DE102015104663A1

DE102015104663A1 - Laufrad für ein muskelbetriebenes Fahrzeug mit einer speziellen Speichenanbindung an einer Felge

Info

Publication number: DE102015104663A1
Application number: DE102015104663.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Leschik
Original assignee: CARBOFIBRETEC GmbH
Current assignee: CARBOFIBRETEC GmbH
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laufrad (1) für ein muskelbetriebenes Fahrzeug, mit einer zumindest teilweise aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Felge (2) sowie mit mehreren Speichen (3), die die Felge (2) mit einer Nabe (4) verbinden, wobei an einem einen Abdeckabschnitt (5) der Felge (2) durchdringenden Ende (9) jeder Speiche (3) ein Befestigungsbereich (6) ausgebildet ist, welcher Befestigungsbereich (6) an der Felge (2) befestigt ist, wobei der Abdeckabschnitt (5) derart in einer an der Felge (2) ausgebildeten Vertiefung (7) angeordnet ist, dass der Abdeckabschnitt (5) eine Außenseite (8) der Felge (2) mit ausformt; ein Fahrrad umfassend ein solches Laufrad (1); sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Laufrades (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für ein muskelbetriebenes Fahrzeug, vorzugsweise ein Fahrrad, mit einer zumindest teilweise aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Felge sowie mit mehreren Speichen, die die Felge mit einer Nabe verbinden, wobei an einem einen Abdeckabschnitt der Felge durchdringenden Ende jeder Speiche ein Befestigungsbereich ausgebildet ist, welcher Befestigungsbereich an der Felge befestigt / mit der Felge (drehfest) verbunden ist.
Gattungsgemäße Felgen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart etwa die DE 10 2007 036 065 A1 ein Rad mit einer Felge, einer Nabe und mindestens einer Vorrichtung zur Verbindung der Felge mit der Nabe, wobei diese Verbindungsvorrichtung eine Speiche umfasst. Die Felge umfasst wiederum eine erste und eine zweite Seitenwand, die einander gegenüber liegen. Eine erste Verbindungsverstärkung erstreckt sich dabei von der ersten Seitenwand zur zweiten. Die erste Verbindungsverstärkung umfasst Fasern, wobei die Speiche die Verstärkung durchquert. Im Weiteren wird ein Druck durch eine Form, innerhalb dessen die einzelnen, die Speichen sowie die Felgen bildenden Lagen eingelegt sind, ausgeübt. Dieser Druck lässt Abschnitte der Schichten und die Enden der Speichen in einen Kern eindringen. Dadurch weisen die Seitenwände eine geometrische Kontinuität auf.
Im Weiteren ist auch gattungsgemäßer Stand der Technik aus der EP 1 985 434 A1 bekannt, worin ein Verfahren zur Herstellung eines Rades sowie ein Rad selbst offenbart ist. Das Rad, insbesondere für ein Fahrrad, umfasst eine Felge, einen Nabenkörper und die Felge und den Nabenkörper verbindende Speichen. Im Wesentlichen besteht es aus einem faserverstärkten Material, wobei die Felge ein Felgenbett, einen Felgenboden und das Felgenbett und den Felgenboden verbindende Felgenflanken umfasst. Wenigstens eine Felgenflanke ist durch einen mehrlagigen und einstückigen Gewebeabschnitt eines Fasergewebe umfassenden Materials gebildet.
Für die Anbindung der Speichen hat es sich hierbei jedoch herausgestellt, dass nicht nur die üblichen Kräfte während des Betriebes mittels einer ausreichenden Anbindung der Speichen an der Felge zu übertragen sind, sondern die Befestigungsbereiche der Speichen auch besonders aerodynamisch in der Felge zu integrieren sind. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere nachteilig, dass für die Speichenanbindung an der Felge, wiederum meist zusätzliche Faserlagen aus Faserverbundwerkstoff verwendet werden müssen, um die nötige Abstützung umzusetzen. Dies führt jedoch zu einem erhöhten Laufradgewicht, was die Anwendung des Laufrades im Hochleistungssport wiederum einschränkt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein Laufrad zur Verfügung zu stellen, das sowohl aerodynamisch im Bereich der Speichenanbindung optimiert ist, als auch ein möglichst geringes Gesamtgewicht aufweisen soll.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Abdeckabschnitt derart in einer an der Felge ausgebildeten Vertiefung angeordnet / befestigt ist, dass der Abdeckabschnitt (unmittelbar) eine Außenseite der Felge mit ausformt / ausbildet. Der Abdeckabschnitt ist folglich derart angeordnet, dass er von außen nicht mehr von zusätzlichen Faserlagen bedeckt ist.
Dies ermöglicht einen besonders leichten Aufbau des Laufrades, wobei der Abdeckabschnitt als äußerster Bestandteil an der Felge angebracht ist. Aufgrund der Anordnung innerhalb der Vertiefung ist zudem ein besonders geringer Luftwiderstand des Laufrades gegeben, wodurch der Wirkungsgrad des Laufrades bzw. eines Fahrrades mit diesem Laufrad weiter gesteigert wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin besonders von Vorteil, wenn der Abdeckabschnitt (vollständig) aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt / ausgebildet ist. Der Abdeckabschnitt umfasst dabei vorzugsweise eine Vielzahl an als Karbonfasern, Glasfasern und / oder Aramidfasern ausgebildete Verstärkungsfasern. Die Verstärkungsfasern des Faserverbundwerkstoffes des Abdeckabschnittes sind dann weiter bevorzugt als Gewebe, Gewirk oder Geflecht ausgeführt und in einer aushärtbaren Kunststoffmatrix, wie einem Harz, eingebettet, sodass der Faserverbundwerkstoff eine Faserlage ausbildet. Dabei ist der Faserverbundwerkstoff vor dem Montieren in der Vertiefung weiter bevorzugt als „Prepreg“ ausgeführt, d.h. als vorimprägnierte, noch nicht ausgehärtete Faserlage, wodurch die Anbringung des Abdeckabschnittes besonders einfach umgesetzt wird.
Von Vorteil ist es zudem, wenn der Abdeckabschnitt einen trapezförmigen Anlagebereich aufweist, mit dem er flächig in der Vertiefung / innerhalb der Vertiefung (d.h. innerhalb eines Randbereiches / einer Außenkontur der Vertiefung) anliegt / angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders stabile Anbindung des Abdeckabschnittes gegeben.
Die Festigkeit der Anbindung des Abdeckabschnittes wird weiter verbessert, indem der Abdeckabschnitt um den gesamten Befestigungsbereich der jeweiligen Speiche herum flächig in der Vertiefung anliegt.
