DE9201179U1

DE9201179U1 - Radfelge aus Verbundmaterial für Fahrräder und dergleichen

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Publication number: DE9201179U1
Application number: DE9201179U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1992-06-17
Anticipated expiration: 2002-02-01
Also published as: AU1063292A; CA2060578A1; NL9200172A; PT8903T; IT1257371B; US5249846A; BE1006671A3; LU88064A1; CH687139A5; AT401638B; GB2252275A; NL194789C; PT8903U; GB2252275B; FR2672251B1; GB9202285D0; FR2672251A1; ITTO920085A0; ES2052429A2; AU651861B2

Description

,. ... 96-4S':S2-2G -^: ; ■ " 33 . Jan. 1992

Beschreibung Radfelge aus Verbundmaterial für Fahrräder und dergleichen

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein den Bereich von Fahrrädern, d.h. Velocipede, Fahrräder bzw. Zweiräder, sogar Mopeds, ohne daß von vornherein ausgeschlossen werden kann, daß der Bereich der Erfindung Motorräder ausschließt.

Die Erfindung zielt genauer auf Verbesserungen bei der Bildung von Rädern dieser Fahrzeuge ab.

Herkömmlicherweise weisen die Räder der Fahrräder und dergleichen eine Nabe, einen Zwischenverbindungsbereich und eine Felge auf, die ein Profil definiert, das geeignet ist, einen Umfangsreifen zu stützen und zu halten, wobei dieser ein Vollreifen oder ein pneumatischer Reifen sein kann.

Gewöhnlicherweise sind derartige Räder auf der Basis von metallischen Teilen gebildet, die spezifisch ausgebildet sind für die wirkliche Funktion der drei bildenden Elemente.

Wenn auch die Konstruktionen mit Nabe, Speichen oder Scheibenrad und metallische profilierte Felgen zufriedenstellend waren, ist es vorgekommen, daß sie nicht in der Lage waren, positiv auf

Höchstleistungsanforderungen, aufgrund ihres Gewichts oder ihrer Nachgiebigkeit oder im Gegensatz hierzu ihrer zu großen Starrheit, zu reagieren.

In diesem Hinblick erschien unter einer gewissen Anzahl von Verbesserungslösungen, eine Konstruktion auf der Basis von synthetischen Material, die meistens eine Nabe oder ein Gehäuse einer metallischen Nabe umfaßte, das in einem Körper vom Vollscheibentyp mit parallelen oder konvergierenden Seitenwänden bezüglich der Radebene eingetaucht ist. Eine derartige Vollscheibe wird meistens gebildet auf der Basis von Verbundmaterialien, die zwei Seitenwände auf der Basis von imprägnierten und polymerisierten Textilien bzw. Geweben umfassen, die eine strukturelle aus Schaum mit im allgemeinen geschlossenen Zellen bestehende Seele verstärken und starr machen. Ein derartiges Rad wird durch einen Gürtel oder einen Ring vervollständigt, der ein äußeres Profil eines Felgentyps definiert, der die häufigste Anpassung eines geklebten Schlauches ermöglicht.

Eine derartige Konstruktion bzw. ein derartiger Aufbau erlaubt ein leichtes und widerstandsfähiges Rad zu erhalten, das jedoch zwei Nachteile aufweist, die seine Vermarktung in großem Stil verhindern.

Der erste rührt von der dynamischen Reaktion des Rades bei Bewegung und, genauer, von seiner Empfindlichkeit oder seiner Anfälligkeit gegenüber Seitenwinden her, aufgrund des Vorhandenseins des Vollscheibenrades.

Der zweite ist von ökonomischer Größenordnung und hängt von den erhöhten Herstellungskosten eines solchen Rades ab.

