DE8904773U1 - Spoke for wire spoke wheel for extreme use - Google Patents

Description

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Speiche für Drahtspeichenrad für extreme BeanspruchungSpoke for wire spoke wheel for extreme use

BeschreibungDescription

Die Neuerung betrifft eine Speiche für Drahtspeichenrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Von der großen Auswahl an Modellen und Modellvarianten 'unterliegen Tourenräder, Bennsport- oder ausgesprochene Hennfahrrader im Vergleich au den herkömmlichen, auf dem Markt weit Ysrbreitetes, siner besonders extremen Belastung und Abnutzung. Damit verbunden s£«<ä tr-^tz ausgereifter Technik besonders sicherheitstechnische Aoforderungen bei der Benutzusg solcher hohe Geschwindigkeiten erreichnden Rennräder. Diese Anforderungen erstre^kes. sich neben dem Rahmen mit Vor^ergabel und Lenkung auf alle übrigen Bauteile. Besonders die Laufräder mit den Naben, Speichen und Felgen sind einer anhaltenden Überbeanspruchung ausgesetzt, da auf diese die Gesamtbelastung von Fahrrad und Benutzer sich abstützt. Gerade in diesem Zusammenhang müssen die Mobilität und die Zuverlässigkeit bei schnellen und harten Lenkreaktionen ausreichnd sicher gestellt sein.The innovation concerns a spoke for a wire spoke wheel according to the generic term of claim 1. Of the large selection of models and model variants, touring bikes, racing bikes or dedicated racing bikes are subject to particularly extreme stress and wear compared to the conventional ones that are widely available on the market. This is linked to particularly high safety requirements when using racing bikes that reach such high speeds, despite sophisticated technology. These requirements extend to all other components in addition to the frame with fork and steering. The wheels with the hubs, spokes and rims in particular are subject to constant excessive stress, as the overall load on the bike and the user rests on them. In this context in particular, mobility and reliability must be sufficiently ensured in the event of fast and hard steering reactions.

Ein Problem besonderer Art besteht beim Drahtspeichenrad für Fahrräder mit Hochleistungserwartungen bei den Speichen, auf welche die Belastung im Fahrbetrieb unmittelbar übertragen wird. Eine Erhöhung der Anzahl von Speichen -normalerweise 36 je Rad- kommt dem geschilderten Nachteil in nicht ausreichendem Maße entgegen, da bei Fahrrädern der vorbezeichneten Art auf eine enorme Eigengewichtsreduzierung geachtet werden muß. Bei verhältnismäßig wenigen Speichen im Radumfang kommt es andererseits leichter zu Speichenbrüchen, ein besonders hohes Unfallriaiko bei Rennläufen.A particular problem with wire spoke wheels for bicycles with high performance expectations is the spokes, which are directly subject to the load during riding. Increasing the number of spokes - normally 36 per wheel - does not adequately counteract the disadvantage described, since with bicycles of the type described above, attention must be paid to an enormous reduction in the dead weight. On the other hand, with relatively few spokes around the circumference of the wheel, spoke breakage is more likely, which poses a particularly high risk of accidents in racing.

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Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Rennrädern der eingangs erwähnten Art den Bereich der Laufräder zu verbessern und deren Qualität, insbesondere den Radrundlauf in der Weise zu steigern, daß sie auchThe innovation is therefore based on the task of improving the area of the wheels on racing bikes of the type mentioned above and increasing their quality, in particular the wheel concentricity, in such a way that they also

■S extrem starken Toureneinflüssen in jeder Hinsicht gewachsen sind, dies umso mehr, als an den Felgen auch die Bremsbägel sicher greifen sollen.■S are able to cope with extremely strong touring influences in every respect, all the more so as the brake levers must also grip securely on the rims.