In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn ein Kern der Felge von zumindest einer (ersten) Faserlage (die separat von dem Abdeckabschnitt ausgebildet ist), die ebenfalls vorzugsweise ein aus mehreren Verstärkungsfasern (Karbonfasern, Glasfasern und / oder Aramidfasern) gebildetes Gewebe, Gewirk oder Geflecht umfasst, umgeben ist, welche Faserlage die Vertiefung annimmt / ausformt / ausbildet. Der Befestigungsbereich ist dann auch besonders fest zwischen dem Kern / der ersten Faserlage der Felge und dem Abdeckabschnitt angeordnet und befestigt.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Abdeckabschnitt unmittelbar auf dieser (ersten) Faserlage befestigt / mit dieser verbunden ist / auf diese aufgeklebt ist. Dadurch werden besonders wenige Faserlagen benötigt, um die Felge sowie das Laufrad auszubilden.
In diesem Zusammenhang ist es auch dienlich, wenn die Vertiefung durch eine in einem Kern der Felge eingearbeitete / eingebrachte Ausnehmung gebildet ist. Denn dadurch kann der Kern bereits vor Aufbringen der weiteren (ersten) Faserlage und / oder des Abdeckabschnittes und / oder der Speiche geometrisch für die Ausbildung der Vertiefung vorbereitet werden, wodurch der Abdeckabschnitt sowie die Speiche bei der Montage besonders präzise an dem Kern bzw. an der den Kern umgebenden (ersten) Faserlage angebracht werden kann. Somit nimmt die Faserlage im Bereich der Ausnehmung die Form der Vertiefung annimmt.
Ist die Vertiefung / Ausnehmung derart ausgebildet, dass die Vertiefung einen ersten Vertiefungsbereich aufweist, der in seiner Dicke und / oder seiner Außenkontur auf den Abdeckabschnitt abgestimmt ist, ist der Abdeckabschnitt noch aerodynamischer in der Felge integriert.
In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn die Vertiefung neben dem ersten Vertiefungsbereich auch einen zweiten Vertiefungsbereich aufweist, der mit seiner Dicke und / oder seiner Außenkontur / seinem Randbereich auf einen an der Felge anliegenden Verbindungsabschnitt des Befestigungsbereiches (der jeweiligen Speiche) abgestimmt ist. Dadurch ist auch die Speichenanbindung innerhalb eines Vertiefungsbereiches angeordnet, wodurch die Aerodynamik weiter verbessert wird. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der zweite Vertiefungsbereich tiefer als der erste Vertiefungsbereich ist sowie bzgl. seiner Außenkontur innerhalb der Außenkontur des ersten Vertiefungsbereiches angeordnet ist, wodurch es ermöglicht ist, dass der Abdeckabschnitt unter Anlage in dem ersten Vertiefungsbereich gleichzeitig den Befestigungsbereich / den zweiten Vertiefungsbereich mit abdeckt.
Ist der Abdeckabschnitt mit einem Durchgangsloch, vorzugsweise einem ausgeschnittenen Durchgangloch, ausgebildet, durch das ein an den Befestigungsbereich anschließender Stegbereich der Speiche hindurchragt, ist der Durchgang für die Speiche besonders effektiv an den Querschnitt der ausgehärteten Speiche anpassbar.
Zweckmäßigerweise besteht zumindest der Befestigungsbereich der Speiche aus einem (vorzugsweise aufgefächerten) Abschnitt aus Faserverbundwerkstoff / einem Faserverbundwerkstoffabschnitt, der vorzugsweise integral mit der Speiche ausgeführt ist, wobei dieser Faserverbundwerkstoffabschnitt kraft- und / oder stoffschlüssig mit der Felge verbunden ist. Dann ist die Speichenanbindung besonders stabil umgesetzt.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin auch von Vorteil, wenn der Befestigungsbereich der Speiche aus einem Metallwerkstoff besteht, wobei der Befestigungsbereich dann weiter bevorzugt form-, kraft- und / oder stoffschlüssig mit der Felge verbunden ist. Dadurch sind auch Werkstoffkombinationen aus Faserverbund- und Metallwerkstoffen effektiv umgesetzt.
Ist der Abdeckabschnitt zur Aufnahme eines metallenen Speichennippels ausgebildet, wobei weiter bevorzugt eine dem Kern zugewandte Innenseite des Abdeckabschnittes eine Abstützfläche für einen solchen Speichennippel ausbildet, wird die Anbindung der zweiten Speiche weiter verbessert.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn jeder Vertiefung ein einzelner Abdeckabschnitt zugeordnet ist (d.h. je Abdeckabschnitt eine eigene Vertiefung ausgestaltet ist). Somit ist gewährleistet, dass die Anzahl der Klebestellen möglichst gering gehalten wird.
In diesem Zusammenhang ist es auch besonders vorteilhaft, wenn der Abdeckabschnitt zumindest abschnittsweise eine Seitenflanke der Felge mit ausbildet, wodurch die Anbringung des Abdeckabschnittes weiter optimiert ist.
Der Abdeckabschnitt ist zur weiteren Verbesserung der Aerodynamik an der die Außenseite mit ausbildenden Oberfläche / Seite strömungsoptimiert oberflächenbehandelt, etwa abgeschliffen.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Fahrrad mit einem erfindungsgemäßen Laufrad nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungen.
Im Weiteren umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen / zur Herstellung eines solchen Laufrades mit zumindest folgenden Schritten:

a) Bereitstellen eines ringförmigen Kernes, der zumindest teilweise die Form einer Felge vorgibt,
b) Einbringen einer Ausnehmung an einem Umfangsbereich des Kerns,
c) Anbringen einer den Kern ummantelnden (ersten) Faserlage / Verstärkungsfaserlage, so dass die Faserlage eine die Form der Ausnehmung annehmende Vertiefung ausbildet, und
d) Durchschieben / Durchstecken / Durchfädeln einer Speiche durch einen Abdeckabschnitt, sodass der Abdeckabschnitt von zumindest einem, einen Befestigungsbereich ausbildenden Ende der Speiche durchdrungen ist, und
e) Befestigen des Abdeckabschnittes in der Vertiefung, wobei der Abdeckabschnitt und die Vertiefung derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Abdeckabschnitt vollständig innerhalb einer Außenkontur der Vertiefung angeordnet ist und der Befestigungsbereich mit der Felge verbunden wird.

