DE202019001492U1 - Bamboo bicycle frame with biodegradable, screwed clamp connections between the frame tubes. - Google Patents

Abstract

Bambusfahrradrahmen mit Verbindungsstücken, die konstruktiv auf den Einsatz biologisch abbaubarem Material ausgerichtet und durch einen einzigen Inbusschlüssel montierbar und demontierbar sind.

Bamboo bicycle frame with connectors that are structurally aligned to the use of biodegradable material and can be assembled and disassembled using a single Allen key.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrradrahmen aus Bambus mit biologisch abbaubaren, verschraubten Klemmverbindungen zwischen den Rahmenrohren.The invention relates to a bicycle frame made of bamboo with biodegradable, screwed clamp connections between the frame tubes.

Fahrradrahmen aus Bambus werden gegenwärtig mit festen, meist laminierten Verbindungen zwischen den Rahmenrohren hergestellt. Diese Verbindungen können beispielsweise zu Reparaturzwecken nicht gelöst werden ohne sie zu zerschneiden oder zu zersägen.Bamboo bicycle frames are currently made with rigid, mostly laminated joints between the frame tubes. These compounds can not be solved for repair purposes, for example, without cutting or sawing them.

Zu Herstellung dieser Rahmenrohrverbindungen kommen unterschiedliche Materialien zum Einsatz. Teils werden natürliche Fasern wie Bark Cloth, Hanf, Sisal oder Leinen verwendet teilweise industrielle Fasern wir Glasfaser oder Karbon. Sie werden mit Epoxidharz getränkt und bilden nach dem Aushärten einen festen, nicht mehr trennbaren Verbund.To produce these frame tube connections different materials are used. Partly natural fibers like bark cloth, hemp, sisal or linen are used partly industrial fibers like glass fiber or carbon. They are impregnated with epoxy resin and form a solid, no longer separable composite after curing.

Mit dem Einsatz eines Kunstharzes sind die Rohrverbindungen des Fahrradrahmen auch dann nicht mehr biologisch abbaubar wenn für die Zugfestigkeit natürliche Fasern verwendet wurden.With the use of a synthetic resin, the tube connections of the bicycle frame are no longer biodegradable even if natural fibers were used for the tensile strength.

Durch die untrennbaren Verbindungen können weder die Bambusrohre noch die Rohrverbindungen selbst zum Austausch defekter Teile gelöst und durch andere ersetzt werden ohne den Rahmen zu zerstören.Due to the inseparable connections, neither the bamboo tubes nor the pipe connections themselves can be loosened to replace defective parts and replaced by others without destroying the frame.

Der Bau eines Fahrradrahmens aus Bambus ist mit dem heute beschriebenen Verfahren sehr aufwendig und erfordert erhebliche Material und Verfahrenskenntnisse. Eine einfache Montage der Teile ist nicht möglich.The construction of a bicycle frame made of bamboo is very complicated with the method described today and requires considerable material and process knowledge. A simple assembly of the parts is not possible.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is solved by the features of claim 1.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau eines Fahrradrahmens aus Bambus mit geklemmten Rahmenrohrverbindungen wird ein Fahrradrahmen geschaffen, der mit einem einzigen Inbusschlüssel ohne Vorkenntnisse montiert und jederzeit demontiert werden kann.The inventive construction of a bicycle frame made of bamboo with clamped frame tube connections a bicycle frame is created, which can be mounted with a single Allen key without prior knowledge and disassembled at any time.

Die Konstruktion der Klemmverbindungen reduziert die Elastizitätsanforderungen an die Rahmenrohrverbindungen gegenüber geschlitzten Metallmuffen erheblich. Hierdurch können auch andere Materialien als etwa Stahl eingesetzt werden. Der Klemmdruck lastet nicht mehr auf der Muffe sondern lediglich auf dem eingeführten Bambusrohr. Das erlaubt es Rahmenrohrverbindungen aus biologisch degradierbaren Materialen wie etwa Lignin herzustellen.The design of the clamp connections significantly reduces the elasticity requirements of the frame tube connections over slotted metal sleeves. As a result, materials other than steel can be used. The clamping pressure is no longer on the sleeve but only on the imported bamboo tube. This allows frame tube joints to be made from biodegradable materials such as lignin.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.

