DE69307313T2 - Sulky - Google Patents

Description

• Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Sulky mit 2 Rädern, die einzeln, aber mit einer gemeinsamen Drehachse an einem Rahmen befestigt sind, an dem auch der Fahrersitz und die Deichselarme für das Zugtier angebracht sind.
• Das Sulky ist ein im Trabrennsport verwendetes Gefährt, und darum muß es leicht sein, mit möglichst geringer Reibung rollen und dabei so solide sein, daß es die besonderen Belastungen des Trainings und der Wettrennen aushält.
• Bisher versuchte man, eine ausreichend steife und stabile und zugleich möglichst leichte Konstruktion zu erreichen, indem man Stahlteile verschweißte. Das ist die herkömmliche Art, um ein möglichst geringes Gewicht bei ausreichender Stärke zu erhalten.
• Zwar wurden auch wiederholt Versuche unternommen, Sulkys aus Aluminium zu bauen, aber diese haben wegen ihrer geringen Stärke in Fachkreisen keinen guten Ruf.
• Beim herkömmlichen Sulky sind die Deichselarme ca. 10 cm innerhalb der Räder angebracht. Diese Bauweise eignet sich zwar, wenn Stahlrohre verschweißt werden sollen, nicht aber, wenn der Rahmen aus Leichtmetall ist, eben weil die Konstruktion Schweißen erforderlich macht. Es darf angenommen werden, daß hier der Grund zu suchen ist, warum bisherige Versuche mit Aluminium als Werkstoff mißlangen. Man ahmte dabei die üblichen Stahlkonstruktionen nach, und dadurch war Schweißen unumgänglich. Aluminium und andere Leichtmetalle lassen sich schwer verschweißen, besonders wenn schwache Stellen an der Schweißnaht nicht zugelassen werden können.
• Die Lagerung und der Transport eines herkömmlichen Sulkys bereitet wegen seiner sperrigen Form Schwierigkeiten. Die Herstellung des Gefährts ist aufwendig und geschieht großenteils von Hand durch Fachleute. Der Wunsch nach einem leichteren Sulkys ist alt, wurde aber in Fachkreisen immer für unerfüllbar gehalten, weil leichteres Gewicht erfahrungsmäßig mit geringerer Stärke einherging.
• Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Sulky-Konstruktion, die aus Leichtmetall und anderen leichten und haltbaren Werkstoffen hergestellt werden kann.
• Der Erfindung liegt ein Bauprinzip zugrunde, das es dem Benutzer ermöglicht, das Sulky mit wenigen Handgriffen selbst aufzustellen. Das Sulky besteht wesentlich aus flachen Teilen, die beim Verstauen und Transport wenig Platz erfordern und sich als flaches Paket einfach versenden lassen.
• Desweiteren wird angestrebt, das Sulky aus preisgünstigen Halbfabrikaten wie Schalengußteilen und Hohlprofilen herzustellen.
• Die Stabilität des Sulkys wird dadurch gewährleistet, daß die Deichselarme und die Querstange praktisch nur die Radebene belasten.
• Schließlich sei noch das wichtige Ziel erwähnt, daß der Benutzer das Sulky einfach mit gewöhnlichem Werkzeug zusammenbauen können soll, wobei alle Verbindungen sicher und fest sitzen müssen, auch wenn die Einzelteile mit den üblichen Produktionstoleranzen hergestellt werden.
• Das läßt sich alles erreichen, wenn das Sulky gemäß den unten beschriebenen Patentanforderungen gebaut wird.
• Erwähnt sei, daß durch die neue Sulky-Konstruktion, bei der die Deichselarme an der Ebene der Räder am Rahmen befestigt sind, der Übergang von der Handfertigung mit Schweißen jedes einzelnen Exemplars zum Gußverfahren und zur Massenproduktion mit entsprechender Kostensenkung möglich ist. Beim Gußverfahren können außerdem viele Einzelheiten wie die Radaufhängung, die Befestigung der Deichseln und der Rahmenquerstange ohne zusätzliche Kosten ausgeführt werden. Mit der vorgeschlagenen Konstruktion der Endrahmen wird eine Bauweise erreicht, die den Versand in Schachteln und den Zusammenbau am Bestimmungsort mit Hilfe einfacher Schraubenverbindungen möglich macht.
• Die Gewichtsminderung des fertigen Sulky beträgt 40 %. Insgesamt wiegt er fahrbereit ca. 18 kg.