Dadurch ist auch ein Herstellverfahren für das erfindungsgemäße Laufrad effektiv umgesetzt. Die Schritte a) bis d) werden in der genannten Reihenfolge von a) nach d) vorzugsweise zeitlich nacheinander ausgeführt.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Kern aus einem Schaumstoffmaterial, etwa einem offenporigen oder einem geschlossenporigen Kunststoffschaummaterial, hergestellt ist. Ist der Kern aus einem Polymethacrylimid (PMI), weiter bevorzugt einem PMI-Hartkunststoff, besonders bevorzugt jedoch aus einem PMI-E-Hartschaumstoff, bestehend / hergestellt, lässt sich die Ausnehmung besonders effektiv einbringen.
In diesem Zusammenhang ist es auch besonders vorteilhaft, wenn die Ausnehmung in dem Kern mittels eines Stempels (vorzugsweise eines Heißstempel- / Heißpressverfahrens oder eines Kaltstempel- / Kaltpressverfahrens sowie vorzugsweise vor dem Anbringen der Faserlage) eingearbeitet / eingedrückt / eingeprägt / eingepresst ist. Ist die Ausnehmung weiter bevorzugt mittels eines Heißstempelverfahrens / Heißpressverfahrens ausgebildet, ist der (formstabile / bereits erstarrte / ausgekühlte) Kern nur im Bereich der (beabsichtigten) Ausnehmung (zur Ausbildung dieser) etwas thermisch aufzuschmelzen, wodurch die Ausnehmung einfach reproduzierbar ist. Auch ist es möglich, die Ausnehmung mittels eines Kaltstempelverfahrens einzubringen, wobei dann der Kern lokal plastisch verformt wird. Dadurch ist die Ausnehmung besonders kostengünstig einbringbar.
In weiteren Ausführungen ist die Ausnehmung mittels einer fräsenden Bearbeitung / eines Fräsverfahrens in den (formstabilen / bereits erstarrten / ausgekühlten) Kern eingebracht / eingefräst. Dann ist das die Ausnehmung des Kerns umgebende Material besonders schonend bearbeitet.
Auch ist es möglich, die Ausnehmung bereits beim Urformen des Kerns, vorzugsweise beim Aufschäumen des aus einem Schaumstoffmaterial bestehenden Kerns durch Anordnen einer entsprechenden Negativform an der Kernaußenseite, auszubilden.
Die (erste) Faserlage wird vorzugsweise auf den Kern aufgewickelt, während der Abdeckabschnitt in einem separaten Fertigungsschritt zu dieser Faserlage separat ausgebildet wird.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin von Vorteil, wenn der Befestigungsbereich aus einem Faserverbundmaterial besteht und gleichzeitig vorzugsweise beim Anbringen an der Felge noch nicht vollständig ausgehärtet ist, sondern noch verformbar / nass ausgebildet ist. Dadurch kann die Speiche gleichzeitig mit dem Abdeckabschnitt besonders geschickt an der Felge angebracht und die Anzahl an Klebeschritten weiter reduziert werden.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele erläutert sind.
Es zeigen:
1 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Laufrades nach einem vorteilhaften ersten Ausführungsbeispiel, wobei besonders gut eine erste Seitenflanke des Laufrades zu erkennen ist, entlang welcher sich mehrere der Abdeckabschnitte, die jeweils eine Speiche / ein Speichenende aufnehmen, erstrecken,
2 eine isometrische Darstellung eines Segmentes des Laufrades aus 1 im Bereich der Felge, wobei die Aufnahme einer ersten sowie einer zweiten Speiche in zwei entlang des Umfangs der Felge beabstandet zueinander sowie jeweils zu einer Seitenflanke hin angeordneten Abdeckabschnitten erkennbar ist,
3 eine isometrische Detailansicht des Laufrades im Bereich der Felge, wobei besonders gut das Durchgangsloch des Abdeckabschnittes, das durch die Speiche durchdrungen ist, sowie der trapezförmige Anlagebereich des Abdeckabschnittes ersichtlich sind,
4 eine isometrische Detailansicht eines Laufrades im Bereich der Felge nach einem weiteren, vorteilhaften Ausführungsbeispiel, wobei wiederum der trapezförmige Anlagebereich eines Abdeckabschnittes erkennbar ist, der im Gegensatz zu dem Abdeckabschnitt aus 3 eine zum Felgenboden hin gebogen verlaufende Außenkontur aufweist,
5 eine isometrische Darstellung des seitlich eines Abdeckabschnittes geschnittenen Laufrades nach den 1 bis 3, wobei besonders gut der Felgenquerschnitt zu erkennen ist,
6 eine isometrische Detailansicht eines Laufrades im Bereich der Felge nach einem weiteren, vorteilhaften Ausführungsbeispiel, wobei die Felge, im Querschnitt betrachtet, im Gegensatz zu der Felge nach den 1 bis 3 und 5, in ihrer Höhe verkleinert ist,
7 eine isometrische Detailansicht eines Laufrades im Bereich der Felge nach einem weiteren, vorteilhaften Ausführungsbeispiel, wobei die Felge, im Querschnitt betrachtet, ebenfalls im Gegensatz zu der Felge nach den 1 bis 3 und 5, in ihrer Höhe verkleinert ist, im Gegensatz zu der Felge der 6 jedoch in ihrer Höhe vergrößert ist,
8 eine isometrische Detailansicht eines für die Anbringung der Speiche sowie des Abdeckabschnittes vorbereiteten Felgenabschnittes des Laufrades nach den 1 bis 3, wobei besonders gut die Form einer Vertiefung erkennbar ist, in die die Speiche und der Abdeckabschnitt eingewetzt werden,
9 eine isometrische Detailansicht der geschnitten dargestellten Felge aus 8, wobei die Felge nun im Bereich der Vertiefung geschnitten ist, sodass besonders gut die die Form der Vertiefung vorgebende Ausnehmung in dem Kern erkennbar ist,
10 eine isometrische Detailansicht der fertig montierten Felge gemäß 3, wobei der Abdeckabschnitt transparent dargestellt ist,
11 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Laufrades nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel, das im Wesentlichen wie das erste Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, nun jedoch jeweils zwei gegenüberliegende Abdeckabschnitte in Umfangsrichtung bündig angeordnet sind,
12 eine isometrische Darstellung eines Felgensegmentes eines Laufrades nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel, wobei sich, im Gegensatz zu der Ausführung aus 11, die vormals beiden in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Abdeckabschnitte zweier Speichen als ein Abdeckabschnitt ausgebildet sind, sodass ein Abdeckabschnitt zwei Befestigungsbereiche zweier Speichen abdeckt,
13 eine isometrische Detailansicht eines Abdeckabschnittes entlang des Umfangs einer Felge des Laufrades nach 12,
14 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laufrades in dem Bereich seiner Felge, wobei der Abdeckabschnitt im Bereich der Durchgangslöcher nun etwas schmäler als der Abdeckabschnitt der Ausführung nach 13 ausgebildet ist,
15 eine isometrische Darstellung eines im Bereich seiner Felge geschnittenen Laufrades nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel, wobei die gezeigte Speiche nun nicht mehr aus einem Faserverbundwerkstoff, wie noch in den 1 bis 14, sondern aus einem Metallwerkstoff hergestellt ist und die Anbringung des Befestigungsbereiches der Speiche zwischen dem Abdeckabschnitt und dem Kern ersichtlich ist,
16 eine isometrische Schnittdarstellung einer Felge eines Laufrades gemäß eines weiteren Ausführungsbeispieles, wobei der Befestigungsbereich der Speiche nun in einem Speichennippel formschlüssig innerhalb des Abdeckabschnittes aufgenommen ist, und
17 eine isometrische Schnittdarstellung einer Felge eines Laufrades nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei der Speichennippel gegenüber der 16 zentral im Bereich eines Felgenbodens, unter bündiger Anlage an der Faserlage sowie an dem Abdeckabschnitt, aufgenommen ist.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch sind die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombinierbar.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Laufrad 1 nach einem vorteilhaften ersten Ausführungsbeispiel zu erkennen. Das Laufrad 1 dient dabei üblicherweise als ein Laufrad 1 eines Fahrrades, welches hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist. Das Laufrad 1 dient somit zum Einsatz in einem muskelbetriebenen Fahrzeug.
