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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR DESIGNING BICYCLE FRAMES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/091729
Kind Code:
A1
Abstract:
The disclosed method for producing a bicycle frame (2) or bicycle frame part (3) that has a surface design (4) is characterized in that the surface design (4) is created using an in-mold process. The surface design (4) can include an optical surface design (4) and/or a haptic surface design (4). In one embodiment for producing at least one part (3) of the bicycle frame (2), a fiber member (5) is filled with a filling material (8), and at least one in-mold film (6) is simultaneously back-filled with the filling material (8).

Inventors:
KAENZIG MARTIN (CH)
CHRIST STEFAN (CH)
SINGENBERGER ROLF (CH)
Application Number:
EP2009/051687
Publication Date:
August 19, 2010
Filing Date:
February 13, 2009
Export Citation:
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Assignee:
BMC TRADING AG (CH)
KAENZIG MARTIN (CH)
CHRIST STEFAN (CH)
SINGENBERGER ROLF (CH)
International Classes:
B29C70/78
Foreign References:
EP0549213A11993-06-30
US5035764A1991-07-30
Attorney, Agent or Firm:
TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG (CH)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einer Oberflächengestaltung (4) versehenen Fahrradrahmens (2) oder Fahrradrahmenteils (3) , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengestaltung (4) mittels eines In-Mold-Verfahrens erstellt wird.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengestaltung (4) mittels eines In-Mold- Verfahrens in einem aus mehreren Rahmenteilen (3) zusammengefügten Fahrradrahmen (2) erstellt wird.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengestaltung (4) mittels eines In-MoId-

Verfahrens in einem Rahmenteil (3) erstellt wird, und dass das Rahmenteil (3) danach mit mindestens einem weiteren Rahmenteil zusammengefügt wird.

4. Verfahren gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengestaltung (4) eine optische Oberflächengestaltung (4) beinhaltet.

5. Verfahren gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengestaltung (4) eine haptische Oberflächengestaltung (4) beinhaltet.

6. Verfahren gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradrahmen (2) im wesentlichen aus einem Kunststoffverbundwerkstoff besteht.

7. Verfahren gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erstellen mindestens eines Rahmenteils (3) des Fahrradrahmens (2) ein Faserkörper (5) mit einem Füllmaterial (8) aufgefüllt wird und dass gleichzeitig mindestens eine In-Mold-Folie (6) mit dem Füllmaterial (8) hinterfüllt wird.

8. Verfahren zur Herstellung eines Fahrrades, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (2) des Fahrrades mittels eines Verfahrens gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche hergestellt wird.

9. Fahrradrahmen (2), der eine Oberflächengestaltung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengestaltung (4) mittels eines In-Mold-Verfahrens erstellt ist.

10. Fahrrad, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Rahmen (2) gemäss Anspruch 9 aufweist.

11. Verwendung eines In-Mold-Verfahrens zum Erstellen einer Oberflächengestaltung (4) eines Fahrradrahmens (2) oder Fahrradrahmenteils (3) .

Description:
Verfahren zur Gestaltung von Fahrradrahmen

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Fahrradbaus, insbesondere auf Verfahren zur Gestaltung eines

Fahrradrahmens. Sie bezieht sich auf Vorrichtungen, Verfahren und Verwendungen gemäss dem jeweiligen Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Fahrradrahmen mit Klebefolien zu versehen, um beispielsweise den Hersteller, die Marke oder das Fahrradmodell oder einen Sponsor zu kennzeichnen. Solche Klebefolien sind entfernbar oder lösen sich mit der Zeit teilweise selbst ab, was im allgemeinen unerwünscht ist. Ferner ist eine gleichmässig gute Befestigung der Klebefolien auf dem Rahmen oft nicht gewährleistet, insbesondere in Bereichen, in denen der

Rahmen stark gekrümmt ist. Fernerhin ist der zu betreibende Aufwand, der ja auch die Herstellung der Klebefolien einschliesst, recht hoch.