• Schließlich sei erwähnt, daß beim vorliegenden Sulky auch die farbliche Gestaltung berücksichtigt wurde. Bunte Klebestreifen können in allen Vertiefungen der Profile angebracht werden, wodurch dem Bedürfnis nach individueller farblicher Markierung Rechnung getragen wird, was für die Fahrer wichtig ist.
• Einen klareren Begriff von der vorliegenden Erfindung vermittelt die nachfolgende Beschreibung einer Ausführung mit den beigefügten Zeichnungen:
• Fig.1 zeigt die Seitenansicht eines nach der vorliegenden Erfindung gebauten Sulkys.
• Fig. 2 zeigt das Sulky im Grundriß.
• Fig. 3 zeigt den Schnitt durch die Querstange, die an einen Endrahmen montiert wird.
• Fig. 4 zeigt einen Endrahmen im Detail.
• Fig. 5 zeigt ein flach verpacktes Sulky.
• Die Zahlen der Figuren weisen auf die Teile mit der gleichen Nummer hin.
• Fig. 1 zeigt das Sulky von der Seite. Man sieht, daß das Rad 2 und der Deichselarm 3 am Endrahmen 5 befestigt sind.
• Fig. 2 zeigt, wie der Sitz 4 mitten auf der Querstange 6 befestigt ist, die ihrerseits durch die Muffen 7 mit den Endrahmen 5 verbunden ist.
• Fig. 2 zeigt auch die Fußstützen 8, die an den Deichselarmen 3 befestigt sind. Fig. 2 zeigt deutlich, daß die Endrahmen so gestaltet sind, daß die Radbefestigung, die Deichselbefestigung und die Querstangenbefestigung an der gleichen Vertikalebene liegen. Auf diese Art wird eine optimale Verteilung der Belastung erreicht.
• Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß die Endrahmen 5 symmetrisch im Verhältnis zur Radebene der Räder 2 liegen. Das macht den Aufbau des Sulkys stabil, weicht aber von herkömmlichen Bauweisen ab. Ebenso geht aus Fig. 1 und 2 hervor, daß die Querstange 6 in die Muffen 7 paßt und in diesen befestigt werden kann. Wie die Verbindung an diesen Stellen ausgeführt werden kann, wird im einzelnen weiter unten beschrieben. Die technische Art der Verbindung ist wichtig, damit der Rahmen solide und stabil wird und die bei der Benutzung auftretenden Belastungen aushält, ohne daß erhöhte Anforderungen an den Werkstoff und die Produktionstoleranzen gestellt werden müssen. Bei der vorliegenden Ausführung genügt es, die Endrahmen 5 im Schalen- oder Druckgußverfahren aus Aluminium oder einem anderen Leichtmetall oder aus armiertem Kunststoff herzustellen, während die Querstange 6 aus extrudiertem Aluminium oder einem anderen Leichtmetall sein kann. Trotz der preisgünstigen und leicht zu bearbeitenden Werkstoffe ergibt der geometrische Aufbau eine mechanisch solide und stabile Konstruktion.
• Die Räder werden an der Gabel 9 der Endrahmen 5 auf gewöhnliche Weise angebracht, und ebenso werden die Deichselarme 3, die aus Leichtmetall oder einem mit Kohlenstoffasern armierten Kunststoff sein können, an dem Endrahmen 5 mit waagerecht angebrachten Feststellschrauben 16 und einer weiteren Feststellschraube 17 befestigt. Mittels der Schraube 17, die in ein Loch in Deichsel 3 geschraubt wird, kann die Deichsel in der Längsrichting verstellt werden.
• Schließlich sei noch erwähnt, daß der Fahrersitz 4 an der Querstange 6 mit Profilträgern 12 befestigt wird. Die Träger können mit gewöhnlichen Vorrichtungen wie Schrauben oder Bolzen befestigt werden.
• Die Querstange 6 und ihre Anbringung in den Muffen 7 sind im einzelnen im Querschnitt auf Fig. 3 dargestellt. Wir denken uns die Querstange aus Profilaluminium 13 mit einem geschlossenen Querschnitt und mit schienenartigen Befestigungsvorrichtungen 14 und 15 an der Innenseite. Hier gibt es außerdem Verstärkungsteile 18, 19, die zwischen die Befestigungsvorrichtungen gepreßt werden können. In der Mitte der Verstärkungsteile befinden sich die Gewindelöcher 20 und 21, und die Verstärkungsteile lassen sich am Hohlprofil 13 entlang an die gewünschte Stelle verschieben, so daß die Gewindelöcher 20 und 21 unter die Montagelöcher an der Querstange 6 und der Muffe 7 zu liegen kommen. Hier sei angemerkt, daß die sich gegenüberliegenden Verstärkungsteile 20, 21 des Profilaluminiums 6 als ein zusammenhängendes Stück ausgeführt werden können, denn sie können als U- oder O-förmiger Träger auf die Schienen geschoben werden, die die Befestigungsvorrichtungen 14 und 15 bilden. Als Werkstoff für die Verstärkungsteile eignet sich rostfreier Stahl oder ein ähnliches Material mit größerer Steifheit als das Hohlprofil 6.