Das Laufrad 1 weist eine Nabe 4 auf, an der es an einem fahrzeugfesten Abschnitt drehbar gelagert ist. Von dieser Nabe 4 aus, die zentrisch zu einer Felge 2 des Laufrades 1 angeordnet ist, erstreckt sich eine Vielzahl an Speichen 3 in radialer Richtung des Laufrades 1 (d.h. in Bezug auf eine durch die Nabe 4 gebildete Drehachse radial) nach außen zu der Felge 2 hin. Als Felge 2 ist hierbei wie üblich jener Bereich des Laufrades 1 bezeichnet, der ringförmig ausgebildet ist und die Speichen 3 an einem Ende 9 aufnimmt.
Wie bereits in 1 angedeutet, ist jede Speiche 3 des Laufrades 1 im Bereich ihres Endes 9, in den sie einen Befestigungsbereich 6 ausbildet, erfindungsgemäß mit einem Abdeckabschnitt 5 versehen. Dieser Abdeckabschnitt 5 ist in dem ersten Ausführungsbeispiel aus einem Faserverbundwerkstoff / faserverstärkten Verbundmaterial gebildet. Der Abdeckabschnitt 5 ist als eine Faserlage / ein Faserlagenabschnitt ausgestaltet. In dieser Ausführung sind die in dem faserverstärkten Verbundmaterial enthaltenen Verstärkungsfasern aus einem Kohlenstoffmaterial / aus Carbon bestehend, in weiteren Ausführungen sind jedoch auch andere Materialien für solche Verstärkungsfasern umgesetzt, bspw. Aramid- oder Glasfasern. Auch eine Kombination dieser verschiedenen Fasern ist in einer weiteren Ausführung ausgeführt.
In 5 ist der Aufbau der in 1 eingesetzten Felge 2 detailliert zu erkennen. Die Felge 2 besteht ebenfalls teilweise aus einem Faserverbundwerkstoff / faserverstärkten Verbundmaterial. Die Felge 2 weist eine aus Faserverbundwerkstoff gebildete Faserlage auf, die nachfolgend als erste Faserlage 12 bezeichnet ist. Diese erste Faserlage 12 ist aus einer Vielzahl an zu einem Gewebe angeordneter Verstärkungsfasern gebildet, wobei die erste Faserlage 12 in weitern Ausführungen auch als Gewirk oder Geflecht ausgebildet ist.
Die erste Faserlage 12 umgibt einen Kern 10 der Felge 2 in einem Bereich eines Felgenbodens 21 sowie zweier Seitenflanken 22 und 23 der Felge 2. Die Form des Kerns 10, der vorzugsweise aus einem geschlossenporigen, alternativ hierzu jedoch auch aus einem offenporigen Kunststoffschaummaterial, gebildet ist, gibt im Wesentlichen die Form der Felge 2 vor. Insbesondere gibt dieser Kern 10 die abgerundete Form des auf einer radialen Innenseite angeordneten Felgenbodens 21 sowie die Form der sich von dem Felgenboden 21 aus radial nach außen (im Wesentlichen V-förmig zueinander) erstreckenden Seitenflanken 22 und 23 vor. Im Weiteren gibt der Kern 10 in dieser Ausführung auch die Form eines Felgenbettes 24 der Felge 2 vor. Im Bereich des das Felgenbett 24 ausbildenden, radial nach außen gewandten Bereich des Kerns 10 liegt auf dem Kern 10 nicht die erste Faserlage 12, sondern eine Felgenbettverstärkung 25 an, die erst bei der Montage mit der ersten Faserlage 12 fest verbunden wird. Die Felgenbettverstärkung 25 ist dabei ebenfalls vorzugsweise aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet. Die Felgenbettverstärkung 25 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und erstreckt sich in radialer Richtung der Felge 2, unter Ausbildung zweier Felgenhörner 26, 27, von dem Kern 10 aus weg.
Die erste Faserlage 12 ist dabei derart um den Kern 10 herum gelegt, dass sie auch an der Felgenbettverstärkung 25 im Bereich der Felgenhörner 26, 27 anliegt. Die erste Faserlage 12 ist in einem ausgehärteten Zustand der Felge 2 sowohl mit dem Kern 10 als auch mit der Felgenbettverstärkung 25 fest verbunden.
Wie weiterhin in 5 zu erkennen ist, wird eine Felgenhöhe 28 der Felge 2 durch den radialen Abstand zwischen einer radialen Innenseite des Felgenbodens 21, sowie einer radialen Außenseite der Felge 2, die der radialen Außenseite der auf einer gleichen radialen Höhe angeordneten Felgenhörner 26, 27 entspricht, definiert. Eine Felgenbreite ist hierbei ebenfalls in 5 durch einen Abstand der beiden einander abgewandten Außenseiten der Felgenhörner 26, 27, d.h. einem axialen Abstand in Bezug auf die Drehachse des Laufrades 1 zwischen den einander abgewandten Seiten der ersten Faserlage 12, im Bereich der Felgenhörner 26, 27 definiert. Besonders vorteilhaft ist in diesem ersten Ausführungsbeispiel die Felgenhöhe 28 zwischen 38 mm und 42 mm, besonders bevorzugt mit ca. 40 mm ausgebildet. Die Felgenbreite 29 ist zudem bevorzugt zwischen 20 mm und 28 mm, besonders bevorzugt mit ca. 24 mm ausgestaltet.
