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Die
Erfindung betrifft ein Einhak- bzw. Befestigungsmittel des Endes
einer Speiche an einer Felge oder einer Nabe.
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Für ein Speichenrad,
insbesondere ein Zweiradrad, ist es bekannt, das Ende einer Speiche an
der Felge mittels einer Speichenmutter einzuhaken bzw. zu befestigen.
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Diese
Mutter weist einen erweiterten Kopf auf, welcher in einer Bohrung
der Felge gehalten wird, der durch ein Rohr verlängert ist, das Innen mit einem
Gewinde versehen ist. Diese Mutter wird auf das mit einem Gewinde
versehene Ende der Speiche aufgeschraubt, was es ermöglicht,
gleichzeitig die Befestigung der Speiche und die Einstellung ihrer Spannung
zu realisieren.
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Man
kennt ebenso aus der europäischen
Patentanmeldung, die unter der Nr.
EP
896 886 veröffentlicht
ist, ein Befestigungsmittel, welches zum Halten des Kopfes einer
Speiche vorgesehen ist. Dieses Mittel stellt sich als eine hole
Schraube dar, die von dem Körper
der Speiche durchquert wird. Die Schraube hält den Kopf der Speiche und
sie ist vorgesehen, um in einer mit einem Gewinde versehenen Bohrung
der Felge eingeschraubt zu werden. In diesem Fall ist das Befestigungsmittel
an der Außenseite
mit einem Gewinde versehen.
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Das
Problem, welches sich für
diese Befestigungsmittel stellt, ist es, ihr Lösen zu vermeiden, was unausweichlich
eine Lockerung der Speiche hervorruft. Dieses Problem kommt von
der Tatsache, dass die Mutter oder die Schraube eingeschraubt werden, bis
die Speiche die gewünschte
Spannung erreicht. Das Schraubmoment steigt progressiv (bzw. nach und
nach zunehmend) mit der Spannung der Speiche an, jedoch ruft in
keinem Moment ein Anschlag oder etwas an deres eine exponentielle
Erhöhung
des Spannungsmoments hervor, wie sich dies bei einer herkömmlichen
Montage Schraube-Mutter einstellt.
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Auf
allgemeine An und Weise ist es bekannt, eine äußere Komponente, wie z.B. einen
Klebstoff in mindestens einem der Gewinde vor der Montage hinzuzufügen. Dieser
Klebstoff kann in Mikro-Kügelchen enthalten
sein, welche im Moment der Spannung zerplatzen.
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Es
ist ebenso eine mechanische Lösung
bekannt, die darin besteht, dem Gewindegang von einem der Gewinde
einen besonderen Querschnitt zu geben.
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Jedoch
sind diese Lösungen
nicht vollständig
zufriedenstellend. Oder aber sie sind kostenintensiv oder sie sind
kompliziert umzusetzen oder aber ihre Wirksamkeit verschlechtert
sich im Verlaufe der Zeit mit aufeinander folgenden Spannungen und
Lösungen,
welche im Verlaufe einer Einstellung des Rades z.B. für ein Aufnehmen
einer Verwindung realisiert werden.
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Für die weiter
oben beschriebenen Speichermuttern kennt man aus der europäischen Patentanmeldung,
die unter der Nr.
EP 838 352 veröffentlicht ist,
eine Lösung,
die darin besteht, auf Höhe
des Kopfes der Mutter einen verformbaren Einsatz zu setzen, in welchen
das Ende der Speiche ihr Gewinde aushöhlt.
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Eine
derartige Lösung
profitiert von der Tatsache, dass die Mutter einen erweiterten Kopf
aufweist, der sie an der Felge festhält. Der Einsatz ist in dem
Volumen des Kopfes aufgenommen. Jedoch ist diese Lösung nicht
anwendbar in dem Fall einer hohlen Schraube, da die hohle Schraube
durch ihr Gewinde gehalten wird und nicht durch einen erweiterten
Kopf.