• Fig. 3 zeigt die Muffe 7 mit einer durchgehenden Schraube 22 für die Befestigung der Querstange 6. Es sei daran erinnert, daß bei den üblichen Produktionstoleranzen beim Stranggießen das Hohlprofil 6 immer leicht in die Muffe 7 mit etwas Spiel eingeführt werden kann, daß aber das Material so flexibel und verformbar ist, daß beim Anziehen der Schrauben 22 das Hohlprofil und die Muffe 7 von den Verstärkungsteilen 18 und 19 und eventuell von den äußeren Scheiben 23 aneinandergepreßt werden. Durch das Anziehen werden also die Oberflächen der Querstange 6 bzw. der Muffe 7 schwach verformt, wodurch eine exakte Anpassung erreicht wird. Wie schon gesagt, können Scheiben 23 auch an der Außenseite der Muffe angebracht werden, und zwar versenkt in die Muffe, so daß Muffe 7 und Hohlprofils 13 zwischen dem Verstärkungsteil und der Scheibe (rostfreies Material) 19 bzw. 23 zusammengepreßt und zu der steifen Muffe 7 hin angezogen werden. Obwohl die Produktionstoleranzen des Hohlprofils und der Muffe zunächst ein gewisses Spiel ergeben, führt das Anziehen der Schraube 22 dazu, daß sich das Material der beiden Teile durch die Anpassung verformt und in einer dichten und dauerhaften Verbindung verbleibt. Dieses Verbindungsverfahren gewährleistet eine stabile und robuste Verbindung mit ganz einfachen Mitteln.
• Fig. 4 zeigt die detailliertere Abbildung eines Endrahmens 5. Hier sind auch die Querschnitte der verschiedenen Teile der Endrahmen angedeutet. Besonders erwähnt werden soll, daß die Muffe 7 einen Querschnitt hat, der mit einem Spiel an den äußeren Querschnitt des Profilaluminiums der Querstange, siehe Fig. 3, angepaßt ist. Wegen des symmetrischen Aufbaus der Endrahmen an der Radebene wird auch die Belastung gleichmäßig verteilt, was dazu beiträgt, daß ein solch einfacher Aufbau zu einem vollständig befriedigenden Ergebnis führt. Die Form des Endrahmens erlaubt es, ihn in einer Form zu gießen, die aus einem Kern und zwei Seitenzügen besteht. Auf der Zeichnung läßt sich der Kern vertikal herunterziehen, indem die Seitenwände etwas nach außen gebogen werden, damit sie keinen Gegendruck erzeugen, und die Innen- und Außenseite der Muffe 7 wird in den Seitenzügen gegossen.
• Der rechte und linke Endrahmen sind identisch und werden am besten in der gleichen Form gegossen. Das reduziert die Kosten für die Form, und auch die Lagerhaltung wird vereinfacht, weil die Vielfalt der Reserveteile geringer ist. Bei der dargestellten Ausführung wird allerdings der äußere Teil der Muffe 7 von den gegenüberliegenden Seiten der Endrahmen vor der Montage entfernt, und das dadurch entstehende Loch wird mit einer Abdeckung geschlossen. Die Erfindung kann aber auch so ausgeführt werden, daß die beiden Endrahmen auch nach der Montage identisch bleiben.
• Wenn die Materialeigenschaften und der Querschnitt es zulassen, können zentrale Teile der Querstange, d.h. der Bereich, wo das Biegemoment bei der Benutzung am größten ist, durch Einpressen eines Vierkantprofils zwischen den Befestigungsvorrichtungen 14 und 15 verstärkt werden.
• Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Möglichkeit, das Sulky flach in einen Karton für die Lagerung und den Versand an Lieferanten zu verpacken. Der Benutzer kann das Sulky als Bausatz kaufen und selber im Lauf von ca. 15 Minuten zusammenbauen. Er erhält ein robustes und professionelles Sulky mit geringerem Gebrauchsgewicht und ebenso guten Eigenschaften wie die herkömmlichen Sulkys. Gleichfalls sei erwähnt, daß die Endrahmen 5 in der Herstellung identisch sind und also frei rechts oder links vom Sulky angebracht werden können. Der herausstehende Teil der Muffe läßt sich vor der Montage durch Absägen einfach entfernen.