In diesem Zusammenhang ist es jedoch auch möglich, wie besonders gut in Verbindung mit den 6 und 7 zu erkennen ist, in weiteren Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Laufrades 1 die Felgenhöhe 28 anders zu wählen, etwa, wie in 6 zu erkennen ist, zwischen 30 mm und 34 mm, besonders bevorzugt mit ca. 32 mm auszubilden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 7 ist die Felgenhöhe 28 dann mit einem Wert zwischen 34 mm und 38 mm, besonders bevorzugt mit ca. 36 mm ausgebildet. Die sonstigen Ausgestaltungen dieser beiden zusätzlichen Ausführungsbeispiele, wie sie in 6 und 7 dargestellt sind, entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher ist auch die Felgenbreite 29 dieser beiden Ausführungsbeispiele nach 6 und 7 entsprechend der Felgenbreite 29 in 5 ausgestaltet.
In den 8 bis 10 ist die Befestigung eines Befestigungsbereiches 6 einer ersten Speiche 3a exemplarisch für die übrigen Speichen 3 des Laufrades 1 an der Felge 2 mittels eines erfindungsgemäßen Abdeckabschnittes 5 zu erkennen. An dem der Felge 2 zugewandten Ende 9 der ersten Speiche 3a, wie in 10 dargestellt, bildet die erste Speiche 3a den Befestigungsbereich 6 aus. Dieser Befestigungsbereich 6 ist als integraler Bestandteil der ersten Speiche 3a ausgeführt. Die erste Speiche 3a weist dabei einen Abschnitt mit einem im Wesentlichen entlang einer Längsachse gleichbleibenden Querschnitt auf, welcher Abschnitt gleichen Querschnittes als Stegbereich 17 bezeichnet ist. Die erste Speiche 3a erstreckt sich von einem an der Nabe 4 befestigten zweiten Ende aus über diesen Stegbereich 17 bis zu dem an der Felge 2 befestigten (ersten) Ende 9 hin. Mit dem zweiten Ende ist die erste Speiche 3a dann wiederum fest mit der Nabe 4 verbunden. Der Befestigungsbereich 6 ist dabei jener integral, d.h. stoffeinteilig mit dem Stegbereich 17 verbundener Faserverbundwerkstoffabschnitt 30, der relativ zu dem Stegbereich 17 aufgefächert / verbreitert / platt gedrückt ist und im Wesentlichen deltaförmig ausgebildet ist. Die erste Speiche 3a weist an ihrem Befestigungsbereich 6 eine geringere Dicke, jedoch eine erhöhte Breite als der Stegbereich 17 auf.
Zur Aufnahme dieses aufgefächerten Faserverbundwerkstoffabschnittes 30 / des Befestigungsbereiches 6 ist in der Felge 2, nämlich in dem Vorzusammenbau aus Kern 10 und erster Faserlage 12, erfindungsgemäß eine Vertiefung 7 ausgebildet. Diese Vertiefung 7 ist, wie in 9 zu erkennen indirekt durch die Ausbildung einer Ausnehmung 11 in dem Kern 10 vorgegeben. Die Ausnehmung 11 weist wiederum zwei Ausnehmungsbereiche 31 und 32 auf. Der erste Ausnehmungsbereich 31 erstreckt sich an einem lokalen Umfangsbereich der Felge 2 von dem Felgenboden 21 aus entlang einer ersten Seitenflanke 22 mit einer im Wesentlichen gleichbleibenden Tiefe. Dieser erste Ausnehmungsbereich 31 ist, wie nachfolgend näher erläutert, in seiner Tiefe auf die Dicke des Abdeckabschnittes 5 und mit seiner Außenkontur auf die Außenkontur des Abdeckabschnittes 5 abgestimmt.
Innerhalb dieses ersten Ausnehmungsbereiches 31, der sich im Wesentlichen trapezförmig / prismenförmig von dem Felgenboden 21 aus radial nach außen zur ersten Felgenflanke 22 hin verbreitert, weist mittig einen sich ebenfalls in radialer Richtung erstreckenden zweiten Ausnehmungsbereich 32 auf. Dieser zweite Ausnehmungsbereich 32 ist mittig innerhalb einer Außenkontur / Randbereiches des ersten Ausnehmungsbereiches 31 platziert / gebildet. Der zweite Ausnehmungsbereich 32 weist eine größere Tiefe als der erste Ausnehmungsbereich 31 auf, wodurch der zweite Ausnehmungsbereich gegenüber dem ersten Ausnehmungsbereich 31 abgesetzt ist.
Die erste Faserlage 12 liegt derart an dem Kern 10 an, dass sie die Form sowie Konturen der Ausnehmung 11, insbesondere der beiden Ausnehmungsbereiche 31, 32, nachformt / nachbildet. Somit bildet die erste Faserlage 12, wie in 9 gut zu erkennen ist, die Vertiefung 7 aus, die die gleiche Form aufweist wie die Ausnehmung 11 des Kerns 10, nun jedoch in ihren Maßen um die Lagendicke der ersten Faserlage 12 verringert ist.
Eine erste Außenkontur 19 eines ersten Vertiefungsbereiches 13, der an den ersten Ausnehmungsbereich 31 angeformt ist, bildet zusammen mit einem zweiten Vertiefungsbereich 14, der an den zweiten Ausnehmungsbereich 32 angeformt ist, und eine zweite Außenkontur 20 ausbildet, die Vertiefung 7 aus. Der erste Vertiefungsbereich 13 ist derart ausgebildet, dass seine Tiefe im Wesentlichen der Dicke des Abdeckabschnittes 5 entspricht. Wiederum ist die Tiefe des zweiten Vertiefungsbereiches 14 auf die Dicke des Faserverbundwerkstoffabschnittes 30 der ersten Speiche 3a abgestimmt, so dass der Faserverbundwerkstoffabschnitt 30 den zweiten Ausnehmungsbereich 32 vorzugsweise nach außen hin nicht überragt. Zu diesem Zwecke weist der zweite Vertiefungsbereich 14 eine sich variierende Tiefe auf, die von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich abnimmt. Dadurch nimmt der zweite Vertiefungsbereich 14 eine komplementär zu dem Faserverbundwerkstoffabschnitt 30 ausgeführte Form an (da sich der Faserverbundwerkstoffabschnitt 30 ebenfalls in radialer Richtung des Laufrades 1 gesehen nach außen hin in seiner Dicke verringert. Ein Vertiefungsgrund 33 des zweiten Vertiefungsbereiches 14 erstreckt sich entlang einer gedachten Erstreckungsebene. Diese Erstreckungsebene ist vorzugsweise eine Ebene, die sich entlang einer gedachten Linie zwischen dem ersten Ende 9 und dem an der Nabe 4 angebrachten gegenüberliegenden zweiten Ende der ersten Speiche 3a gerade erstreckt.
