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Fahrzeugrad
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Die Erfindung betrifft ein Rad für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Bei pannensicheren Reifen handelt es sich um solche Reifen, die nicht
mit Druckluft aufgeblasen werden, so daß sie keinen Pannen wie mit Druckluft gefüllte
Reifen ausgesetzt sind.
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Während beim mit Druckluft gefüllten Reifen sich der sichere Halt
des Reifens auf der Felge durch den Luftüberdruck im Reifeninneren ergibt, bereitet
eine auch großen Seitenkräften standhaltende Anordnung eines pannensicheren Reifens
auf der Felge erhebliche Probleme.
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Und zwar sind Räder mit pannensicheren Reifen häufig hohen Seitenkräften
ausgesetzt, die versuchen, den Reifen von der Felge herunterzudrücken. Beispielsweise
sind Reifen auf Rädern von Rollstühlen, wie sie von gehbehinderten Personen benutzt
werden, oft sehr hohen Seitenkräften ausgesetzt, insbesondere dann, wenn der Rollstuhlfahrer
den Rollstuhl auf praktisch einem Rad punktuell dreht. Auch bei anderen Fahrzeugen
können hohe Seitenkräfte auftreten, bspw.
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bei Fahrrädern und Leiterwagen, wenn diese steile Schräghänge befahren
oder ins Schleudern kommen.
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Bei einem Rollstuhlrad mit einem pannensicherem, einen Ringkanal aufweisenden
Reifen ist es bekannt, den Halt des Reifens auf der Felge dadurch zu verbessern,
indem sein Ringkanal von einem Spannband durchdrungen ist, dessen beiden Endbereiche
durch eine der Felge benachbarte Öffnung des Reifens und ein Loch in der Felge hindurch
zu einer Wickelwelle eines dem Spannen dieses Spannbandes dienenden Spannschlosses
geführt sind. Selbst wenn man das Spannband sehr stark spannt, kann es vorkommen,
daß bei starken Querkräften der Reifen von der Felge abspringt. Dies insbesondere
bei Rollstühlen, wenn das betreffende Rollstuhlrad sich punktuell auf der Stelle
dreht, aber ggfs. auch bei anderen Anwendungsfällen, bspw. beim Fahren auf steiler
Böschung oder beim Schleudern des betreffenden Fahrzeuges.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, auf baulich einfache, kostengünstige
und betriebssichere Weise besseren Halt des Reifens auf der Radfelge zu erreichen.
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Dies gelingt erfindungsgemäß durch ein Rad gemäß Anspruch 1.
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Der Maßnahme des stationären Gleitbandes liegt folgende Überlegung
zugrunde: Das Spannband umschlingt den Boden des Ringkanales des Reifens um nahezu
3600. Die vom Spannschloß auf jeden Spannbandend-Ringkanales bereich ausgeübte Spannkraft
muß sich dann innerhalb des/ des Reifens um ca. 1800 bis zu dem dem Spannschloß
diametral gegenüberliegenden Reif enbereich fortpflanzen, was jedoch nur unter von
dem Reibungskoeffizienten des Spannbandes mit dem elastomeren Material des Reifens
stark abhängiger Abschwächung möglich ist, und es kann hierbei selbst bei sehr starken
Spannkräften des Spannschlosses der Fall auftreten, daß der Reifen im Bereich diametral
gegenüber dem dem Spannschloß benachbarten Reifenbereich nur noch so schwach gespannt
ist, daß es bei starken Querbelastungen des Reifens zu seinem Herausspringen aus
der Felge kommen kann. Indem das, vorzugsweise metallische, insbesondere aus Stahl
bestehende Spannband anstelle dieses großen Reibungskoeffizienten Reifenmaterial/Srannband
dem durch die Gleitbahn des Gleitbandes vermittelten wesentlich kleineren Reibungskoeffizienten
Gleithahn/Spannband ausgesetzt wird, ergibt sich viel geringere Abschwächung der
vom Spannschloß auf das Spannband ausgeübten Spannkraft auf deren Weg bis zum dem
Spannschloß diametral gegenüberliegenden Reifenbereich mxt der Folge, daß auch dieser
Reifenbereich durch das Spannband noch gut gespannt werden kann. Es gelingt so,
durch diese baulich ein-
fache, kostengünstige, betriebssichere
und auch nachträglich leicht anwendbare Maßnahme des Gleitbandes dem Reifen so sicheren
Halt auf der Radfelge zu geben, daß er auch bei im Fahrbetrieb starken Querbelastungen,
z.B.
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bei Rollstühlen bei deren punktuellem Drehen um die Berührungsstelle
eines seiner Räder mit dem Boden, nicht aus der Felge herausspringt. Auch ermöglicht
dieses Gleitband ggfs., das Spannschloß in kleinerer Baugröße als ohne das Gleitband
vorsehen zu können.