Die Anordnung und Ausgestaltung der Speichen sollen dabei im Vordergrund stehen, nachdem es sich herausgestellt hat, daß bei der Verspannung von Speichen nach der bisherigen Methode keine optimale Stabilität der Speichenrader erzielt werden konnte, zumal es trotz entwickelter Hilfseinrichtungen kompliziert blieb, sämtliche Speichen eines Rades am gewindeseitigen Ende der Speichen mit dem Speichennippel auf die genaue Länge am Speichenloch der Felge aufzuhängen. Dieser Nachteil ließ sich mittels einer handelsüblichen automatischen Speichen-Nippel-Anziehungsmaschine nicht völlig ausschalten, da nicht in allen Fällen präzise gefertigte Einzelteile mit hoher Fertigungsgenauigkeit der Felgen bereit zu stellen waren.The arrangement and design of the spokes should be the focus here, after it became apparent that the spoked wheels could not be optimally stable when bracing them using the previous method, especially since it remained complicated, despite the auxiliary devices developed, to hang all the spokes of a wheel at the threaded end of the spokes with the spoke nipple at the exact length on the spoke hole of the rim. This disadvantage could not be completely eliminated using a commercially available automatic spoke-nipple tightening machine, since it was not always possible to provide precisely manufactured individual parts with high manufacturing accuracy for the rims.

Die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe strebt dagegen bei Speichen für ein Drahtrpeichenrad der vorbezeichneten Art eine Lösung an, die davon ausgeht, daß entsprechend dem Kennzeichen des des Anspruchs 1 jede der zu verwendenden und einzuziehenden Einzelspeichen zwischen deren Aufhängung am Nippel im Loch der Felge und deren entgegengesetzten Sitz mit dem abgewinkelten Speichenkopf am Nabenflansch bezw. an der Nabe einen Federspeicher aufweist.The task underlying the innovation, however, aims at a solution for spokes for a wire-spoke wheel of the type described above, which assumes that, in accordance with the characterizing part of claim 1, each of the individual spokes to be used and inserted has a spring accumulator between its suspension on the nipple in the hole of the rim and its opposite seat with the angled spoke head on the hub flange or on the hub.

Dieser Federspeicher stellt sicher, daß nach dem JÜinspeichen und Festziehen des Speichennippels bei vorgegebenem Lochkreisdurchmesser praktisch flächendeckend, d.h. im gesamten Bereich der montierten Speichen eineThis spring mechanism ensures that after lacing and tightening the spoke nipple, at a given bolt circle diameter, practically the entire area, i.e. the entire area of the mounted spokes,

konstante und absolut sichere Verspannung des Drahtspeichenrades erfolgt. Weitere Voraussetzung für ein kompaktes Verspannen des Drahtspeichenrades ist ent-' sprechend die Formgebung des Federspeicher jeder Speiche, der aus mehreren, längs der Speicherachse gleichmäßig ausladenden, wellenförmigen Ausbiegungen bezw. Auslenkungen besteht.constant and absolutely secure tensioning of the wire spoke wheel. Another prerequisite for compact tensioning of the wire spoke wheel is the shape of the spring accumulator of each spoke, which consists of several wave-shaped bends or deflections that extend evenly along the accumulator axis.

Diese Welisnlinienform des Fecierspeichrs ist vorteilhaft, du damit die Speiche bei gleichbleibender grundsätzlicher Stabilität sich fast unbemerkt längt bezw. reckt, ohne daß bei den benachbarten Speichen eine Lockerung derVerspannung erfolgen kann, übrigens können Drahtspeichen hanälsüblicher Qualität verwendet werden. Beim Verspannen der Speichen mit Federspeicher braucht im Vergleich zur früheren Montage lediglich etwa der halbe Arbeitsaufwand betrieben werden. Diese Art der Montage eines Drahtspeichenrades ist zudem äußerst wirtschaftlich, zumal der Federeffekt bezw. die längsaxial wirkende Dehnungsmöglichkeit der "gewellten" Speichen eine Nach- oder Feinjustage erübrigt.This corrugated shape of the spring brake is advantageous because it allows the spoke to stretch or elongate almost unnoticed while maintaining the same basic stability, without the tension on the adjacent spokes becoming loose. Wire spokes of standard quality can also be used. When tensioning the spokes with a spring brake, only about half the amount of work is required compared to the previous assembly. This type of assembly of a wire spoke wheel is also extremely economical, especially since the spring effect or the longitudinal axial expansion capability of the "corrugated" spokes means that there is no need for any readjustment or fine adjustment.