Es ist nicht uninteressant weiterhin anzumerken, daß sich ein derartiges Rad, trotz des Vorhandenseins eines Luftreifens, durch eine gewisse Steifigkeit auszeichnet,

die sehr oft mit den Verwendungsbereichen außerhalb von Wettbewerben bzw. Rennen vereinbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obengenannten Nachteile abzuschaffen und eine neue Struktur einer Felge eines Rades aus Verbundmaterial vorzuschlagen, welches besser für Fahrräder und dergleichen geeignet ist, und das mit einem Herstellungspreis erzeugt werden kann, der eine Verwendung in allen Bereichen nicht verhindert, wobei eine besonders robuste und reagierende (reactive) Felge geschaffen werden soll, die jedoch auch vor allem eine sehr große Stabilität und Zuverlässigkeit und eine bisher noch nicht erreichte Leichtigkeit aufweist.

Darüber hinaus liegt der folgenden Erfindung die weitere Aufgabe zugrunde, eine neue Felgenstruktur zu schaffen, die sowohl für ein Speichenrad als auch für ein Stegrad oder sogar ein Scheibenrad vorgesehen werden kann, und um unter dem Vorbehalt einer geringen Änderung der Grundstruktur, entweder einen Vollreifen oder einen Luftreifen aufzunehmen.

Um die vorgenannten Ziele zu erreichen bzw. Aufgaben zu lösen, zeichnet sich die Radfelge aus Verbundmaterial für Fahrräder und dergleichen dadurch aus, daß sie wenigstens zwei benachbarte Gehäuse bzw. Fächer aufweist, die eine gemeinsame Seitenwand aufweisen, und jeweils durch eine Seele aus einem von der Struktur her zellenförmigen Material und aus einer Umhüllung mit starrem Charakter gebildet sind, auf der Basis von Verbundgeweben aus imprägnierten und polymerisieren synthetischen Fasern, die eng die Seele umgeben mit der sie verbunden ist, wobei eines der Fächer einen Felgenkörper bildet, während das

andere ein äußeres Umfangsfelgenprofil definiert, das für die Aufnahme eines Reifens des Rades vorgesehen ist.

Die Erfindung hat ebenfalls als ein neues industrielles Produkt, ein Rad für Fahrräder oder dergleichen zum Ziel, das eine erfindungsgemäße Felge aufweist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt der Felge nach der Erfindung;

Fig. 2 und 3 Teilschnitte, die zwei Ausführungsvarianten darstellen;

Fig. 4 einen Teilschnitt, der in vergrößertem Maßstab eine weitere Ausfuhrungsform der Felge zeigt; und

Fig. 5 eine Ansicht analog zur Ansicht von Figur 4, wobei sie eine mögliche Ausführungseinzelheit der Felge zeigt.

Gemäß der ersten Ausführungsform, die in Figur 1 dargestellt ist, ist die in ihrer Gesamtheit durch Bezugsziffer 1 angegebene Felge aus einem Verbundmaterial hergestellt und weist im transversalen oder radialen Querschnitt eine Struktur aus, die aus zwei benachbarten Fächern 2 und 3 gebildet ist, die durch eine gemeinsame Seitenwand 4 getrennt sind und einen Felgenkörper bzw. ein Felgenprofil definieren.

Das Fach 2 weist eine Seele 5 aus einem Zellstrukturmaterial mit geschlossenen Zellen auf,

beispielsweise gebildet aus einem starren Polycryinide-Schaum (mousse rigide de polycryinide). Die Seele 5 ist eng umgeben von einer Hülle 6, die teilweise die gemeinsame Seitenwand 4 und vollständig die Seele 5 umgibt, mit der sie eng verbunden ist.

Die Hülle 6 ist vorzugsweise aus Glasfaser- und Karbonfasergeweben gebildet, die mit einem polymerisierten wärmeaushärtbaren Harz imprägniert sind, um der Hülle 6 einen starren Charakter zu verleihen. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Hülle zwischen 0,5 und 1 mm, wobei eine Dicke in der Nähe von 0,75 mm im allgemeinen besonders geeignet ist. Die Dicke der Hülle 6 kann vorteilhafterweise durch Übereinanderlegen von mehreren Ausgangsbahnen von Verbundgeweben gebildet werden, die vorimprägniert sind, oder von trockenen Geweben, die engst durch Zuschlag eines komplementären Harzes, wie beispielsweise eines Epoxyharzes, verbunden sind.

