DE10121066A1

DE10121066A1 - Antriebs-Entlastungs-Felge (AEF)

Info

Publication number: DE10121066A1
Application number: DE2001121066
Authority: DE
Inventors: Frank Wiedenfeld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-14

Abstract

Herkömmliche Felgentypen für Fahrräder, Motorräder, Autos etc. sind einschlägig bekannt. DOLLAR A Der erzielte Vorteil einer Felge mit Druck- und/oder Zugkraftspeichen ist die Reduzierung der Antriebsenergie. DOLLAR A Die Speichentypen bestehen im Wesentlichen aus 2 & 3 Teilen: einem Kolbenteil (14), einem Zylinderteil (13) und einer Verschluss-, Begrenzungskappe (12). DOLLAR A Funktionstyp 1, die Druckkraftspeiche (DKS). DOLLAR A Die DKS überträgt Druckkraft auf einen von der Felgenachse (1) nach außen gelagerten Punkt und den Felgenring (2) so, dass eine antreibende Wirkung erzielt wird, ferner reagiert sie immun auf Zugkräfte. DOLLAR A Funktionstyp 2, die Zugkraftspeiche (ZKS). DOLLAR A Die ZKS (3) überträgt Zugkraft auf einen von der Felgenachse (1) nach außen gelagerten Punkt und den Felgenring (2) so, dass eine antreibende Wirkung erzielt wird, ferner reagiert sie immun auf Druckkräfte. DOLLAR A Die Speichentypen sind jeder für sich in einer Funktionsrichtung angeordnet. DOLLAR A Eine weitere Antriebsentlastung wird durch eine Felgefanmechanik erzielt. DOLLAR A Die AEF kann bei allen Radtypen, eventuell auch als Antrieb, eingesetzt werden.

Description

Felgentypen wie für Fahrrad, Auto, Motorrad und andere sind einschlägig bekannt.

Der erzielte Vorteil der AEF ist insbesondere die Entlastung von Antrieben bei allen Arten von Verkehrsmitteln, welche sich auf Reifen fortbewegen.

Bei der AEF besteht die Verbindung zwischen Felgenring und Achse aus zwei Speichentypen, welche die Kraft, die auf die Achse, den Felgenring ausgeübt wird, so auf den Felgenring und die Achse übertragen, dass die gesamte Felge eine rotierende Bewegung erfährt.

Dies geschieht dadurch, dass die Speichenverankerungen, an der Achse vom Mittelpunkt weg, nach außen gelagert, die Speichen schräge zur Durchmesserlinie und die Speichentypen, jeder für sich, in einer Funktionsrichtung angeordnet sind.

Die Speichentypanordnung ist der des Fahrrades gleich, doch sind beim Fahrrad die Speichen, mit ihrer speziellen Funkäon, gegensinnig angeordnet, wodurch die, durch Belastung entstehende Rotationsenergie aufgehoben wird.

Bezogen auf Fahrradfelgen:
Durch gezieltes heraustrennen der Speichen einer Richtung und das Einbringen einer Druckkraftspeiche (DKS) an selber Position, welche immun auf Zugkräfte reagiert, sie fängt sich beim einwirken von Zugkräften, werden die durch Belastung entstehenden Kräfte im gleichsinnigem Rotationssinn auf die Feige übertragen.

Bei ausschließlicher Anwendung des Speichentyps 1, der Druckkraftspeiche (DKS), sollte der Felgenring, durch das einbringen einer Felgenscheibe, von Stäben o. ä. gegen kippen stabilisiert werden, ferner um zu verhindern, dass die Achse rotiert ohne den Felgenring mitzunehmen, wodurch bei einfacher Konstruktion der DKS, der Kolben aus dem Zylinder rutscht.

Eine einfache und kostengünstige Lösung währe, ausschließlich Speichen vom Typ 2, der Zugkraftspeiche (ZKS) zu verwenden, da sie sich spannen lässt und somit einerseits die Aufgabe von herkömmlichen Speichen und Anordnungen, dass Stabilisieren des Felgenringes, andererseits ausschließlich nur Zugkräfte in nur eine Anordnungsrichtung übertragen und somit Rotationsenergie erzeugen. Das hierfür günstigste Material sind Seilzüge, da sie immun auf Druckkraft reagieren.

Eine weitere Antriebsentlastung kann erzielt werden, durch das einbringen von Turbinenschaufeln, welche in einem gewissem Spielraum frei schwenkbar sind und auf die Felge seitlich auftreffende Luftströmungen, durch schräg stellen im Bereich des Bewegungsspielraums, in Rotationsenergie umwandeln.