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Die
Erfindung schlägt
vor, die Einhak- bzw. Befestigungsmittel von Speichen an einer Felge
oder an einer Nabe vom Typ mit äußerem Gewinde
zu verbessern unter gleichzeitigem Bieten eines besseren Halts beim
Spannen unter Spannung.
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Hierfür weist
das Haltemittel gemäß der Erfindung
einen hohlen, röhrenförmigen Körper mit
einer äußeren Wand,
welche mindestens auf einem Teil ihrer Höhe mit einem Gewinde versehen
ist, auf. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass der mit einem Gewinde
versehene Teil mindestens lokal einen elastisch verformbaren bzw.
deformierbaren Abschnitt aufweist, in Vorsprung bezüglich dem
Rest des Gewindes des mit einem Gewinde versehenen Teils gemäß einer
radialen und/oder axialen Richtung.
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Man
hat tatsächlich
festgestellt, dass ein derartiger vorragender Abschnitt auf beträchtliche
An und Weise die Reibung zwischen den Gewinden der Gesamtheit erhöht hat und
aus diesem Grunde war der Spannungshalt der Schraube besser.
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Die
Tatsache, dass der oder die Abschnitte elastisch deformierbar sind,
verbessert das Spannverhalten über
die Zeit mit den aufeinander folgenden Spannungen und Lösungen des
Mittels.
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Außerdem sind,
wie dies in der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich wird,
die verschiedenen Umsetzungsmodi der Erfindung relativ leicht und bei
geringen Kosten zu realisieren. Sie sind außerdem vollständig kompatibel
mit dem Nicht-Vorhandensein
des erweiterten Kopfes, der für
diese An einer Befestigung charakteristisch ist.
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Die
Erfindung wird besser verstanden werden unter Bezug nehmen auf die
unten gegebene Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen, welche einen
integralen Bestandteil davon bilden.
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1 und 2 stellen das Ende einer Speiche und
ihr Befestigungsmittel gemäß einem
Stand der Technik der vorliegenden Erfindung dar.
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3 stellt ein Befestigungsmittel
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung dar.
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4 ist eine Ansicht des Mittels
der 3 gemäß einer
Schnittebene BB.
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5 ist eine Schnittansicht
des Mittels der 4 gemäß einer
Schnittebene CC.
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6 zeigt eine zweite Ausführungsform
der Erfindung.
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7 ist eine Draufsicht eines
Haltemittels gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung.
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8 ist eine Querschnittsansicht
des Mittels der 7.
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9 ist eine Draufsicht eines
Befestigungsmittels gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung.
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10 ist eine Seitenansicht
des Mittels aus 9.
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11 stellt in Perspektive
den Einsatz dar, welcher im Inneren der hohlen Schraube eingeführt wird.
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1 und 2 stellen den Stand der Technik dar.
Die 1 stellt in Querschnittsansicht
ein Profil der Felge 1 dar, welche eine Kastenstruktur
mit einer unteren Brücke 2,
einer oberen Brücke 3 und
zwei seitlichen Wänden 5 und 6 aufweist,
die oberhalb der oberen Brücke
verlängert
sind, um Halteflügel 7 und 8 für den Reifen
zu bilden.
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Die
untere Brücke 2 weist
Bohrungen 10 auf, die gemäß einem Kamin gebildet sind,
der in Richtung nach innen des Kastens ausgerichtet ist. Der Kamin
ist innen mit einem Gewinde versehen.
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Eine
derartige Felge ist schon z.B. in der Patentanmeldung
EP 818 328 , Ausführungsform der
13,
beschrieben worden.
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Die
Bohrung 10 ist vorgesehen, um ein Einhak- bzw. Befestigungsmittel 11 einer
Speiche 12 aufzunehmen.