Die Klemmvorrichtung ist so konstruiert, dass sie vollkommen in die Rahmenrohrverbindung integriert ist und weder die Formgebung noch die Handhabung des Fahrradrahmens beeinträchtigt.The clamping device is designed so that it is fully integrated into the frame tube connection and affects neither the shape nor the handling of the bicycle frame.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen:

• - eine perspektivische Darstellung der Steuerrohrverbindung.
• - eine perspektivische Darstellung der Sattelrohrverbindung.
• - eine perspektivische Darstellung der Tretlagerverbindung
• - eine perspektivische Darstellung der Ausfallendenverbindungen.

Show it:

• - A perspective view of the control tube connection.
• - A perspective view of the seat tube connection.
• - A perspective view of the bottom bracket
• - A perspective view of the dropouts.

Aus den ist eine erfindungsgemäße Steuerrohrverbindung ersichtlich. Sie besteht aus einem Steuerrohr (1.1) zur Aufnahme der Steuersätze und zwei Verbindungsklemmen (1.2) für das Oberrohr und das Unterrohr des Fahrradrahmens. Das Steuerrohr (1.1) ist hier „tapered“, d.h. mit unterschiedlichen Durchmessern an der Ober- und Unterseite ausgelegt, es kann aber allen gängigen Normen entsprechend für 11/8" oder größere Gabelschafte entsprechend ausgelegt werden. Die beiden Verbindungsklemmen (1.2) sind hier wie auch in allen weiteren Abbildungen identisch und für Oberrohr, Unterrohr und Sattelrohr geeignet. Sie bestehen aus einer Rundmuffe (1.2.2) mit zwei seitlichen Klemmöffnungen (1.2.1) und dem Kern (1.2.3) mit einem sechskantigen Tunnel (1.2.4). Die Klemmöffnungen (1.2.1) dienen der Aufnahme der Klemmdeckel (1.3) der Sechskanttunnel (1.2.4) im Kern (1.2.3) dient der Aufnahme einer sechskantigen Langmutter. Der Zwischenraum zwischen Rundmuffe (1.2.2) und Kern (1.2.3) dient der Aufnahme des Bambusrohres das entsprechend den Bohrungen (1.3.1) in den Klemmdeckeln (1.3) ebenfalls zwei seitliche Bohrungen hat.From the is a control tube connection according to the invention can be seen. It consists of a head tube ( 1.1 ) to accommodate the tax rates and two connection terminals ( 1.2 ) for the top tube and the down tube of the bicycle frame. The head tube ( 1.1 ) is "tapered", ie designed with different diameters on the top and bottom, but it can be designed according to all current standards for 11/8 "or larger fork shafts accordingly. 1.2 ) are identical here and in all other illustrations and suitable for top tube, down tube and seat tube. They consist of a round sleeve ( 1.2.2 ) with two lateral clamping openings ( 1.2.1 ) and the core ( 1.2.3 ) with a hexagonal tunnel ( 1.2.4 ). The clamping openings ( 1.2.1 ) serve to receive the clamping lid ( 1.3 ) of the hexagonal tunnel ( 1.2.4 ) in the core ( 1.2.3 ) serves to accommodate a hexagonal long nut. The space between round sleeve ( 1.2.2 ) and core ( 1.2.3 ) is the inclusion of the bamboo tube according to the holes ( 1.3.1 ) in the clamping covers ( 1.3 ) also has two lateral holes.

Die Verbindungen werden wie folgt montiert:

• - Einstecken einer Langmutter in den Sechskanttunnel (1.2.4) des Kerns (1.2.3).
• - Einstecken des Bambusrohres in den Zwischenraum zwischen Rundmuffe (1.2.2) und Kern (1.2.3). Die seitlichen Bohrungen müssen das Gewinde der Langmutter freilassen.
• - Einsetzen der Klemmdeckel (1.3) in die Klemmöffnungen (1.2.1).
• - Zwei Flachkopfschrauben werden von beiden Seiten durch die Bohrungen (1.3.1) in den Klemmdeckeln (1.3) und des Bambusrohres gesteckt und in die Langmutter geschraubt.

The connections are assembled as follows:

• - Inserting a long nut in the hexagonal tunnel ( 1.2.4 ) of the core ( 1.2.3 ).
• - Inserting the bamboo tube into the space between the round sleeve ( 1.2.2 ) and core ( 1.2.3 ). The side holes must release the thread of the long nut.
• - Inserting the clamping covers ( 1.3 ) in the clamping openings ( 1.2.1 ).
• - Two pan head screws are inserted from both sides through the holes ( 1.3.1 ) in the clamping covers ( 1.3 ) and the bamboo tube and screwed into the long nut.