Die Turbinenschaufeln haben im groben, eine dreieckige Form und sind mit der Spitze entgegen der Rotation ausgerichtet.

Der Bewegungsspielraum ist so groß, dass die vom Seitenwind abgewandte Seite, nicht in die Luftströmung des Fahrtwindes kommt, da sich durch zu große Schrägstellung die beschleunigende Wirkung umkehrt, welche durch eine Mechanik auch zum bremsen oder zur Spurstabilisierung genutzt werden kann.

Der Speichentyp 1, die Druckkraftübertragungsspeiche (DKS) ist 2 mal unterteilt und besteht im wesentlichem aus einem Kolben und einem Zylinder an dessen Enden gängige Verankerungsmöglichkeiten sind, welche eine Justierung zulassen.

Der Speichentyp 2, die Zugkraftübertragungsspeiche (ZKS) besteht im wesentlichem aus einem Seilzug an dessen Enden gängige Verankerungsmöglichkeiten sind, welche eine Justierung zulassen.

In den Zeichnungen Nr. 1-6 ist vorzugsweise ein metrisches Gewinde, welches für Fahrradspeichenschrauben passt und eine Sechskantkontermutter dargestellt.

Funktion vom Speichentyp 4 (DKS)

Bei Belastung (F) der Felgenachse (1) nimmt die DKS (4), die Druckkraft (F) an dem vom Achsmittelpunkt nach außen gelagertem Verankerungspunkt (8) auf und überträgt die Druckkraft (F) diagonal zum Verankerungspunkt (9) am Felgenring (2). Durch die Belastungsverschiebung und die gleichsinnige Anordnung, wirkt die Belastungskraft (F) so auf den Achs- und Felgenringradius (r), dass ein Drehmoment (M) entsteht. Durch die Achsbelastung (F) entsteht auf der boden-, flächenkontaktiosen Seite (X+) eine Zugkraftzone, auf welche die DKS (4) immun, durch sich längen reagiert, da sich sonnst die antriebsentlastende Wirkung aufhebt.

Funktion vom Speichentyp 2 (ZKS)

Bei Belastung (F) der Felgenachse (1) nimmt die ZKS (3), die Zugkraft (F) an dem vom Achsmittelpunkt nach außen gelagertem Verankerungspunkt (8) auf und überträgt die Zugkraft (F) diagonal zum Verankerungspunkt (9) am Felgenring (2).

Durch die Belastungsverschiebung und die gleichsinnige Anordnung, wirkt die Belastungskraft (F) so auf den Achs- und Felgenringradius (r), dass ein Drehmoment (M) entsteht.

Durch die Achsbelastung (F) entsteht auf der Boden-, Flächenkontaktseite (X-) eine Druckkraftzone, auf welche die ZKS (3) immun, durch sich stauchen, kürzen reagiert, da sich sonst die antriebsentlastende Wirkung aufhebt.

Ausführungsbeispiele zeigen die,

Zeichnung 1, die AEF in Vorderansicht mit Kennzeichnung der Wirkungsweise,

Zeichnung 2, eine ZKS in Querschnittsansicht,

Zeichnung 3, eine DKS in Querschnittsansicht,

Zeichnung 4, eine AEF mit ZKS & DKS in Vorderansicht,

Zeichnung 5, eine AEF mit ZKS in Vorderansicht,

Zeichnung 6, eine AEF mit DKS & ÜSS in Vorderansicht,

Zeichnung 7, die ÜSS in Seitenansicht im Querschnitt.

Die Seiten 4 & 5 der Zeichnungen, zeigen die Zeichnungen 1-7 als Reinzeichnung.

Bezugszeichenliste

1

Achse der Felge

2

Felgenring

3

Zugkraftspeiche (ZKS)

4

Druckkraftspeiche (DKS)

5

Übertragungs- und Stabilisierungsscheibe (ÜSS)

6

Befestigung

7

Mitnehmer (Nut & Feder)

8

Verankerung für ZKS, DKS & ÜSS an dar Achse der Feige

9

Verankerung für ZKS & DKS am Felgenring

10

Kontermutter

11

Sechskant zum gegenhalten

12

Verschluss- & Begrenzungskappe

13

Zylinderteil

14

Kolbenteil

15

Luftspalt für Druckkraftimmunisierung
F Kraft
M Drehmoment
r Radius
X, Y, Z Koordinaten

Claims

1. Antriebs-Endlastungs-Felge (AEF), dadurch gekennzeichnet, dass die Speichenverankerungen (8) an der Achse (1) vom Mittelpunkt weg, nach außen gelagert und die Speichentypen (3, 4) schräge zur Durchmesserlinie und die Speichentypen (3, 4), jeder für sich, in einer Funktionsrichtung angeordnet sind.