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Das
Befestigungsmittel 11 stellt sich als eine hohle Schraube
dar, die an einem Teil 13 ihrer äußeren Wand mit einem Gewinde
versehen ist. Im Inneren weist die Schraube eine zylindrische Ausnehmung 15 auf,
die am Ende der Schraube enger wird, um einen Haltesitz 16 des
Kopfes 17 der Speiche 12 zu bilden. Vorzugsweise
ist der Haltesitz 16 gemäß einem Kugelabschnitt abgerundet,
die Unterseite des Kopfes der Speiche weist eine entsprechende bzw. komplementäre Form
auf, und die Ausnehmung 15 weist unter dem Sitz 16 eine
erweiterte Form auf. Somit ist, wie dies in der 2 ersichtlich ist, die Achse der Speiche 12 fähig, sich
gemäß einigen
Grad im Verhältnis
zur Achse des Mittels 11 zu verstellen.
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Unter
dem mit einem Gewinde versehenen Teil 13 weist das Mittel
einen Eindruck 20 auf, der für das Einhaken bzw. Befestigen
eines Spannwerkzeugs vorgesehen ist.
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Man
realisiert derartige Mittel aus einer Legierung, die unter der Bezeichnung "Zamac" bekannt ist, welches
einem Durchmesser außerhalb
bzw. über
7 mm aufweist und eine Höhe
von etwa 13,5 mm, wobei der mit einem Gewinde versehene Teil mit einem
Gewindegang M7 versehen ist und sich über in etwa 6,5 mm erstreckt.
Selbstverständlich
sind diese Zahlen nur beispielhaft gegeben. Man kann ebenso das
Mittel aus einer Aluminiumlegierung, aus Stahl oder aus Messing
oder jedes andere geeignete Material realisieren.
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Die
Konstruktion des Mittels 11 ist nicht beschränkend und
es bestehen andere Ausführungsarten,
welche der Stand der Technik darstellen könnte. Was tatsächlich wichtig
ist, ist dass das Mittel eine röhrenförmige Form
aufweist, deren äußere Wand über mindestens
einen Teil der Höhe
des Mittels mit einem Gewinde versehen ist.
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3 bis 5 betreffen eine erste Ausführungsform
der Erfindung.
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Das
Haltemittel 22, welches dargestellt ist, weist eine ähnliche
Struktur zu derjenigen auf, die zuvor mit einem röhrenförmigen Körper 24 beschrieben wurde,
dessen äußere Wand über einen
Teil seiner Höhe
mit einem Gewinde versehen ist.
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Gemäß der dargestellten
Ausführungsform sind
zwei diametral gegenüberliegende
Abschnitte des Gewindes 26 und 27 des mit einem
Gewinde versehenen Teils 25 in Vorsprung bzw. vorragend
gemäß einer
radialen Richtung im Verhältnis
zum Rest des Gewindes.
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Die
zwei Abschnitte 26 und 27 werden durch Zungen
getragen, die in der Wand des Körpers 23 ausgeschnitten
sind und an dem Rest des Körpers auf
Höhe ihrer
Basis angefügt
sind, welche in Richtung zu dem Ende des Körpers gerichtet ist, das zuerst
in die mit einem Gewinde versehene Bohrung eingebracht wird. Die
Zungen 28 und 29 sind leicht in Richtung nach
der Außenseite
der Wand gebogen, um die Abschnitte 26 und 27 im
Verhältnis
zum Rest des Gewindes hervortreten zu lassen.
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Die
Zungen 28 und 29 sind vorgesehen, um in Richtung
nach innen des Körpers 23 sich
in einer Art und Weise elastisch zu biegen, um auf elastische Art
und Weise die Abschnitte 26 und 27 in die Kontinuität des Restes
des Gewindes zu bringen, wenn das Mittel in eine Bohrung, wie z.B.
die Bohrung 10 der 1,
eingeschraubt wird.