Der Federefftkt der Speichen schont ferner uie Lager der Nabe, ob als Ki ^ellager oder als Rollenlager, er schont außerdem die Reifen durch Verminderung des Rollwiderstandes auf der Fahrbahn und fördert durch ruhigen Lauf die Konzentration des Fahrers. Nicht zu unterschätzen ist der Nebeneffekt einer erhöhten Seitenstabilität des Rades sowie die bessere beiderseitige Wirkung der Bremsbügel. Die bisher üblichen, auf das Bad generell einwirkenden Spitzenbelastungen werden weitestgehend ausgeschaltet oder stark vermindert. Völlig ausgeschaltet sind die gefürchteten Speichenbrüche, da die starren Speichen durch solche mit Federspeicher ersetzt sind, welche harte (Schlag-) Einwirkungen auffangen. Die bisher übliche als wenig zuverlässige "Klangprobe"The spring effect of the spokes also protects the bearings of the hub, whether as keel bearings or roller bearings, it also protects the tires by reducing rolling resistance on the road and promotes the driver's concentration through smooth running. The side effect of increased lateral stability of the wheel and the better effect of the brake levers on both sides should not be underestimated. The previously usual peak loads that generally affect the bike are largely eliminated or greatly reduced. The dreaded spoke breakages are completely eliminated, as the rigid spokes have been replaced by spring-loaded ones that absorb hard (impact) impacts. The previously usual "sound test" that was considered unreliable

beim Anreißen der starren Speichen erzeugte Tonresonanz ala vermeintliche Bestätigung für ein ausreichendes Verspannen des Drahtspeichenrades bekommt jetzt eine neue verläßliche Bedeutung durch die wellenförmigen, elastisch wirkenden Speichen. Diese ergeben infolge einer systematisch und gleichgelagerten Verspannung eine einheitliche helle Klangfarbe als sicheres Zeichen einer rundum perfekten Speichenmontage.The sound resonance produced when the rigid spokes are drawn as a supposed confirmation that the wire spoke wheel is sufficiently tensioned now takes on a new, reliable meaning thanks to the wave-shaped, elastic spokes. As a result of systematic and uniform tensioning, these produce a uniform, bright tone as a sure sign of an all-round perfect spoke assembly.

Die Neuerung Kommt schließlich zu dem Ergebnis, daß der Federspeicher auch bei einer Speichenausführung verwendet werden kann, die von der runden Querschnittsform abweicht. In diesem Zusammenhang sind vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung in den Unteransprüchen enthalten. Hervorzuheben sind dabei die Merkmale der Ansprüche 6 bis 8, die in idealer Weise neben dem handelsüblichen runden Speichendraht auch unrunde Querschnitte für brauchbares und widerstandsfähiges Speichenmaterial kennzeichnen, ohne die Vorteile der Grundausführung der Neuerung zu schmälern. Entscheidend dabei ist, daß die Formgebung und die aerodynamische Ausstattung der Speichen diese in Bezug auf unverzichtbar reduzierten Luftwiderstand im Fahreinsatz windschlüpfrig macht.The innovation ultimately comes to the conclusion that the spring accumulator can also be used with a spoke design that deviates from the round cross-sectional shape. In this context, advantageous further developments of the innovation are contained in the subclaims. The features of claims 6 to 8 are to be emphasized here, which ideally characterize non-round cross-sections for usable and durable spoke material in addition to the commercially available round spoke wire, without diminishing the advantages of the basic design of the innovation. The decisive factor here is that the shape and aerodynamic equipment of the spokes make them aerodynamic in terms of indispensably reduced air resistance when driving.