2. Druckkraftspeiche (DKS), dadurch gekennzeichnet, dass die DKS (4) im wesentlichem aus einem Zylinder- und Kolbenteil (13, 14) besteht, welche so miteinander verbunden sind, dass die DKS (4), durch sich langen, immun auf Zugkräfte reagiert und an den Enden Befestigungsmöglichkeiten für die Befestigung an Felgenachse (1) und Felgenring (2) sind, welche eine Justierung der DKS ermöglichen.

3. Zugkraftspeiche (ZKS), dadurch gekennzeichnet, dass die ZKS (3) im wesentlichem aus einem Zylinder-, einem Kolbenteil (13, 14) und einer Verschluss- & Begrenzungskappe (12) besteht, welche so miteinander verbunden sind, dass die ZKS (3), durch sich stauchen, immun auf Druckkräfte reagiert und an den Enden Befestigungsmöglichkeiten für die Befestigung an Feigenachse (1) und Felgenring (2) sind, weiche eine Justierung der ZKS ermöglichen.

4. Übertragungs- & Stabilisierungascheibe (ÜSS), dadurch gekennzeichnet, dass die ÜSS (5) mit dem Felgenring (2) so verbunden ist, dass sie die Rotationswirkung von der Achse (1) zum Felgenring (2) überträgt, den Felgenring (2) gegen kippen stabilisiert und sich die Mittelpunkte (0 Punkt der Koordinaten X, Y) in Vorderansicht gegeneinander verschieben können.

5. Felgenfanmechanik (FFM) dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Felgenring (2) und der Achse (1) Turbineschaufeln, welche in Draufsicht, im groben eine dreieckige Form haben und so eingebracht sind, dass die Spitze entgegen der Rotationsrichtung zeigt und sich in einer Bewegungsbegrenzung, Aussparung im Felgenring (2) und, oder an der Achse (1) befinden, welche die maximale Schrägstellung der Turbinenschaufeln so begrenzt, dass die vom Seitenwind, von der seitlichen Luftströmung abgewandte Seite der Turbinenschaufeln, nicht in die Luftströmung des Fahrtwindes kommt.

6. Patentanspruch 6 nach 2 & 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Druck- und Zugkraftübertragung Stoßdämpfer, Seilzüge, Spiralen o. ä. Mechaniken zum Einsatz kommen, welche Druck- und Zugkraft übertragen und bezüglich der Kraftübertragung immun auf Zug- und Druckkraft reagieren.

7. Patentanspruch 7 nach 2 & 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Felge eine Hydraulikvorrichtung so angebracht ist, dass über Druck- und Vakuumimpulse sich die DKS durch Druck pulsierend streckt und staucht und sich die ZKS durch Vakuum pulsierend staucht und streckt.

8. Patentanspruch 8 nach 2 & 3, dadurch gekennzeichnet, dass die DKS (4) und ZKS (3) so gebogen, angeordnet und konstruiert sind, dass sie die aufgenommenen Druck- und Zugkräfte auf den Felgenring (2) und die Felgenachse (1) so übertragen, dass Felgenring (2) und Achse (1) durch die Biegung der Speiche, die Druck- und Zugkräfte im gleichsinnigem Rotationssinn auf Felgenring und Achse Obertragen.

9. Patentanspruch 9 nach 2 & 3, dadurch gekennzeichnet, dass die DKS (4) und ZKS (3) gleichzeitig den Felgenring stabilisieren und die Rotationsenergie übertragen.

10. Patentanspruch 10 nach 4, dadurch gekennzeichnet, dass für das Stabilisieren des Felgenringes (2) gegen kippen und, oder der Rotationsübertragung einzelne Streben eingebracht sind.

11. Patentanspruch 11 nach 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbegrenzung, Aussparung so vergrößert und eine Mechanik mit den Turbinenschaufeln so verbunden ist, dass die Turbinenschaufeln durch schräg stellen in den Fahrtwind gelangen und somit gleichsam zum Bremsen und zur Spurstabilisierung genutzt werden können.