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In
der dargestellten Ausführungsform
decken die Abschnitte 26 und 27 zwei aufeinanderfolgende
Gewinde ab (bzw. erstrecken sich über) und sie erstrecken sich
jeder in etwa über
einen Bereich von 10° bis
30° um das
Gewinde. In der Figur ist es ersichtlich, dass die Zungen im Wesentlichen
eine dreieckförmige
Form aufweisen.
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Das
Mittel 22 ist aus jedem geeigneten Material realisiert,
insbesondere ist es durch Gießen
einer Legierung realisiert, die unter der Bezeichnung "Zamac" be kannt ist oder
auch einer Aluminiumlegierung oder aus Stahl oder aus Messing realisiert.
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Wenn
das Mittel 22 in eine mit einem Gewinde versehene Bohrung,
wie z.B. die Bohrung 10 der 1,
eingeschraubt wird, rufen die vorragenden Abschnitte eine Erhöhung der
Reibung mit dem Gegengewinde der Bohrung hervor, woraus ein besserer
Halt in Spannung der hohlen Schraube resultiert.
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Vorzugsweise,
wie dies in 5 ersichtlich ist,
weisen die Abschnitte 26 und 27 eine Formschräge 26a, 27a in
den Zonen auf, welche zuerst in das Gegengewinde der Bohrung im
Verlaufe eines Einschraubens in Eingriff gelangen. Diese Formschrägen erleichtern
den Eingriff der Gewinde der verformbaren Abschnitte in dem Innengewinde
der Aufnahme.
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Als
eine Variante dieser Ausführungsform kann
man vorsehen, dass in den Abschnitten 26 und 27 die
Gewinde in einer Neigung abgesetzt sind oder gemäß einer Längsrichtung im Verhältnis zum
Rest des Gewindes derart, dass die Zungen nicht nur in Biegung sondern
auch in Torsion oder in Ausdehnung oder in Komprimierung arbeiten
bzw. wirken.
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6 betrifft eine andere Ausführungsform der
Erfindung. Das Haltemittel 32 stellt sich wie in dem zuvorigen
Fall als ein röhrenförmiger Körper 33 dar,
dessen äußere Wand über einen
Teil 35 der Höhe
mit einem Gewinde versehen ist.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
ist mindestens ein Spalt in dem mit einem Gewinde versehenen Teil
des Körpers
gemäß einer
Achse rechtwinklig zur Längsachse,
die durch den Körper 33 definiert
wird, realisiert. Des Weiteren ist die Zone des mit einem Gewinde
versehenen Teils 35, die oberhalb des Spalts angeordnet
ist, gemäß einer
Längsrichtung verformt
worden, damit die Gewindegänge
oberhalb des Spaltes leicht im Verhältnis zur Steigung abgesetzt
sind, die durch das Gewinde unterhalb des Spalts definiert ist.
In der dargestellten Ausführungs form
weist der Körper
zwei diametral gegenüberliegende
Spalten 36 und 37 auf. Die Spalten sind gemäß einer
radialen Ebene ausgerichtet und sie zerschneiden den Körper über ein
bisschen mehr als die Hälfte
des Umfangs des Körpers.
Sie sind gemäß einer
longitudinalen Richtung abgesetzt bzw. versetzt und sie sind in
der longitudinalen Richtung um in etwa den Wert von 1 1/2 Ganghöhen in der
longitudinalen Richtung beabstandet. Die Abstände 38 und 39 des
Gewindes, die oberhalb der Spalte angeordnet sind, d.h. in Richtung
zum Ende des Körpers,
welches vorgesehen ist, als erstes in die mit einem Innengewinde
versehene Bohrung in Eingriff zu gelangen, sind leicht im Verhältnis zur
Steigung bzw. Ganghöhe
(frz.: pas) des Gewindes unterhalb der Spalte abgesetzt.