Der zweite Vertiefungsbereich 14 ist derart relativ zu dem ersten Vertiefungsbereich 13 angeordnet, dass der zweite Vertiefungsbereich 14 mit seiner (zweiten) Außenkontur 20 vollständig von der (ersten) Außenkontur 19 des ersten Vertiefungsbereiches 13 angeordnet ist.
Wie weiterhin in 3 besonders gut zu erkennen ist, weist der Abdeckabschnitt 5 einen im Wesentlichen trapezförmigen / prismenförmigen Anlagebereich 18 auf, der an seinem der ersten Außenkontur 19 zugewandten Randbereich flächig innerhalb des ersten Vertiefungsbereichs 13 anliegt. Der Abdeckabschnitt 5 ist in einem befestigten Zustand der ersten Speiche 3a jedoch auch mit seiner Außenseite 8 formlich an die Außenseite 8 der Felge 2, nämlich an die Vertiefung 7 (im Bereich der ersten Seitenflanke 22 sowie des Felgenbodens 21 der Felge 2) angepasst. In 3 sowie auch in 5 ist zu erkennen, dass der erste Vertiefungsbereich 13 nicht exakt mit seiner Dicke / Tiefe auf die Dicke des Abdeckabschnittes 5 abgestimmt ist. Folglich überragt der Abdeckabschnitt 5 um ein gewisses Maß nach außen hin den ersten Vertiefungsbereich 13. Alternativ hierzu ist es in weiteren Ausführungen jedoch auch umgesetzt, dass der Abdeckabschnitt 5 bündig mit dem an die Vertiefung 7 bzw. an die erste Außenkontur 19 angrenzenden Bereich der Felge 2a (im Bereich der jeweiligen Seitenflanke 22, 23 sowie des Felgenbodens 21) ausgebildet ist.
Der Abdeckabschnitt 5 ist dabei stets so angeordnet und ausgebildet, dass er die Außenseite 8 der Felge 2 im befestigten Zustand unmittelbar mit ausbildet. Der dann im ausgehärteten / fertig montierten Zustand des Laufrades 1 einen Verbindungsabschnitt 15 ausbildender Faserverbundwerkstoffabschnitt 30 ist zusammen mit dem Abdeckabschnitt 5 auf die erste Faserlage 12 aufgeklebt. Der Abdeckabschnitt 5 liegt dann flächig um den zweiten Vertiefungsbereich 14 herum an der ersten Faserlage 12 / in der Vertiefung 7 an.
Bei dem nachfolgend noch näher erläuterten Herstellverfahren des Laufrades 1 sind beim Aufbringen / Befestigen der ersten Speiche 3a an der Felge 2 sowohl der Faserverbundwerkstoffabschnitt 30 als auch der Abdeckabschnitt 5 nass, d.h. mit einem Harz getränkt, welches Harz noch nicht ausgehärtet ist, so dass der Abdeckabschnitt 5 sowie der Faserverbundwerkstoffabschnitt 30 exakt an die Form der Felge 2 und der der Vertiefung 7 angeglichen werden können.
Wie in 3 weiterhin zu erkennen ist, weist der Abdeckabschnitt 5 zur Durchführung der Speiche 3a, nämlich für den Stegbereich 17 ein Durchgangsloch 16 auf. Dieses Durchgangsloch 16 ist in dieser Ausführungsform im Wesentlichen rechteckförmig, nämlich quadratisch aus dem Abdeckabschnitt 5 ausgeschnitten. Dies ermöglicht zum einen eine besonders aerodynamische Durchführung des Stegbereiches 17 / der ersten Speiche 3a, und zugleich, dass sich bei einem Durchführen der Speiche 3a die um das Durchgangsloch 16 befindlichen Verstärkungsfasern des Abdeckabschnittes 5 nicht ungewollt verformen / aufwellen.
Radial außerhalb des Abdeckabschnittes 5, nämlich im Anschluss an den Anlagebereich 18 ist auf der Außenseite 8 der Felge im weiteren noch eine Bremsenauflage 37 ausgebildet, die eine Struktur aufweist, die für das Bremsen optimiert ist. Die Dicke dieser Bremsenauflage 37 nimmt hin zu den Felgenhörnern 26, 27 hin ab.
Mit 4 ist weiterhin ersichtlich, dass der Abdeckabschnitt 5 auch in radialer Richtung des Laufrades 1 nach außen eine gebogen verlaufende Außenkontur aufweisen kann, die dann der Form der ersten Außenkontur 19 entspricht.
In 2 ist dann nochmals eine detaillierte Ansicht eines Abschnittes der Felge 2 nach 1 abgebildet, wobei jeweils zwei einzelne Speichen 3 (erste Speiche 3a sowie eine weitere zweite Speiche 3b), die wie auch die anderen Speichen 3 der Felge 2 wie die erste Speiche 3a ausgebildet sind, wechselweise zusammen mit je einem Abdeckabschnitt 5 entlang des Umfangs der Felge 2 angeordnet sind. In einer Umfangsrichtung der Felge 2 betrachtet, sind die jeweiligen, an gegenüberliegenden Seitenflanken 22 bzw. 23 angebrachten Speichen 3 nicht auf einer exakt gleichen Höhe, sondern versetzt zueinander, d.h. entlang der Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Wie gesamtheitlich in 1 gut zu erkennen ist, wechseln sich hierbei entlang des Umfangs immer ein Abdeckabschnitt 5 mitsamt der Speiche 3 an der ersten Seitenflanke 22 mit einem anderen Abdeckabschnitt 5 sowie der zugeordneten Speiche 3 an der zweiten Seitenflanke 23 ab. Die Anbringung dieser Speichen 3 ist jedoch, wie bereits beschrieben, gleich ausgebildet.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform gemäß 11, ist es jedoch auch möglich, das erfindungsgemäße Laufrad 1 mit seiner Felge 2 so auszubilden, dass sich die beiden bzgl. der Seitenflanken 22, 23 gegenüberliegenden Abdeckabschnitte 5 auch entlang der Umfangsrichtung auf einer gleichen Höhe befinden. Hier ist in 11 bspw. zu erkennen, dass die Abdeckabschnitte 5 der beiden sich auf einer im Wesentlichen gleichen Höhe befindlichen, gegenüberliegenden Speichen 3 mit jeweils einem separaten Abdeckabschnitt 5 an der Felge 2 angebracht sind.
Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, wie in 12 zu erkennen ist, dass bei einer solchen Anordnung gemäß 11 die sich gegenüberliegende Abdeckabschnitte 5 zur Befestigung zweier Speichen 3 nicht aus einer separaten Faserlage ausgebildet sein müssen, sondern auch aus einer einzigen gemeinsamen Faserlage ausgebildet sein können. Folglich ist in 12 ein gesamtheitlicher Abdeckabschnitt 5 für zwei Speichen 3 vorgesehen, wobei dieser Abdeckabschnitt 5 in einem ausgerollten Zustand dann im Wesentlichen doppeltrapezförmig ausgeformt ist. Die jeweils breiten Seiten schließen dann wiederum an die Felgenhörner 26, 27 an. Der Abdeckabschnitt 5, wie er auch in 13 gut zu erkennen ist, erstreckt sich somit von der ersten Seitenflanke 22 aus in radialer Richtung nach innen über den Felgenboden 21 hinweg bis zur zweiten Seitenflanke 23 wieder hinauf. Auch ist es hierbei möglich, wie in 14 zu erkennen, diesen gesamtheitlichen zwei Speichen 3 aufnehmenden Abdeckabschnitt 5 in seiner Erstreckung bzgl. des Umfangs etwas dünner auszugestalten.
Auch ist es, wie in Verbindung mit den 15 bis 17 dargestellt, möglich, statt der aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellten Speichen 3, Speichen 3 aus einem Metallwerkstoff zu verwenden. Wie in 15 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zu erkennen ist, ist dann zwischen der ersten Faserlage 12 sowie dem Abdeckabschnitt 5 ein Befestigungseinsatz 34 eingebracht, der mit seiner Außenseite an der Innenseite des Abdeckabschnittes 5 anliegt und einen bspw. aufgerauten oder mit einem Gewinde versehenen Befestigungsbereich 6 der metallenen Speiche 3 kraft- sowie formschlüssig festhält. In dieser Ausführung ist lediglich ein erster Vertiefungsbereich 13 notwendig, um den Abdeckabschnitt 5 im Bereich der Außenkontur 19 zu befestigen.
In dem Ausführungsbeispiel nach 16 ist im Weiteren noch ein Speichennippel 35 zusätzlich an dem Befestigungsbereich 6, nämlich an dem Befestigungsbereich 6 ausgebildeten Außengewinde der Speiche 3 aufgedreht / befestigt. Der Speichennippel 35 weist an einer innerhalb, d.h. zwischen dem Abdeckabschnitt 5 / des Abdeckabschnitts sowie der Faserlage 12 aufgenommenen Seite einen radialen Fortsatz 16 auf, der formschlüssig durch den Befestigungseinsatz 34 und indirekt durch den Abdeckabschnitt 5 befestigt ist.
Im Weiteren ist es gemäß 17 auch möglich, statt die Speiche 3 / erste Speiche 3a / zweite Speiche 3b in einem versetzt zu einem gedachten (axialen) Mittenbereich der Felge 2 angeordneten Bereich anzubringen, die Speichen 3 auch in dem zentralen Mittenbereich der Felge 2 gemäß 17 anzubringen. Die Aufnahme / Befestigung des Befestigungsbereiches 6 erfolgt dabei gemäß 16, wobei der Befestigungseinsatz 34 integral mit dem Abdeckabschnitt 5 ausgebildet ist.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Laufrades 1 wird in einem Herstellverfahren vorzugsweise zunächst der Kern 10 bereitgestellt, welcher dann bereits ringförmig ausgebildet ist. Der Kern 10 weist dabei bereits die Form der zu fertigenden Felge 2 auf. Insbesondere gibt der Kern 10 dabei bereits die Form des Felgenbodens 21 sowie der beiden Seitenflanken 22, 23 vor. Auch die Innenseite des Felgenbettes 24 ist dann durch diesen Kern 10 vorgegeben. In einem weiteren Schritt im Anschluss daran wird dann die Ausnehmung 11 samt ihrer Ausnehmungsbereiche 31 und 32 an einem beabsichtigten Umfangsbereich, in dem später die Speiche 3 zu befestigen ist, eingebracht. Da der Kern aus einem Schaumstoffmaterial, nämlich einem offenporigen Kunststoffschaummaterial hergestellt ist, wird diese Ausnehmung 11 mittels eines heißen Stempels, d.h. mittels eines Stempeldruckverfahrens / Heißstempelverfahrens eingedrückt. Die Temperatur des Stempels ist dabei derart gewählt, dass sich der Kern 10 nur im Bereich dieser Ausnehmung 11, zur Ausbildung dieser Ausnehmung 11 plastisch / thermisch dauerhaft verformt. Dadurch bildet sich die bleibende Ausnehmung 11 aus. Alternativ hierzu ist es auch möglich, einen kalten Stempel / ein Kaltstempelverfahren zu verwenden, wobei dann der Stempel mit einem erhöhten Druck auf den bereits erstarrten Kern 10 aufzudrücken ist, so dass sich eine plastische, bleibende Ausnehmung 11 ausbildet. Auch ist in weiteren Ausführungen die Ausnehmung 11 mittels einer fräsenden Bearbeitung / eines Fräsverfahrens in den bereits erstarrten Kern 10 einzufräsen oder die Ausnehmung 11 bereits beim Urformen des Kerns 10, beim Aufschäumen des aus dem Schaumstoffmaterial bestehenden Kerns 10 durch Anordnen einer entsprechenden Negativform an der Kernaußenseite, auszubilden.
Im Anschluss daran wird dann die erste Faserlage 12 auf den Kern 10 aufgebracht. Vorzugsweise wird die erste Faserlage 12 mittels eines Wickelverfahrens direkt auf den Kern 10 aufgebracht, wobei zunächst mehrere Verstärkungsfasern auf die Außenseite des Kerns 10 unmittelbar aufgewickelt werden. Diese aufgewickelten Verstärkungsfasern bilden dann eine gewebte / gewirkte / geflochtene Struktur auf und sind entweder mit Harz vorimprägniert oder werden nach dem Wickeln mit Harz imprägniert. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin auch möglich, mehrere Faserlagen auf den Kern 10 aufzubringen, wobei diese stets den ersten sowie den zweiten Vertiefungsbereich 13, 14, d.h. die Vertiefung 7 ausbilden. In dieser Ausführung wird lediglich eine erste Faserlage 12 derart auf den Kern 10 aufgebracht, dass sie den Kern 10 ummantelt. Die erste Faserlage 12 nimmt dann die Form der Ausnehmung 11 an und bildet die Vertiefung 7 aus.