Darstellung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Verfahren, Vorrichtungen und Verwendungen zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweisen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zur Gestaltung eines Fahrradrahmens zu schaffen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, besonders haltbare Oberflächengestaltungen auf Fahrradrahmen zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Oberflächengestaltungen auf Fahrradrahmen zu schaffen, die besonders sauber ausgeführt sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, in relativ wenigen Arbeitsschritten eine in gewünschter Art gestaltete Oberfläche eines Fahrradrahmens zu erstellen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine in gewünschter Art gestaltete Oberfläche eines Fahrradrahmens innerhalb kurzer Zeit erstellbar zu machen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zur optischen Gestaltung eines Fahrradrahmens zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zur haptischen Gestaltung eines Fahrradrahmens zu schaffen.

Mindestens eine dieser Aufgaben löst eine Vorrichtung und ein Verfahren und eine Verwendung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.

Das Verfahren zur Herstellung eines mit einer Oberflächengestaltung versehenen Fahrradrahmens oder Fahrradrahmenteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengestaltung mittels eines In-Mold-Verfahrens erstellt wird.

Das Verfahren zur Herstellung eines Fahrrades ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen des Fahrrades mittels eines In-Mold-Verfahrens mit einer Oberflächengestaltung versehen wird.

Der Fahrradrahmen ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine mittels eines In-Mold-Verfahrens erstellte Oberflächengestaltung aufweist.

Das Fahrrad ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Rahmen aufweist, der eine mittels eines In-Mold-Verfahrens erstellte Oberflächengestaltung aufweist.

Die Verwendung gemäss der Erfindung ist die Verwendung eines In-Mold-Verfahrens zum Erstellen einer Oberflächengestaltung eines Fahrradrahmens oder Fahrradrahmenteils.

In einem In-Mold-Verfahren wird durch Füllen einer Form mit einem Füllmaterial ein Körper gebildet, wobei vor dem Einfüllen des Füllmaterials an einer Innenseite der Form - A -

ein meist im wesentlichen flächiger Einlegekörper (im weiteren: In-Mold-Folie) angebracht wird, der dadurch fest mit dem gebildeten Körper verbunden wird und mindestens einen Teil dessen Oberfläche bildet. In-Mold-Verfahren werden vor allem in der Verpackungsindustrie verwendet, wo damit Kunststoffverpackungen für Lebensmittel, Waschmittel, Motorenöl und andere Artikel hergestellt werden. Je nachdem, ob die In-Mold-Folie eher einen dekorativen Charakter hat oder eher der Beschriftung dient, wird in der Verpackungsindustrie zwischen In-Mold-Decoration (IMD) und In-Mold-Labelling (IML) unterschieden. Im Falle von IMD werden oft auch Einlegekörper verwendet, die eine weniger flächen- oder folienhafte Form haben als die bei IML typischerweise verwendeten meist nur wenige Zehntelmillimeter dünnen Folien.

Das Einfüllen des Füllmaterials ist zumeist ein Spritzgiessen.

Als Füllmaterial kommen typischerweise Kunststoffe in Frage, oft Harze. Durch den Einsatz eines In-Mold-Verfahrens können

Oberflächengestaltungen in hoher Qualität auf Fahrradrahmen aufgebracht werden. Oberflächengestaltungen, die mittels eines In-Mold-Verfahrens erstellt sind, können eine sehr gute Haltbarkeit aufweisen, insbesondere im Vergleich zu Klebefolien, die sich meistens früher oder später von den Rändern her ablösen.

Im Vergleich zu Verfahren, in denen Klebefolien auf Fahrradrahmen aufgebracht werden, ist durch die Erfindung das Erstellen einer Oberflächengestaltung vereinfacht, da die Handhabung und das saubere Aufbringen der Klebefolien sich in der Praxis als schwierig erweist, während ein einmal eingerichteter In-Mold-Prozess relativ einfach und mit relativ kleinem Aufwand durchführbar ist. Insbesondere ist das Erstellen der Oberflächengestaltung kein separater Verfahrensschritt, sondern wird gleichzeitig mit einem anderen Verfahrensschritt wie einem Auffüll- oder insbesondere einem Spritzgiessschritt durchgeführt.