Einzelheiten der Neuerung sind an bevorzugten Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Details of the innovation are explained using preferred embodiments in the drawings. They show:

Fig. 1 eine Speiche mit Federspeicher in Seitenansicht ;Fig. 1 a spoke with spring accumulator in side view;

Fig. 1a kreisförmiger Querschnitt,Fig. 1a circular cross section,

Fig. 2 eine Speiche wie Fig. 1 in Fahrtrichtung,Fig. 2 a spoke as Fig. 1 in the direction of travel,

Fig. 2a kreisförmiger Querschnitt,Fig. 2a circular cross section,

Fig. 3 wie Fig. 1 und 2 in Seitenansicht,Fig. 3 like Fig. 1 and 2 in side view,

Fig. 3a säbelförmiger Querschnitt,Fig. 3a sabre-shaped cross-section,

Fig. 4 eine Speiche mit Federspeicher in Fahrtrichtung, Fig. 4 a spoke with spring accumulator in the direction of travel,

Fig. 5 querschnitt Aero-gedrungen, Fig. 6 Sektor einer Felge mit Speichennippel und Fig. 7 Nabe mit kopfseitigem Speichenstück.Fig. 5 cross section of aero-squat, Fig. 6 sector of a rim with spoke nipple and Fig. 7 hub with spoke piece on the head side.

Im Gegensatz zu den nach Fig. 1 bis Fig. 4 veranschaulichten Speichen mit ihren ^uerschnittsdarstellungen 1a bis 4a bezw. Fig. 5 deuten Fig. 6 und Fig. 7 jeweils eine Aufhängung bezw. eine Befestigungsmöglichkeit einerseits der gewindeseitigen und andererseits der kopf- ss.¹, &idigr;.*. sun Enden dieser Speichen an. Di? ^siiihsn Rsih=<In contrast to the spokes illustrated in Fig. 1 to Fig. 4 with their cross-sectional views 1a to 4a and Fig. 5, Fig. 6 and Fig. 7 each indicate a suspension or a fastening option for the threaded end and the head end of these spokes. This is shown in Fig. ¹ .

sind verkürzt gezeichnet unter besonderer Hervorhebung des wellenförmigen Federspeichers.are drawn in a shortened form with particular emphasis on the wave-shaped spring accumulator.

Sämtliche Speichendarstellungen weisen am oberen Ende identisch einen Gewindestutzen 3,3 und 4,4 auf, mit dem der Nippel 5 zur Aufhängung der Speiche 1,2 im Loch 6 der Felge 7 verschraubt wird. Zuvor werden die Speichen 1,2 entsprechend einer vorgegebenen Reihenfolge in die Speichenlöcher 8 der Nabe 9» die um die Achse "¹O drehbar gelagert ist, eingefädelt. Der von der Speiche 1,2 etwa rechtwinkelig durch Verbiegen seitlich abstehende Speichenkopf 11,12 hindert die Speiche 1,2 am Durchschlüpfen durch das Speichenloch 8 und hält diese währerd des sukzessiven Verspannens an der Nabe 9 test. Die Speiche 1,2 wird somit gereckt.All spoke representations have identical threaded connectors 3,3 and 4,4 at the upper end, with which the nipple 5 for hanging the spoke 1,2 in the hole 6 of the rim 7 is screwed. Before this, the spokes 1,2 are threaded in a predetermined sequence into the spoke holes 8 of the hub 9», which is mounted so as to be rotatable about the axis " ¹ O. The spoke head 11,12, which protrudes laterally from the spoke 1,2 at approximately a right angle by bending, prevents the spoke 1,2 from slipping through the spoke hole 8 and holds it during the successive tightening on the hub 9. The spoke 1,2 is thus stretched.