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Die
Spalte und die Absetzung können
während
der Gießoperation
realisiert werden. In diesem Fall ist das verwendete Material z.B.
eine Legierung, die unter der Bezeichnung "Zamac" bekannt ist, oder jedes andere geeignete
Material. Gemäß einer
anderen Möglichkeit
sind die Spalte durch Bearbeitung realisiert und die Absetzung wird
erhalten unter einem Aussetzen des Mittels einem Schlag gemäß einer
longitudinalen Richtung. Andere Techniken könnten ebenfalls verwendet werden.
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Während dem
Spannen des Ansatzes werden die abgesetzten Abschnitte des Gewindes
gezwungen, die Ganghöhe
bzw. Steigung des Gegengewindes der mit einem Innengewinde versehenen Bohrung
wieder einzunehmen unter einem Verändern der Elastizität des Körpers, welche
die Spalte erzeugt haben. Hierdurch wird die Reibung zwischen den
abgesetzten Abschnitten und dem Gegengewinde erhöht, was das Halten in Spannung
verbessert.
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Gemäß 7 ist der Körper 43 des
Mittels 42 in seinem mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 45 beiderseits
einer mündenden Öffnung 46, 47 durchbohrt,
die die Wand des Körpers
gemäß einem
Durchmesser durchquert. Ein zylindrischer und elastisch verformbarer
Einsatz 48 ist im Inneren der Öffnung eingeführt. Die Länge des
Einsatzes ist ausreichend, damit seine Endfläche 49 und 50 lokal
mindestens im Verhältnis
zu den Böden
des Gewindes des Teils 45 vorragend sind.
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Der
Einsatz ist z.B. aus einem Elastomer realisiert oder auch aus Polyamid
oder einem Acetalharz.
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Beim
Spannen des Mittels in der mit einem Innengewinde versehenen Bohrung
verformen sich die Endflächen 49 und 50 des
Einsatzes in einer Art und Weise, dass sie sich dem Relief des Gegengewindes
anschmiegen. Sie rufen eine lokale Komprimierung des Einsatzes gemäß der longitudinalen Richtung,
die er definiert, hervor. Unter ihrem sich Verformen bilden die
Endflächen 49 und 50,
welche im Verhältnis
zum Rest des mit einem Gewinde versehenen Teils 45 des
Einsatzes vorragend sind, wieder verformbare Abschnitte des Gewindes.
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Die
Reibung unter Druck der Flächen 49 und 50 gegen
das Gegengewinde erhöht
den Halt in Spannung des Haltemittels. Gegebenenfalls können die
Enden des Einsatzes angefast oder abgerundet sein, um das Einführen des
Einsatzes in die mit einem Gewinde versehene Bohrung zu erleichtern.
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Gemäß 9 weist das Mittel 52 einen
Körper 53 auf,
dessen einer Teil 55 der äußeren Wand mit einem Gewinde
versehen ist. Zwei diametral gegenüberliegende Einschnitte 56 und 57 sind
in der Wand des Körpers
gemäß einer
longitudinalen Richtung realisiert. Die Einschnitte münden an
dem Ende des Mittels, welches dafür vorgesehen ist, als erstes in
die mit einem Innengewinde versehene Bohrung in Eingriff gebracht
zu werden und sie schneiden mindestens einige der Gewindegänge des
mit einem Gewinde versehenen Teils 55.
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Ein
Einsatz 59 ist im Inneren des Körpers 53 und der Einschnitte 56 und 57 in
Eingriff gebracht. Der Einsatz ist in 11 in
Perspektive dargestellt. Er weist selbst einen rotationszylindrischen
Schaft 60 auf. Der Durchmesser des Schaftes entspricht
dem inneren Durchmesser des Körpers
des Mittels, um ins Innere des Körpers
eingeführt
werden zu können. Der
Einsatz weist außerdem
zwei seitliche, diametral gegenüberliegende
Flügel 61 und 62 auf,
deren Flügelspannweite
ausreichend ist, um die Einschnitte 56 und 57 zu
durchqueren und vorzuragen, wie es so die 9 darstellt.