Dadurch kann Bearbeitungszeit gespart werden, so dass Fahrräder innerhalb einer kürzeren Gesamtherstellungszeit hergestellt werden können.

In einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Oberflächengestaltung eine optische Oberflächengestaltung. Insbesondere kann der Fahrradrahmen dadurch mit einer Beschriftung oder Verzierung versehen werden, die beispielsweise den Namen und/oder das Logo des Fahrradherstellers zeigt.

In einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Oberflächengestaltung eine haptische Oberflächengestaltung. Beispielsweise kann in der durch das Füllmaterial gebildeten Oberfläche ein Bereich mit einer speziell strukturierten insbesondere rauheren Oberfläche und/oder eine Oberfläche aus einem anderen, insbesondere rutschfesterem Material erzeugt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die In-MoId- Folie folienartig ausgebildet, insbesondere hat sie eine Dicke von höchstens 1 mm, inbesondere höchstens 0.5 mm. Solche In-Mold-Folien können gut für optische Oberflächengestaltungen verwendet werden. In einer Ausführungsform der Erfindung weist die In-MoId- Folie eine strukturierte Oberfläche mit erhabenen Bereichen und/oder Vertiefungen auf. Solche In-Mold-Folien können Dicken von mindestens 0.5 mm oder auch mindestens 1 mm aufweisen und können gut für haptische Oberflächengestaltungen verwendet werden.

Selbstverständlich kann die Oberflächengestaltung auch sowohl eine optische als auch eine haptische sein.

In einer Ausführungsform der Erfindung besteht der Fahrradrahmen im wesentlichen aus einem

Kunststoffverbundwerkstoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoffverbundwerkstoff, insbesondere aus einem Karbonfaser-verstärkten Kunststoffverbundwerkstoff. In einer Ausführungsform der Erfindung wird die

Oberflächengestaltung mittels eines In-Mold-Verfahrens in einem aus mehreren Rahmenteilen zusammengefügten Fahrradrahmen erzeugt.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Oberflächengestaltung mittels eines In-Mold-Verfahrens in einem Rahmenteil erzeugt, und das Rahmenteil wird danach mit mindestens einem weiteren Rahmenteil zusammengefügt. Dadurch kann die Handhabung beim Erzeugen der Oberflächengestaltung stark vereinfacht werden. Das Zusammenfügen von Rahmenteilen zu einem Fahrradrahmen kann beispielsweise durch Verschweissen oder Verkleben erfolgen. In einer Ausführungsform der Erfindung wird zum Erstellen mindestens eines Rahmenteils des Fahrradrahmens ein Faserkörper mit einem Füllmaterial aufgefüllt und gleichzeitig mindestens eine In-Mold-Folie mit dem Füllmaterial hinterfüllt, insbesondere hinterspritzt oder hintergossen.

Die Erfindung umfasst weiter Vorrichtungen sowie Verwendungen mit Merkmalen, die den Merkmalen von beschriebenen Verfahren entsprechen und umgekehrt. Weitere Ausführungsformen und Vorteile gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Skizze zur Veranschaulichung der Verwendung eines In-Mold-Verfahrens zur Erstellung von

Oberflächengestaltungen in Fahrradrahmen;