Durch die seitlichen Schrauben werden die Fasern des Bambusrohres gegen den Kern (1.2.3) gepresst und gleichzeitig verhindern die in den Klemmöffnungen (1.2.1) sitzenden Klemmdeckel (1.3) seine Bewegung.By the lateral screws, the fibers of the bamboo tube against the core ( 1.2.3 ) and at the same time prevent the in the clamping openings ( 1.2.1 ) seated clamp cover ( 1.3 ) his movement.

Diese Anordnung der Klemmverbindungen erfordert hohe Druckfestigkeit des Materials aber geringe Biegeflexibiltät, da sie durch den Klemmdruck nicht verformt werden müssen.This arrangement of the clamping connections requires high compressive strength of the material but low bending flexibility, since they do not have to be deformed by the clamping pressure.

Aus den ist eine erfindungsgemäße Sattelrohrverbindung ersichtlich. Sie besteht aus zwei Verbindungsklemmen (1.2) für das Oberrohr und das Sattelrohr, einer Paarklemme für die Sattelstützen (2.2) und einem Stutzen für ein Satteltopping (2.1). Der Einsatz der Verbindungsklemmen (1.2) entspricht dem in [0017] und [0018] beschriebenen. Ein Fahrradsattel wird nicht mit einer Sattelstütze mit dem Rahmen verbunden sondern durch ein Topping, das auf dem Stutzen (2.1) sitzt. Der Durchmesser des Stutzens für (2.1) richtet sich nach den Massen des Toppings, das verwendet werden soll. Die Paarklemme für die Sattelstütze (2.2) besteht aus zwei linsenförmigen Profilmuffen (2.2.1) und nimmt beide ebenfalls linsenförmige Sattelstützen aus Bambus auf. Diese Form ermöglicht es breite aber flache Sattelstreben zu verwenden, da runde entweder zu breit oder aber zu schwach für Bambusfahrradrahmen mit hohen Belastungsanforderungen sein können. Sie werden aus Segmenten eines Bambusrohres hergestellt, die an der Innenseite plan geschliffen und miteinander verleimt wurden. Konstruktionsbedingt weisen sie im Inneren keinen Hohlraum auf, weshalb die Paarklemme für die Sattelstützen (2.2) keinen Kern hat. Er wird ersetzt durch einen Verbindungssteg (2.2.2) zwischen den Profilmuffen (2.2.1), der den Klemmdruck aufnimmt. Wie der im Kern (1.2.3) hat der Verbindungssteg (2.2.2) in seinem Zentrum einen durchgehenden Sechskanttunnel (1.2.4) und die Profilmuffen (2.2.1) an der Außenseite jeweils eine Klemmöffnung (1.2.1). Die Sattelstützen sind entsprechend den Bohrungen (1.3.1) in den Klemmdeckeln (1.3) ebenfalls durchbohrt.From the is a seat tube connection according to the invention can be seen. It consists of two connection terminals ( 1.2 ) for the top tube and the seat tube, a pair clamp for the seat posts ( 2.2 ) and a socket for a saddle topping ( 2.1 ). The use of the connection terminals ( 1.2 ) corresponds to that described in [0017] and [0018]. A bicycle saddle is not connected to a seat post with the frame but by a topping, which on the neck ( 2.1 ) sits. The diameter of the nozzle for ( 2.1 ) depends on the masses of toppings to be used. The pair clamp for the seat post ( 2.2 ) consists of two lenticular profile sleeves ( 2.2.1 ) and takes both also lenticular seat posts made of bamboo. This shape makes it possible to use wide but flat saddle bars, as rounds can be either too wide or too weak for bamboo bicycle frames with high load requirements. They are made from segments of a bamboo tube that have been ground flat on the inside and glued together. Due to the design, they have no cavity inside, which is why the pair clamp for the seat posts ( 2.2 ) has no core. It is replaced by a connecting bridge ( 2.2.2 ) between the profile sleeves ( 2.2.1 ), which receives the clamping pressure. Like the core ( 1.2.3 ) has the connecting bridge ( 2.2.2 ) in its center a continuous hexagonal tunnel ( 1.2.4 ) and the profile sleeves ( 2.2.1 ) on the outside in each case a clamping opening ( 1.2.1 ). The seatposts are according to the holes ( 1.3.1 ) in the clamping covers ( 1.3 ) also pierced.