Es ist zu beachten, daß die technologischen Eigenschaften der Verbundgewebebahnen und der vorimprägnierten oder Imprägnierharze im Bereich der Kenntnis des Durchschnittfachmanns liegen, was die Herstellungs- bzw. Durchführungsbed ingungen betr i f ft.

Das Fach 3 ist auf ähnliche Weise hergestellt wie das Fach 2, ausgehend von denselben Grundprodukten und weist folglich eine Seele 7 auf, die eng umgeben ist und verbunden ist mit einer Hülle 8, die teilweise die gemeinsame Seitenwand 4 definiert. Die Dicke der Hülle 8 und jene der gemeinsamen Seitenwand 4 sind vorzugsweise größer als jene der Hülle 6 und betragen beispielsweise zwischen 2 und 3 mm, wobei eine Dicke von 2,5 mm besonders vorteilhaft ist.

Die Herstellung des Faches 3 wird derart vorgenommen, daß durch den äußeren ringförmigen Umfang 9, der es begrenzt, es eine Stütze mit konkavem Querschnitt bildet, um selbst einen Reifen 10 zu stützen und zu halten, der vom aufblasbaren Schlauchtyp ist.

Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist ersichtlich, daß die Felge 1 wenigstens örtlich ein Fenster, eine Passage oder eine Bohrung aufweist, die beispielsweise in diese Symmetrieebene P-P' eingebracht ist, um gegebenenfalls das Anbringen eines Aufblasventils des Reifens 10 zu erlauben.

Die gemäß Fig. 1 beschriebene Felge zeichnet sich durch die Zuordnung von zwei Fächern vom vollen und geschlossenen Typ aus, die benachbart und miteinander verbunden sind, wobei jedes eine Seele und eine äußere Hülle mit enger und inniger Verbindung aufweist.

Eine derartige Struktur zeichnet sich durch eine große mechanische Widerstandskraft, durch eine maximale Leichtigkeit, insbesondere aufgrund der Wahl des Strukturmaterials und seiner schwachen Dichtheit aus.

Die Eigenschaft der Unverformbarkeit wird vervollständigt durch eine Widerstandskraft gegenüber chemischen Angriffen, was der Felge an sich eine Art Nichtalterung bzw. Unzerstörbarkeit verleiht.

Weiterhin ist zu beachten, daß die Hülle 8 zwischen der Seitenwand 9 und der Seitenwand 4 zwei Seitenwände oder seitliche Flansche 11 zur Verstärkung des Faches 3 definiert, und die vorteilhafterweise gegebenenfalls als Reibfläche für die Anwendung von Bremsschuhen verwendet werden können.

Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsformvariante gemäß der das Fach 2 durch zwei Elementarfächer 2a und 2b gebildet wird, die durch eine gemeinsame Seitenwand 12 vom Typ der Seitenwand 4 getrennt sind. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Felge 1 drei in radialer Richtung aufeinanderfolgend angeordnete Fächer auf, wobei das Fach 3 stets die Funktion des Stutzens des Reifens 10 und des Bildens von eventuellen Bremsflanken 11 annimmt.

Die Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsformvariante, in der das den Felgenkörper definierende Fach 2 gebildet wird aus zwei elementaren Fächern 2₁ und 2~, die diesmal beiderseits einer gemeinsamen Seitenwand 12 angefügt sind, die sie definieren, und die sich in der Ebene P-P' befindet. Die Seitenwand 12 wird wie vorstehend ausgeführt ausgebildet und befindet sich in Verbindung mit der Seitenwand 4, die mit dem Fach 2 und dem Fach 3 gemeinsam ist.

Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Faches 3 und kann gewählt werden unabhängig von der Ausbildung des Faches 2 oder noch aus der Zuordnung von Fächern 2a, 2b oder 2₁·

Bei dieser Ausführungsform ist das Fach 3 vom offenen Typ und wird durch die Seitenwand 4 und die beiden Seitenwände, Flanken oder seitlichen Flansche 11 begrenzt, die am Ende zusammengefügt sind, um zwei innere Schultern 13 zu bilden, die dazu dienen, das Anbringen und Zurückhalten von Ansätzen oder Wulsten 14 eines Radreifens 10 gebildet aus einem Luftreifen von herkömmlicher Ausbildung, zu erlauben, verbunden mit einer Luftkammer oder nicht. Das Profil der Felge wird in einem solchen Fall durch eine Ausnehmung 15 der Seele 7 vervollständigt, derart, daß es sozusagen einen Boden des Profils 16

definiert, auf dem sich beispielsweise eine innere Luftkammer an dem Radreifen 10 abstützen kann.