Claims (8)

1. Sulky mit zwei Rädern (2), die einzeln, aber mit einer gemeinsamen Drehachse an einem Rahmen befestigt sind, der mit Deichselarmen (3) versehen ist und einen Fahrersitz (4) zwischen den Rädern (2) aufweist, wobei der Sulky (1) einen Bausatz mit einer Anzahl von Elementen (2,3,4,5,6) aufweist, die flach gepackt werden können und durch den Benutzer mit Hilfe von einfachen Handwerkzeugen zusammengesetzt werden können, und wobei zwei dieser Elemente Endrahmen (5,5) sind, während ein Element eine Querstange (6) zum Halten des Sitzes (4) ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Endrahmen (5,5) im wesentlichen die Form eines einzelnen dreieckigen Teils hat, wobei zwei der Seiten im wesentlichen die gleiche Länge haben und der benachbarte Winkel stumpf ist; wobei jeder Endrahmen an seiner einen spitzen Ecke mit zwei gegabelten Armen (9,9) versehen ist, die so ausgebildet sind, daß sie die lösbare Anbringung einer Radachse für ein Rad (2) ermöglichen, an seiner stumpfen Ecke mit einer quer angeordneten Montagemuffe (7) versehen ist, die im wesentlichen parallel zu den Radachsen angeordnet ist und für lösbare Anbringung des Endbereichs der Querstange (6) ausgebildet ist, und an seiner anderen spitzen Ecke mit einem Montageloch (10) im wesentlichen in der selben Ebene wie das Rad (2) und zum Aufnehmen eines Deichselarms (3) ausgebildet versehen ist; so daß jeder Endrahmen die Querstange (6), den Deichselarm (3) und das Rad (2) in wechselseitig stabiler Stellung ohne die Hilfe weiterer Bauelemente hält.

2. Sulky nach Anspruch 1, und wobei die Querstange (6) aus einem extrudierten Hohlprofil (13) konstruiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (13) eine äußere Abmessung und eine Form hat, die mit einem gewissen Spiel in die Montagemuffen (7) paßt; daß das Hohlprofil (13) mit inneren Befestigungsmitteln (14,15) versehen ist, die zum Aufnehmen wenigstens eines Verstärkungselements (18,19) ausgebildet sind, das mit inneren mit Gewinde versehenen Löchern (20,21) versehen ist, die, wenn Stellung und Form betrachtet werden, an entsprechende querverlaufende nicht mit Gewinde versehene Löcher (24,25) in der Montagemuffe (7) und dem Hohlprofil (13) angepaßt sind.

3. Sulky nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verstärkungselement (18,19) ein einstückiges Element aufweist, das mit zwei Sätzen von mit Gewinde versehenen Bohrungen (20,21) versehen ist, die an diametral gegenüberstehende Löcher (24,25) in der Montagemuffe (7) und in dem Hohlprofil (13) angepaßt sind.

4. Sulky nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Montagemuffe (7) wenigstens eine Verstärkungsscheibe oder -platte (23) mit entsprechenden Löchern ohne Gewinde vorgesehen ist.

5. Sulky nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befestigen des Deichselarms (3) das Montageloch (10) mit horizontalen Anziehschrauben (16) und einer vertikal angeordneten Feststellschraube (17) versehen ist, die sowohl die Wandung des Mantagelochs (10) als auch den darin angebrachten Deichselarm (3) durchdringt bzw. darin eindringt.

6. Sulky nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Endrahmen (5) und/oder der Querstange (6) ein Leichtmetall ist, das durch mit gewöhnlichen Handwerkzeugen bewirkte Belastung deformiert werden kann, während das Verstärkungselement / die Verstärkungselemente (18,19) aus einem festerem und nicht so leicht deformiertem Material besteht bzw. bestehen.

7. Sulky nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endrahmen (5) im zusammengesetzten Zustand eine völlig identische geometrische Form haben.

8. Sulky nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die rechten und linken Endrahmen (5) mit völlig identischer geometrischer Form hergestellt sind, die während der Montage verändert wird, wenn der äußere Teil der Montagemuffe (7) von gegenüberliegenden Seiten des rechten und linken Endrahmens (5) entfernt wird, so daß der rechte und der linke Endrahmen (5) in der montierten Stellung unterschiedlich , aber doch in bezug auf die Mittelebene des Sulkys symmetrisch sein werden.