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Obwohl es möglich ist, vorzusehen, daß das Gleitband im Ringkanal
fest angeordnet wird, es bspw. stellenweise mit dem Reifen verklebt wird, ist es
einfacher und deshalb bevorzugt vorgesehen, daß das Gleitband lediglich lose in
den Ringkanal eingelegt ist und zu seiner Halterung seine beiden Endbereiche durch
die auch vom Spannband durchdrungene öffnung des Reifens hindurchgeführt und zwischen
Reifen und Felge eingeklemmt sind.
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Diese Montage des Gleitbandes ist äußerst einfach und rasch und problemlos
durchzuführen und ergibt dennoch sicheren Halt des Gleitbandes im Reifen und an
der Felge.
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Das Gleitband kann zweckmäßig aus Kunststoff, besonders zweckmäßig
aus kunststoffbeschichtetem Gewebe bestehen.
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Der Kunststoff ist so auszuwählen, daß er mit dem Spannband einen
deutlich kleineren Reibungskoeffizienten als das Spannband mit dem elastomeren Material
des Reifens hat. Als Kunststoff kommen vorzugsweise Polytetrafluoräthylen, Polypropylen
oder Polyester infrage. Doch können
auch andere Kunststoffe niedriger
Reibungskoeffizienten mit dem Spannband Anwendung finden.
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Das Gleitband kann oft auch zweckmäßig aus Metall bestehen.
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Auch ein solches Metallband ergibt niedrigen Reibungskoeffizienten
mit dem Spannband, wenn letzteres aus Metall oder aus einem Material, das ebenfalls
einen niedrigen Reibungskoeffizienten mit dem Spannband aufweist, besteht.
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Ein solches, vorzugsweise aus Stahl bestehendes metallisches Gleitband
kann ebenfalls mit seinen Endbereichen zwischen den Reifen und die Felge eingeklemmt
sein. Wenn jedoch die Gefahr besteht, daß es beta Spannen des Spannbandes hieffiei
zu unerwünschter Faltenbildung des metallischen Gleitbandes auf dem Boden des Ringkanales
des Reifens kommen könnte, kann es als metallischer, eigensteifer, elastischer,
kreisbogenförmiger Bügel ausgebildet sein, dessen beiden Längsenden sich noch innerhalb
des Ringkanales in kurzen Abständen vor seiner zum Spannschloß führenden Öffnung
befinden, und zwar in solchen Abständen, daß die beiden Enden dieses metallischen
Bügels auch beim stärksten vorgesehenen Spannen des Spannbandes höchstens bis zum
Beginn der erwähnten Reifenöffnung gelangen können. Das Spannband kann dann zwar
ab den beiden Enden dieses Gleitbandes jeweils ein kurzes Stück auf dem elastomeren
Boden des Ringkanales aufliegen und hat mit diesem Boden wegen dessen elastomeren
Materials hohen Reibungskoeffizienten, doch spielt dies auf solchen kurzen Strecken
an diesen beiden Endbereichen des Bodens
keine störende Rolle. Beim
Spannen des Spannbandes kann sich dieser als Gleitband dienende Bügel dann auf dem
Boden des Ringkanales mit seinen beiden Enden in Richtung auf die zum Spannschloß
führende Reifenöffnung zu verschieben.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen längsgeschnittenen Ausschnitt aus einem Rad mit einem pannensicheren
Reifen, Fig. 2 denselben Ausschnitt wie Fig. 1, wobei jedoch das Spannband mittels
des Spannschlosses gespannt ist, Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 2, gesehen entlang
der Schnittlinie 3-3.
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Bei dem in Fig. 1 ausschnittsweise dargestellten Rad 9 mit pannensicherem
Reifen 36 kann es sich vorzugsweise um ein Rad eines Rollstuhles für Gehbehinderte
handeln,
doch kann es sich ggfs. auch um ein Rad für andere Zwecke
handeln, bspw. um ein Rad eines Fahrrades, eines Leiterwagens oder dergl.
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Dieses Rad weist eine kreisrunde Felge 37 auf, die mittels nicht dargestellten
Speichen an der ebenfalls nicht dargestellten Radnabe befestigt ist. Auf ihr ist
der aus elastomerem Material, wie Gummi oder Kautschuk, hergestellte pannensichere
Reifen 36 angeordnet, der das in Fig. 3 dargestellte Querschnittsprofil aufweist.