Eine Felge des oben beschriebenen Typs kann für die Bildung eines Rades verwendet werden, das eine Verbindungsnabe, die nicht in der Zeichnung dargestellt ist, aufweist, mit der die Felge durch eine geeignete Einrichtung verbunden ist, wie beispielsweise die Stege 20, die in Figur 1 dargestellt sind. Es ist ersichtlich, daß die Stege oder Sprossen 20 ebenfalls ersetzt werden können durch ein Scheibenrad 21 oder sogar durch Speichen 22. In einem solchen Fall, wie in Figur 5 dargestellt, ist es vorteilhaft, wie auch die dargestellte Struktur sein mag, eine Felge herzustellen, die beispielsweise in der Ebene P-P' Passagen 25 aufweist, die nacheinander an der Felge münden und sie durchqueren, zum Anbringen von Speichen, deren Schraubenköpfe Ausnehmungen 26 besetzen können, die koaxial zu den Passagen 25, genauer in dem äußeren Umfangsfach 3, ausgebildet sind.

Es ist vorteilhaft, daß derartige Ausnehmungen einen Mutternanschlag des Speichenkopfes beim Klemmen erlauben, entweder auf der Außenwand 9 oder auf der benachbarten Wand 4, die in jedem Fall vorhanden ist, um konzentrisch zur Radachse angeordnet zu werden.

Die vorliegende Erfindung sieht eine bevorzugte Anwendung bei der Bildung von Rennradrädern vor.

Claims

Ansprüche

1. Radfelge aus synthetischem Material für Fahrräder und dergleichen, von der Art mit einem Felgenprofil und zwei benachbarten Fächern (2, 3), die eine gemeinsame Seitenwand (4) besitzen und jeweils durch eine Seele (5, 7) und durch eine Hülle mit starrem Charakter ausgebildet sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Fächer durch dieselbe Seele aus einem zellenförmigen Strukturmaterial gebildet sind, die eng mit einer Hülle verbunden ist, die aus imprägniertem und polymerisierten Verbundfasergeweben gebildet wird, und

daß eines der Fächer einen Felgenkörper bildet, während das andere ein äußeres Felgenumfangsprofil definiert, zur Aufnahme bzw. Montage eines Radreifens.

2. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Fächer (2a, 2b, 3) aufweist, die aufeinanderfolgend in radialer Richtung angeordnet sind, wobei das äußere Fach das Radprofil definiert.

3. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie

zwei aneinandergehängte Fächer (2₁,2₂), aufweist, die durch eine gemeinsame Seitenwand (12) getrennt sind, die in der Ebene (P-P') des Rades angeordnet ist, und ein drittes äußeres Fach (3) aufweist, das mit den beiden anderen verbunden ist und das Felgenprofil definiert.

4. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Fach vom geschlossenen Typ ist und durch seine äußere Umfangsseitenwand (9) eine Stütze von konkaver Querschnittsform definiert, die zur Anpassung an einen Fahrradreifen vom Typ eines aufblasbaren Schlauches vorgesehen ist.

5. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Fach vom offenen Typ ist und ausgehend von einem Profilboden (16) zwei Flansche (11) ausbildet, die innen mit Schultern versehen sind für die Montage von Wülsten (14) eines Luftreifens (10).

6. Felge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Profils (16) durch eine Schaumseele gebildet wird.

7. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Nabe durch Stege (20) oder Sprossen verbunden ist.

8. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fächer von Passagen oder Durchbrüchen (25, 26) durchsetzt sind, die für die Montage von Verbindungsspeichen mit einer Nabe münden.

9. Rad für Fahrräder und dergleichen, das eine Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.