Fig. 2 eine Skizze zur Veranschaulichung der Verwendung eines In-Mold-Verfahrens zur Erstellung von Oberflächengestaltungen in Fahrradrahmen; Fig. 3 eine Veranschaulichung eines Herstellungsverfahrens . Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusaiπmengefasst aufgelistet. Für das Verständnis der Erfindung nicht wesentliche Teile sind zum Teil nicht dargestellt. Die beschriebenen Äusführungsbeispiele stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Figs . 1 und 2 sind schematisierte Skizzen zur Veranschaulichung der Verwendung eines In-Mold-Verfahrens zur Erstellung von Oberflächengestaltungen in Fahrradrahmen. Um den in Fig. 1 dargestellten Zustand zu erreichen, wird mindestens eine In-Mold-Folie 6 in eine Form 7, beispielsweise eine Spritzgussform eingebracht und darin festgehalten, beispielsweise mittels elektrostatischer Aufladung oder durch Unterdruck. Weiter wird ein Faserkörper 5, insbesondere ein rohrartiger Körper aus gewickelten Karbonfasermatten in die Form 7 eingebracht. Die mindestens eine In-Mold-Folie 6 kann auch durch Einklemmen zwischen Form 7 und Faserköper 5 in Form 7 festgehalten werden. Die Form 7 weist einen äusseren im wesentlichen rohrförmigen und einen inneren im wesentlichen rohrförmigen oder stabförmigen Teil auf. Der innere Teil kann durch einen Körper gebildet werden, auf den der Faserkörper 5 aufgebracht, insbesondere aufgewickelt ist. Der äussere Teil kann mehrere, insbesondere zwei Teile aufweisen, die voneinander separierbar sind, beispielsweise mit im wesentlichen zur Längsachse des Rohres parallelen Trennlinien, durch die zwei Halbrohre entstehen (siehe gestrichelte Linien in Fig. 1) .

Durch Einfüllen, beispielsweise Einspritzen oder Einsaugen eines Füllmaterials 8 in die im wesentlichen geschlossene Form 7 entsteht das in Fig. 2 dargestellte Rahmenteil 3 oder - bei Verwendung entsprechend grosser und aufwendiger Formen und Faserkörper - ein Fahrradrahmen 2. Die In-MoId- Folien 6 sind mit dem Füllmaterial hinterfüllt und auf diese Weise fest mit dem Rest des Rahmenteil 3 bzw. Rahmens 2 verbunden, insbesondere wobei zwischen In-MoId- Folie 6 und angrenzenden Bereichen keine nennenswerte Stufe entsteht .

Durch die In-Mold-Folie 6 wird eine Oberflächengestaltung 4 des Rahmenteils 3 bzw. Rahmens 2 gebildet, beispielsweise kann durch die Oberflächengestaltung 4 einerseits optisch ein Markenname angezeigt werden und andererseits - bei entsprechender Materialwahl für die In-Mold-Folie - ein griffiger weil beispielsweise gummierter Bereich im Fahrradrahmen geschaffen werden, an dem das Fahrrad beispielsweise rutschsicher gehalten werden kann. Ein separates (nachträgliches) Aufbringen von

Oberflächengestaltungen kann aufgrund des In-MoId- Verfahrens entfallen.

Fig. 3 zeigt eine blockdiagrammartige Veranschaulichung eines beispielhaften Herstellungsverfahrens. Zunächst werden Faserkörper und In-Mold-Folie bereitgestellt (Schritt 10) und in die Form eingelegt (Schritt 20) . Dann wird in In-Mold-Technik ein Rahmenteil mit einer Oberflächengestaltung erstellt (Schritt 30; vgl. auch Figs. 1 und 2) . Dann werden mehrere Rahmenteile zu einem Fahrradrahmen zusammengefügt, typischweise durch Verschweissen oder auch durch Verkleben (Schritt 40) . Schliesslich findet die Endmontage statt (Schritt 50) . Zwischen Schritten 40 und 50 kann noch eine abschliessende komplette oder teilweise Lackierung des Fahrradrahmens durchgeführt werden, beispielsweise mittels eines Klarlacks, ggf. unter kompletter oder teilweiser Auslassung der Bereiche mit der Oberflächengestaltung.

Bezüglich des In-Mold-Verfahrens hat ein solches Verfahren den Vorteil, dass nur ein typischerweise relativ einfach zu handhabender Rahmenteil gehalten bearbeitet werden muss und nicht ein kompletter, sperriger Fahrradrahmen.

Bezugszeichenliste

2 Fahrradrahmen, Rahmen 3 Rahmenteil

4 Oberflächengestaltung

5 Faserkörper

6 In-Mold-Folie

7 Form, Giessform, Spritzform 8 Füllmaterial

10,20,30,40,50 Schritte