Dieser Reifen 36 weist einen zu ihm koaxialen hohlen Ringkanal 39 auf, der nicht
mit Druckluft gefüllt wird, sondern mit der Umgebungsluft des Rades 9 ständig durch
die im Reifen 36 und in der Felge 37 vorgesehenen oeffnungen 44, 45 kommuniziert
und die Eigenfederung des Reifens 36 verbessert.
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Dieser Reifen 36 ist zwar in die Felge 37 relativ tief eingesetzt
(Fig. 3), doch ist es dennoch notwendig, um ihn auch bei großen Querkräften sicher
auf der Felge zu halten, mittels eines vorzugsweise aus Metall, insbesonders aus
Stahl bestehenden Spannbandes 26 an die Felge 37 stark anzudrücken. Dieses Spannband
26 ist durch den Ringkanal 39 hindurchgeführt und seine beiden Endbereiche sind
durch die öffnung 44 des Reifens 36 und die mit ihr fluchtende öffnung 45 der Felge
37 hindurch zu einer Wickelwelle 12 eines dem Spannen dieses Spannbandes dienenden
Spannschlosses 10 geführt, dessen Abdeckkappe 21 in Fig. 1 abgenommen ist.
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Dieses Spannschloß 10 ist durch die Spannkraft des Spannbandes 26
an die Felge 37 angedrückt und hierdurch an ihr gehalten.
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Da das metallische Spannband 26 mit dem elastomeren Material des Reifens
großen Reibungskoeffizienten aufweist, der wegen der Umschlingung im Reifen bewirken
würde, daß die Spannung des Spannbandes 26 in den im Ringkanal 39 verlaufenden,
in beiden von der öffnung 44 wegführenden Richtungen rasch abnehmen und in einem
der öffnung 44 diametral gegenüberliegenden, mehr oder weniger großen Bereich des
Reifens 36 dann nicht mehr in allen Fällen dort für sicheren Halt des Reifens ausreichen
könnte, ist auf den Boden 43 des Ringkanales 39 des Reifens 36 ein Gleitband 40
lose aufgelegt und zu seiner Halterung sind seine beiden Endbereiche 40' durch die
Öffnung 44 des Reifens 36 nach außen hindurchgeführt und zwischen Reifen 36 und
Felge 37 eingeklemmt. Das Spannband 26 liegt auf voller Breite auf der Gleitbahn
49 dieses stationären Gleitbandes 40 auf.
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Das Gleitband 40 kann vorzugsweise aus Kunststoff, besonders zweckmäßig
aus kunststoffbeschichtetem Gewebe bestehen. Der Kuns stoff ist so auszuwählen,daß
er mit dem Spannband 26 einen kleineren Reibunggkoeffizienten als das Spannband
mit dem elastomere: Material des Reifens 36 hat. Als Kunststoff kommen vorzugsweise
Polytetrafluoräthylen, Polypropylen oder Polyester infrage.
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Dieses Gleitband 40
-die vom Spannschloß 10 auf das Spannband 26 ausgeübten starken Spannkräfte jait
geringerer Ab-
schwächung als ohne es weitetteite%(-indem seine Fläche ,auf der das Spannband 26
aufliegt, für dieses eine Gleitbahn 49 bildet, deren Reibungskoeffizient mit dem
Spannband 26 wesentlich kleiner ist, als der Reibungskoeffizient Spannhand/Reifen
wäre. Insbesondere kann
dieses Gleitband 40 dazu dienen, daß auch
unter sehr ungünstigen Umständen, bspw. beim Drehen des Rades 9 unter Belastung
auf der Stelle der Reifen nicht aus der Felge 37 herausspringen kann, wenn das Spannband
26 mittels des Spannschlosses 10 stark gespannt ist.
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Das Spannschloß 10 weist einen U-förmigen Träger 11 auf, in welchem
die ein Zahnrad 13 tragende Wickelwelle 12 drehbar gelagert ist und in welchem ferner
ein mit dem Zahnrad 13 zusammenwirkender, als Rücklaufsperre dienender, federbelasteter
Sperrer 14 drehbar gelagert ist.
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Der Träger 11 ist von oben her von einer auf ihn aufgesteckten Abdeckkappe
21 übergriffen (Fig. 2).
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Der Sperrer 14 ist so gelagert, daß er manuelles Drehen der Wickelwelle
12 mittels eines Schraubenschlüssels oder dergl. in Richtung des Pfeiles A selbsttätig
zuläßt. Dagegen sperrt er Rückwärtsdrehen des Zahnrades 13 und damit der Wickelwelle
12. Dies wird dadurch erreicht, indem sich die kurzen Verzahnungen des Sperrers
19, bezogen auf Fig. 2, im Abstand oberhalb der durch die Drehachsen der Wickelwelle
12 und der Achse 16 bestimmten geometrischen Ebene befinden.
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