Der Federspeicher einer jeden Speiche 1,2 besteht aus mehreren, längs der Speicherachse 14 gleichmäßig ausladenden, wellenförmigen Ausbiegungen bezw. Auslenkungen 15. Diese Auslenkungen 15 sind grundsätzlich so geformt, daß -in fahrtrichtung gesehen- ein möglichst geringer, die Fahrtgeschwindigkeit hemmender Luftwiderstand entsteht. Die Speichen 1,2 sind demnach windschlüpfrig angeordnet (Fig. 2 und 4), woraus sich die Laufrichtung der Räder in eine der Pfeilrichtungen 19,20 (Fig 1 und 3) ergibt. Es spielt dabei keine Rolle, ob es sich um eine Innen- oder Außenspeiche handelt.The spring accumulator of each spoke 1, 2 consists of several wave-shaped bends or deflections 15 that extend evenly along the accumulator axis 14. These deflections 15 are basically shaped in such a way that - viewed in the direction of travel - the lowest possible air resistance is created, which inhibits the speed of travel. The spokes 1, 2 are therefore arranged in a wind-slippery manner (Fig. 2 and 4), which results in the running direction of the wheels in one of the arrow directions 19, 20 (Fig. 1 and 3). It does not matter whether it is an inner or outer spoke.

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Die den Federspeicher 13 bildenden Ausbiegungen bezw. Auslenkungen 15 können sich über die ganäüe Länge der Speiche 1,2 zwischen Nippel 5 und Biegung 16 für den Speichenkopf 11,12 erstrecken. Die Länge des Federspeichers 13 richtet sich nach Gesichtspunkten der Zweckmäßigkeit, sie kann sich demnach im Regelfall etwa auf die Hälfte od. <J^1. einer Speiche 1,2 beschränken. (FiR. 1 bis 4). Auch der Querschnitt des Speichenprofils ist nicht auf eine einzige geometrische Form beschrankt. Normalerweise ist das Speichenprofil rund, 1a und 2a, es kann auch Aero-gedrungen (Fig. 5) oder schwertförmig (Fi.*. 3 und 4) ausgebildet sein.The bends or deflections 15 forming the spring accumulator 13 can extend over the entire length of the spoke 1,2 between nipple 5 and bend 16 for the spoke head 11,12. The length of the spring accumulator 13 depends on the aspects of expediency, and can therefore usually be limited to about half or less of a spoke 1,2 (Figs. 1 to 4). The cross-section of the spoke profile is also not limited to a single geometric shape. The spoke profile is normally round, 1a and 2a, but it can also be aero-squat (Fig. 5) or sword-shaped (Figs. 3 and 4).

Was die spezifische Ausgestaltung der Speiche 1 betrifft, ist vorgesehen, daß an deren unteren Ende der fast senkrecht abgewinkelte, plattenformige Speichenkopf 11 in Fahrtrichtung der Speiche 1 gesehen, mit deren gedachten Achse 14 beinahe eine Parallele 16 bildet. Bei der Speiche 2 mit dem schwertförmigen (3a,4a) Profil bildet der plattenförmige SpeichenkoOf 12 in Fahrtrichtunt?, der Speiche 2 gesehen, mit deren Basis 17 beinahe eine Parallele.As far as the specific design of the spoke 1 is concerned, it is provided that at its lower end the almost vertically angled, plate-shaped spoke head 11, seen in the direction of travel of the spoke 1, almost forms a parallel 16 with its imaginary axis 14. In the spoke 2 with the sword-shaped (3a, 4a) profile, the plate-shaped spoke head 12, seen in the direction of travel of the spoke 2, almost forms a parallel with its base 17.

Claims (9)

