung 130.1 des
zugeordneten Kupplungsglieds 130 einen unrunden Querschnitt,
wie es beispielsweise in 15 anhand
der Öffnung 130.1* verdeutlicht ist. Das Rohrstück 128.2 hat
einen entsprechend an diesen unrunden Bohrungen 130.1 angepassten Querschnitt.
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Gemäß den 9 sowie 14 und 15 ist
jedem Kupplungsorgan 128 eine Rückstellfeder 133 zugeordnet,
die zwischen zwei benachbarten Kupplungsgliedern 130 abgestützt
und auf einer an das Rohrstück 128.2 anschließenden
Hülse 128.3 geführt ist, die in dem die
Rückstellfeder 133 abstützenden Kupplungsglied 130 axial
verschiebbar ist.
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Die
Niederhaltestange 140 hat mit den Öffnungen 130.1 fluchtende
Durchbrüche 140.1 zum Hindurchführen
von einer oder mehreren Bowdenzugseelen 25. Diese Durchbrüche 140.1 haben
eine dem Durchmesser der Bowdenzugseelen 25 entsprechende
Breite derart, dass die Bowdenzugseelen in Längsrichtung
innerhalb dieser Öffnungen 130.1 leicht beweglich
sind.
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Der
Sinn und Zweck der Niederhaltestange 140 wird im folgenden
anhand der 16 bis 19 in
Verbindung mit 12 beschrieben.
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Die 18 und 19 zeigen
entsprechend 12 die obere Position der an
dem Schließblech angebrachten Niederhaltestange 140.
Bei dieser Position der Niederhaltestange 140 kann die
einzelne Bowdenzugseele 25 nach oben gezogen werden, so wie
es in 18 im Bereich der rechts dargestellten Bowdenzugseele 25 dargestellt
ist.
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Wenn
zum Lösen der Kupplungseinrichtung das Schließblech 133 nach
unten verschoben wird, folgt die Niederhaltestange 140 dieser
nach unten gerichteten Bewegung in die in den 16 und 17 dargestellte
Ruhe- bzw. Ausgangsposition, wodurch das Rohrstück 128.3 ebenfalls
nach unten gedrückt wird, so dass dann sämtliche
Kupplungsorgane 128 und damit auch die Kupplungsorgane 118 miteinander
fluchten, so dass die Kupplungselemente 110 und 120 voneinander
gelöst, d. h. weggeschoben werden können.
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Die
Hüllen 15.1 und 25.1 der beiden Bowdenzugstränge
sind an den jeweils äußeren Kupplungsgliedern 130 abgestützt
und gegen seitliches Verschieben durch die die Öffnungen 130.1 umgebenden
Blindlochbohrungen 130.10 gesichert, die einen größeren
Durchmesser haben als die Öffnungen 130.1, so
wie es in 14 dargestellt ist. beweglich ist.
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An
jedem an einem Kupplungsorgan 128 angebrachten Rohrstück 128.2 ist
gemäß 9 ein in eine seitliche Öffnung 142 ragendes
Anzeigeelement 141 angebracht, um die Ausgangs- bzw. Ruheposition
jedes Kupplungsorgans 128 sichtbar zu machen.
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Auch
bei der Ausführungsform gemäß den 9 bis 13 können
die Kupplungselemente 110, 120 entsprechend der
Darstellung der 2 bis 5 mit in
Axialrichtung verlaufenden, miteinander fluchtenden Bohrungen für
Versorgungsleitungen versehen sein.
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15 zeigt
eine Detailansicht mit zwei nebeneinanderliegenden Bowdenzugsträngen 25, 25.1, im
Bereich des in 9 dargestellten Kupplungselementes 120.
Es versteht sich, dass das in 10 dargestellte
Kupplungselement 110 im Bereich seines Kupplungsorgans 118 entsprechend
ausgestaltet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007000436
U1 [0002]
- - DE 9312325 U1 [0002]
- - US 4718688 [0002]
- - DE 19923890 B4 [0003]