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Fahrradrahmen in Halbschalenbauweise
Technologie
Zur Herstellung von Fahrradrahmen jeglicher Art aus metallischen oder plastischen Werkstoffen in großen Stückzahlen wurde ein neues innovatives Verfahren entwickelt.
Der Rahmen, oder bei vollgefederten Fahrrädern der Vorderrahmen und weitere Rahmenteile, wird aus zwei gegossenen Halbschalen zusammengesetzt.
Die Herstellung der Halbschalen kann dabei beispielsweise im Aluminium- oder Magnesiumdruckguss vollautomatisiert erfolgen. Zur Verbindung der beiden Halbschalen zum fertigen Rahmen werden vorgefertigte mit Passungen und Gewinden versehene Einsätze eingeklebt, die eine form- und kraftschlüssige Verbindung ermöglichen.
Für die Herstellung von Fahrradrahmen gibt es eine Vielzahl von Herstellungsmethoden. Gemeinsam haben diese, dass immer noch viel Handarbeit involviert ist, Fügestellen meist Schwachpunkte darstellen, der Rahmen thermisch nachbehandelt werden muss und durch den Verzug die Fertigungstoleranzen oft herausfordernd sind.
Die gießtechnische Herstellung von Fahrradrahmen ist bisher nicht weit verbreitet. Die Schwierigkeit liegt in der Herstellung der Hohlräume einer klassischen Fahrradrahmenstruktur, durch die mittlerweile Schalt- und Brems- und Elektronikleitungen verlaufen aber auch die Antriebssysteme von E-Bikes vollständig integriert sind.
Das hier aufgezeigte neuartige Verfahren löst diesen Konflikt mit zwei gegossenen Halbschalen, die zusammen mit Einsätzen verklebt werden. Dadurch wird eine vollständige Gestaltungsfreiheit in Bezug auf Geometrie und Wandstärken Variationen sowie Rippenstrukturen ermöglicht, der Nachbearbeitungsaufwand deutlich reduziert und durch das Entfallen der Wärmebehandlung nach dem Fügen auch die erreichbaren Toleranzen deutlich verbessert.
Eigenschaften/ Vorteile
- Kostengünstige Herstellung von Fahrradrahmen in hohen Stückzahlen
- Komplexe Geometrien mit variablen Wandstärken und versteifenden Rippenstrukturen sind möglich
- Keine Fügeverbindungen in hochbelasteten Bereichen und Kerben
- Es werden keine Hinterschnitte und damit aufwändige Sonderverfahren benötigt, um hohle Strukturen zu fertigen
- Lagersitze, Passungen und Gewinde können schon vor dem Fügen in die Einsätze integriert werden und reduzieren den Nachbearbeitungsaufwand
Kontakt
Dipl.-Ing. Ute Emde
Mail: ute.emde[at]uni-kassel[dot]de
Tel. 0561-8041985