Rodel Johann Johann-Sperl-Straße 9 85OC Nürnberg 90 Speiche für Drahtspeichenrad für extreme Beanspruchung AnsprücheRodel Johann Johann-Sperl-Straße 9 85OC Nürnberg 90 Spoke for wire spoke wheel for extreme stress requirements 1. Speiche für Drahtspeichenrad für extreme Beanspruchung wie Tourenrad, Bennsportrad oder ausgesprochenes Rennrad od. dgl., dadurch gekennzeichnet daß jede der verwendeten, eingezogenen Speichen (1,2) zwischen deren Aufhängung am Nippel (5) im Loch (6) der Felge (7) und deren entgegengesetzten Sitz mit dem abgewinkelten Speichenkopf (11,12) am Nabenflansch bezw. an der Nabe (9) einen Federspeicher (13) aufweist.1. Spoke for wire spoke wheel for extreme use such as touring bike, sports bike or racing bike or the like, characterized in that each of the used, drawn-in spokes (1,2) has a spring accumulator (13) between its suspension on the nipple (5) in the hole (6) of the rim (7) and its opposite seat with the angled spoke head (11,12) on the hub flange or on the hub (9). 2. Speiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicher (O) aus mehreren, längs der Speicherachse (14) gleichmäßig ausladenden, wellenförmigen Ausbiegungen bezw. Auslenkungen (15) besteht.2. Spoke according to claim 1, characterized in that the spring accumulator (O) consists of several wave-shaped bends or deflections (15) that extend evenly along the accumulator axis (14). 3. Speiche nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diewellenförmif.en Ausbiegungen bezw. Aualenkungen (15) bei der montierten Speiche (1,2) für den Fahrbetrieb in einer der Pfeilrichtungen (19*20) windschlüpf rig angeordnet sind.3. Spoke according to claim 1 and 2, characterized in that the wave-shaped bends or deflections (15) in the assembled spoke (1, 2) are arranged in a wind-slip manner in one of the arrow directions (19*20) for driving. 4» Speiche nach Anspruch 1 biß 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Federspeicher (13) bildenden Ausbiegungen bezw. Auslenkungen (15) sich über die ganze Länge der Speiche (1,2) zwischen Nippel (5) und Biegung (16) für den Speichenkopf (11,12) erstrecken.4» Spoke according to claims 1 to 3, characterized in that the bends or deflections (15) forming the spring accumulator (13) extend over the entire length of the spoke (1, 2) between the nipple (5) and the bend (16) for the spoke head (11, 12). &bull; f # · » I 11*11 · ·&bull; f # · » I 11*11 · · &bull; · «lit« i&bull; · «lit« i . &iacgr;. &iacgr; tiltill 5· Speiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federspeicher (13) sich lediglich über einen !Peil der Speiche (1,2) erstreckt.5· Spoke according to claim 4, characterized in that the spring accumulator (13) extends only over one end of the spoke (1, 2). 6. Speiche nach Anspruch 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß das.Speichenpr.Qf.il (la,2a) im Querschnitt rund ist.6. Spoke according to claim 1 to 5i, characterized in that the spoke profile (la, 2a) is round in cross section. 7. Speiche nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Spei&sgr;henprofil im Querschnitt AeEQ-gecirun&en ist (Pig. 5).7. Spoke according to claim 1 to 5, characterized in that the spoke profile in cross section is ΔE-circular (Fig. 5). 8. Speiche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichenprofil im Querschnitt schwertförmig ist (3a,3b).8. Spoke according to claim 6, characterized in that the spoke profile is sword-shaped in cross section (3a, 3b). 9. Speiche nach Anspruch 1,3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß an deren Ende der fast senkrecht abgewinkelte, plattenförmige Speichenkopf (11) in Fahrtrichtung der Speiche (1) gesehen, mit deren Achse (14) beinahe eine Parallele (16) bildet.9. Spoke according to claim 1, 3 and 6, characterized in that at its end the almost vertically angled, plate-shaped spoke head (11) forms almost a parallel (16) with the axis (14) of the spoke (1) as seen in the direction of travel. 1o. Speiche nach Anspruch 1,3 und 7,8, dadurch gekennzeichnet, daß an deren Ende der fast senkrecht abgewinkelte, plattenförmige Speichenkopf (12) in Fahrtrichtung der Speiche (2) gesehen, mit deren Basis (17) beinahe eine Parallele(18) bildet.10. Spoke according to claims 1, 3 and 7, 8, characterized in that at its end the almost vertically angled, plate-shaped spoke head (12) forms almost a parallel (18) with the base (17) of the spoke (2) as seen in the direction of travel. &bull; · * t· * t &bull; · ·&igr; t · &igr; · ■&bull; · ·&igr; t · &igr; · ■