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In
einer Variante kann der Schaft hohl sein in einer An und Weise,
um ihm eine gewisse Nachgiebigkeit zu geben.
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Der
Einsatz ist aus einem elastisch verformbaren Material, z.B. aus
Elastomer realisiert oder auch aus Polyamid oder aus einem Acetalharz.
Vorzugsweise weisen die Flügel
eine dreieckförmige Form
auf, die in Richtung zum Ende des Mittels zugespitzt ist, das als
erstes in die mit einem Innengewinde versehene Bohrung eingeführt wird,
um das Eindringen der Flügel
in die Bohrung zu erleichtern.
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Unter
dem Eindringen in die Bohrung verformen sich die Flügel 61 und 62 des
Einsatzes elastisch derart, dass sie sich dem Relief des Gegengewindes
anschmiegen, was die Reibung erhöht
und somit den Halt des Mittels in Spannung. Unter ihrem Verformen
bilden die Enden 63 und 64 der Flügel, welche
im Verhältnis
zum Rest des mit einem Gewinde versehenen Teils vorragen, wieder
verformbare Abschnitte des Gewindes.
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Gegebenenfalls,
wie dies in 11 ersichtlich
ist, kann der Schaft des Einsatzes in Richtung des Haltesitzes des
Kopfes der Speiche verlängert sein.
Dieser Sitz ist zuvor unter Bezugnahme auf 2 beschrieben worden. Der Schaft kann
ausreichend lang sein, damit seine Basis einen Druck auf den Kopf
der Speiche ausübt,
wobei so ein elastischer Halt der Speiche sichergestellt ist, in
dem Fall, in welchem sie sich lockert. Gleichermaßen kann
der Schaft in Richtung zur oberen Brücke der Felge in einer An und
Weise verlängert
sein, um in Anlage an dieser Brücke
bei normalen Spannbedingungen des Mittels zu sein. Dieser Kontakt
erhöht
die Reibung des Haltemittels und verbessert seinen Halt in Spannung.
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Die
mit ihren elastischen verformbaren Abschnitten beschriebenen Mittel
verbessern den Halt in Spannung bzw. Spannungshalt der Haltemittel. Des
Weiteren verschlechtert sich dieser Spannungshalt nicht im Verlaufe
von aufeinander folgenden Spannungen und Lösungen der Mittel, z.B. wenn
es sich darum handelt, eine Verwindung des Rades auszugleichen oder
die Spannung der Speichen zu verändern.
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Ein
Einsatz, wie er unter Bezugnahme auf die 8 oder 10 beschrieben
wurde, ist außerdem vorteilhaft,
da er mindestens teilweise die Ausnehmung des Befestigungsmittels
versperrt und den Kopf der Speiche hält, in dem Fall, wo die Speiche reißt.
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Selbstverständlich ist
die Beschreibung nur beispielhaft gegeben und man kann andere Ausführungsformen
der Erfindung ohne hierfür
den Rahmen derselbigen zu verlassen, annehmen. Insbesondere versteht
es sich von selbst, dass das Befestigungsmittel verwendet werden
kann, um eine Speiche nicht an der Felge, sondern an der Nabe des
Rades zu befestigen. Die Verbindung zwischen der Speiche und ihrem
Befestigungsmittel kann unterschiedlich von derjenigen, die beschrieben
wurde, sein. Zum Beispiel könnte
dies mittels einem mit einem Innengewinde versehenem Ansatz der
Fall sein.
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Außerdem wurden
die verformbaren Abschnitte als Paar beschrieben, wohingegen man
nur eine einzige Zunge in dem Fall der 1, einen einzigen Spalt in dem Fall der 6, eine einzige Öffnung 46 oder 47 in
dem Fall der 7, einen
einzigen Einschnitt und einen einzigen Flügel in dem Fall der 9 haben könnte.