Im Anschluss daran wird dann der Abdeckabschnitt 5 samt der Speiche 3 an dieser Faserlage 12 / an der Felge 2 befestigt. Beim Befestigen ist der Abdeckabschnitt 5 bereits durch das Ende 9 der Speiche 3 durchdrungen und bildet den Befestigungsbereich 6 aus. Dieser Befestigungsbereich 6 wird dann in die Vertiefung 7 samt dem Abdeckabschnitt 5 eingesetzt, wobei die Außenkonturen / der Randbereich des Abdeckabschnittes 5 und der Vertiefung 7 im Bereich des ersten Vertiefungsbereichs 13 aufeinander abgestimmt sind, so dass der Abdeckabschnitt 5 vollständig innerhalb der Außenkontur 19 der Vertiefung 7 angeordnet ist.
Insbesondere bei der Herstellung der Felge 2 als MTB und Gravel-Roadbike Felge sind die Speichen 3 außen auf die vorher gewickelte Felge 2 aufklebt und mit einem Patch (Abdeckabschnitt 5) abgedeckt um die Klebung zu verstärken und das Ganze optisch ansehnlich zu gestalten.
Bezugszeichenliste

1: Laufrad
2: Felge
3: Speiche
3a: erste Speiche
3b: zweite Speiche
4: Nabe
5: Abdeckabschnitt
6: Befestigungsbereich
7: Vertiefung
8: Außenseite
9: Ende
10: Kern
11: Ausnehmung
12: Faserlage
13: erster Vertiefungsbereich
14: zweiter Vertiefungsbereich
15: Verbindungsabschnitt
16: Durchgangsloch
17: Stegbereich
18: Anlagebereich
19: erste Außenkontur
20: zweite Außenkontur
21: Felgenboden
22: erste Seitenflanke
23: zweite Seitenflanke
24: Felgenbett
25: Felgenbettverstärkung
26: erstes Felgenhorn
27: zweites Felgenhorn
28: Felgenhöhe
29: Felgenbreite
30: Faserverbundwerkstoffabschnitt
31: erster Ausnehmungsbereich
32: zweiter Ausnehmungsbereich
33: Vertiefungsgrund
34: Befestigungseinsatz
35: Speichennippel
36: Fortsatz
37: Bremsenauflage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007036065 A1 [0002]
EP 1985434 A1 [0003]

Claims

Laufrad (1) für ein muskelbetriebenes Fahrzeug, mit einer zumindest teilweise aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Felge (2) sowie mit mehreren Speichen (3), die die Felge (2) mit einer Nabe (4) verbinden, wobei an einem einen Abdeckabschnitt (5) der Felge (2) durchdringenden Ende (9) jeder Speiche (3) ein Befestigungsbereich (6) ausgebildet ist, welcher Befestigungsbereich (6) an der Felge (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (5) derart in einer an der Felge (2) ausgebildeten Vertiefung (7) angeordnet ist, dass der Abdeckabschnitt (5) eine Außenseite (8) der Felge (2) mit ausformt.
Laufrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (5) aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist.
Laufrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (5) einen trapezförmigen Anlagebereich (18) aufweist, mit dem er flächig in der Vertiefung (7) anliegt.
Laufrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (5) um den gesamten Befestigungsbereich (6) herum flächig in der Vertiefung (7) anliegt.
Laufrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (7) durch eine in einem Kern (10) der Felge (2) eingearbeitete Ausnehmung (11) gebildet ist.
Laufrad (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (10) von zumindest einer Faserlage (12) umgeben ist, welche Faserlage (12) im Bereich der Ausnehmung (11) die Form der Vertiefung (7) annimmt.
Laufrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (7) einen ersten Vertiefungsbereich (13) aufweist, der in seiner Dicke und / oder seiner Außenkontur (19) auf den Abdeckabschnitt (5) abgestimmt ist.
Laufrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (7) einen zweiten Vertiefungsbereich (14) aufweist, der mit seiner Dicke und / oder seiner Außenkontur (20) auf einen an der Felge (2) anliegenden Verbindungsabschnitt (15) des Befestigungsbereiches (6) abgestimmt ist.
Laufrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (5) mit einem Durchgangsloch (16) ausgebildet ist, durch das ein an den Befestigungsbereich (6) anschließender Stegbereich (17) der Speiche (3) hindurchragt.
Laufrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Befestigungsbereich (6) der Speiche (3) aus einem Faserverbundwerkstoffabschnitt (30) besteht, der kraftschlüssig und / oder stoffschlüssig mit der Felge (2) verbunden ist.
Laufrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Befestigungsbereich (6) der Speiche (3) aus einem Metallwerkstoff besteht, der formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Felge (2) verbunden ist.
Fahrrad mit einem Laufrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Verfahren zum Herstellen eines Laufrades (1) umfassend folgende Schritte: a) Bereitstellen eines ringförmigen Kerns (10), der zumindest teilweise die Form einer Felge (2) vorgibt, b) Einbringen einer Ausnehmung (11) an einem Umfangsbereich des Kerns (10), c) Anbringen einer den Kern (10) ummantelnden Faserlage (12), sodass die Faserlage (12) eine die Form der Ausnehmung (11) annehmende Vertiefung (7) ausbildet, d) Durchschieben einer Speiche (3) durch einen Abdeckabschnitt (5), sodass der Abdeckabschnitt (5) von zumindest einem, einen Befestigungsbereich (6) ausbildenden Ende (9) der Speiche (3) durchdrungen ist, und e) Befestigen des Abdeckabschnittes (5) in der Vertiefung (7), wobei der Abdeckabschnitt (5) und die Vertiefung (7) derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Abdeckabschnitt (5) vollständig innerhalb einer Außenkontur (19) der Vertiefung (7) angeordnet ist und der Befestigungsbereich (6) mit der Felge (2) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (10) aus einem Schaumstoffmaterial, etwa einem offenporigen oder geschlossenporigen Kunststoffschaummaterial, hergestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (11) in dem Kern (10) mittels eines Stempels eingedrückt ist.