Die Verbindungen werden wie folgt montiert:

• - Einstecken einer Langmutter in den Sechskanttunnel (1.2.4) des Verbindungsstegs (2.2.2).
• - Einstecken des Sattelstreben in die Profilmuffen(2.2.1) und Kern (1.2.3). Die Bohrungen müssen das Gewinde der Langmutter freilassen.
• - Einsetzen der Klemmdeckel (1.3) in die Klemmöffnungen (1.2.1).
• - Für jede Sattelstreben wird eine Flachkopfschraube seitlich durch die Bohrungen (1.3.1) in den Klemmdeckeln (1.3) und den Sattelstreben gesteckt und in die Langmutter geschraubt.

The connections are assembled as follows:

• - Inserting a long nut in the hexagonal tunnel ( 1.2.4 ) of the connecting bridge ( 2.2.2 ).
• - inserting the saddle struts into the profile sleeves ( 2.2.1 ) and core ( 1.2.3 ). The holes must release the thread of the long nut.
• - Inserting the clamping covers ( 1.3 ) in the clamping openings ( 1.2.1 ).
• - For each seat stay, a flat head screw is inserted laterally through the holes ( 1.3.1 ) in the clamping covers ( 1.3 ) and the saddle struts and screwed into the long nut.

Die Konstruktion der Paarklemme für die Sattelstützen (2.2) leitet den Klemmdruck auf die Innenseite der Profilmuffen (2.2.1) und den dazwischen liegenden Verbindungssteg (2.2.2).The construction of the pair clamp for the seat posts ( 2.2 ) directs the clamping pressure on the inside of the profile sleeves ( 2.2.1 ) and the intermediate connecting bridge ( 2.2.2 ).

Aus den ist eine erfindungsgemäße Tretlagerverbindung ersichtlich. Sie besteht aus zwei Verbindungsklemmen (1.2) für das Sattelrohr und das Unterrohr, einer Paarklemme für die Kettenstreben (2.2) und einer Tretlagerhülse (3.1). Der Einsatz der Verbindungsklemmen (1.2) entspricht dem in [0017] und [0018] beschriebenen. Der Einsatz der Paarklemmen (2.2) entspricht dem in [0021] beschriebenen. Die Tretlagerhülse ist für Press Fit Tretlager vorgesehen und kann in den unterschiedlichen handelsüblichen Dimensionierungen ausgeführt werden.From the is a bottom bracket connection according to the invention can be seen. It consists of two connection terminals ( 1.2 ) for the seat tube and the down tube, a pair clamp for the chain stays ( 2.2 ) and a bottom bracket sleeve ( 3.1 ). The use of the connection terminals ( 1.2 ) corresponds to that described in [0017] and [0018]. The use of pair clamps ( 2.2 ) corresponds to that described in [0021]. The bottom bracket sleeve is designed for Press Fit bottom bracket and can be made in different commercial dimensions.

Aus den ist eine erfindungsgemäße Ausfallendenverbindungen ersichtlich. Sie besteht aus je einer Ausfallendenverbindung links (4.1) und rechts (4.2.), die an der Längsachse des Fahrradrahmes gespiegelt sind. Jede Ausfallendenverbindung besteht wiederum aus zwei Teilen, einem der das Ausfallende mit der Sattelstrebe und einem der es mit der Kettenstrebe verbindet. Streng genommen handelt es sich also um vier Verbindungen, die sich allerdings nur durch den Winkel zwischen Profilmuffe (2.2.1) und der jeweiligen Ausfallendenmuffe (4.x.1.1.) unterscheidet Für alle vier Ausfallendenverbindungen gilt, dass die Profilmuffen (2.2.1) zum Anschluss an eine Sattel- oder Kettenstreben der Beschreibung in [0021] entspricht. Lediglich der Verbindungssteg (2.2.2) fehlt und die in die Bohrung (1.3.1) der Klemmdeckel (1.3) gesteckten Flachkopfschrauben werden auf der Innenseite jeder Profilmuffe (2.2.1) durch eine Mutter gehalten. Die Innenwand ist zu diesem Zweck mit einer Bohrung versehen, die der gegenüberliegenden Bohrung (1.3.1) entspricht. Die Ausfallenden (4.x.2) sind aus Metall und deshalb mit der Rahmenverbindung durch zwei Schrauben und nicht durch eine Klemmverbindung verbunden.From the a dropout connections according to the invention is apparent. It consists of one dropout link on the left ( 4.1 ) and right ( 4.2 .), Which are mirrored on the longitudinal axis of the bicycle frame. Each dropout connection again consists of two parts, one connecting the dropout to the seatstay and one connecting it to the chainstay. Strictly speaking, there are four connections, but only by the angle between profile sleeve ( 2.2.1 ) and the respective dropout sleeve ( 4.x .1.1.). For all four dropouts, the profile sleeves ( 2.2.1 ) for connection to a saddle or chain stays the description in [0021] corresponds. Only the connecting bridge ( 2.2.2 ) is missing and into the hole ( 1.3.1 ) the clamping cover ( 1.3 ) inserted flat head screws are on the inside of each profile sleeve ( 2.2.1 ) held by a mother. The inner wall is provided for this purpose with a bore which the opposite bore ( 1.3.1 ) corresponds. The dropouts ( 4.x .2) are made of metal and therefore connected to the frame connection by two screws and not by a clamp connection.

Claims (6)

Bambusfahrradrahmen mit Verbindungsstücken, die konstruktiv auf den Einsatz biologisch abbaubarem Material ausgerichtet und durch einen einzigen Inbusschlüssel montierbar und demontierbar sind.Bamboo bicycle frame with connectors that are structurally aligned to the use of biodegradable material and can be assembled and disassembled using a single Allen key. Bei den Verbindungen handelt es sich um eine Steuerrohrverbindung ( ), eine Sattelrohrverbindung ( ), eine Tretlagerverbindung ( ) und zwei Ausfallendenverbindungen ( ).The connections are a control tube connection ( ), a seat tube connection ( ), a bottom bracket connection ( ) and two dropouts ( ). Alle Verbindungen des Anspruchs 2 zwischen Bambusrahmenrohren sind ausschließlich als Klemmverbindungen ausgeführt, die keine materialverformende Klemmung der Muffen erfordert und damit nicht nur für Metall sondern auch für biologisch abbaubare Stoffe wie Lignin geeignet sind. All connections of the Claim 2 between bamboo frame tubes are designed exclusively as clamping connections, which does not require materialverformende clamping of the sleeves and thus not only suitable for metal but also for biodegradable substances such as lignin. Alle Verbindungen des Anspruchs 2 zwischen Bambusrohren können mit Schrauben ausgeführt werden, die mit nur einem Inbusschlüssen jederzeit montiert und demontiert werden können.All connections of the Claim 2 between bamboo tubes can be made with screws that can be assembled and disassembled at any time with just one Allen key. Die Verbindungen des Anspruchs 2 bestehen für das Oberrohr, das Unterrohr und das Sattelrohr aus einheitlichen Verbindungsklemmen Rahmenrohr (1.2) die wiederum aus einer Rundmuffe (1.2.2), einem Kern (1.2.3), Klemmöffnungen (1.2.1) und Klemmdeckeln (1.3) bestehen. Durch die Bohrungen (1.3.1) und die Sechskanttunnel (1.2.4) können die Schrauben und Langmuttern in die Konstruktion eingebracht werden.The connections of the Claim 2 consist for the top tube, the down tube and the seat tube of uniform connection clamps frame tube (1.2) in turn consist of a round sleeve (1.2.2), a core (1.2.3), clamping holes (1.2.1) and clamping covers (1.3). Through the holes (1.3.1) and the hexagonal tunnel (1.2.4), the screws and long nuts can be introduced into the structure. Die Verbindungen des Anspruchs 2 bestehen für die Sattel- und Kettenstreben jeweils aus einer Paarklemme (2.2) in der Sattelrohrverbinding ( ) und in der Tretlagerverbindung ( ) und jeweils zwei Profilmuffen (2.2.1) in den Ausfallendenverbindungen (4.1)(4.2). Durch die Bohrungen (1.3.1) und die Sechskanttunnel (1.2.4) können die Schrauben und Langmuttern in die Konstruktion eingebracht werden.The connections of the Claim 2 consist for the saddle and chain struts in each case of a pair clamp (2.2) in the saddle tube connection ( ) and in the bottom bracket connection ( ) and in each case two profile sleeves (2.2.1) in the dropouts (4.1) (4.2). Through the holes (1.3.1) and the hexagonal tunnel (1.2.4), the screws and long nuts can be introduced into the structure.

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