DE102007036065A1

DE102007036065A1 - Rad mit einer Felge, einer Nabe und einer Vorrichtung zur Verbindung der Felge mit der Nabe

Info

Publication number: DE102007036065A1
Application number: DE200710036065
Authority: DE
Inventors: Claude Righini; Benoit Saillet
Original assignee: Salomon SAS
Current assignee: Mavic SAS
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2008-02-07
Also published as: FR2904581B1; FR2904581A1

Abstract

Rad (1) mit einer Felge (2), einer Nabe (3) und wenigstens einer Vorrichtung (4) zur Verbindung der Felge (2) mit der Nabe (3), wobei die Verbindungsvorrichtung (4) eine Speiche (30) umfasst, wobei die Felge (2) eine erste (6) und eine zweite (7) Seitenwand umfasst, die einander gegenüberliegen. Eine erste Verbindungsverstärkung (51) erstreckt sich von der ersten Seitenwand (6) zur zweiten (7), wobei die erste Verbindungsverstärkung (51) Fasern (52, 53, 54) umfasst, wobei die Speiche (30) die Verstärkung (51) durchquert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Räder mit einer Felge, einer Nabe und wenigstens einer Vorrichtung zur Verbindung der Felge mit der Nabe, in dem Fall, wo die Verbindungsvorrichtung wenigstens eine Speiche und ein Mittel zur Verbindung der Speiche mit der Felge oder der Nabe umfasst. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Rad, das mit Komposit- bzw. Verbundspeichen versehen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Räder.
Solche Räder und Verbindungsvorrichtungen sind für Fahrräder bestimmt, und auch für andere Fahrzeuge, wie Rollstühle oder andere.
Im Allgemeinen weist eine Felge eine Basis, eine erste und eine zweite Seitenwand sowie eine obere Brücke auf. Die Wände sind durch die Basis und die Brücke vereint. Die Wände liefern eine erste und eine zweite Bremsfläche, wobei die Brücke wiederum dazu vorgesehen ist, einen Reifen aufzunehmen.
Wenn die Felge aus Verbundmaterialien hergestellt wird, ist es üblich, einen Kern zu verwenden, und diesen dann mit Verstärkungen zu bedecken, um die Wände, die Brücke und die Basis zu bilden. Insbesondere bestimmte Verstärkungen erstrecken sich entlang einer Wand und der Brücke, wobei mehrere Verstärkungen sich auf der Höhe der Brücke überdecken können. Die Basis wiederum ist durch die Verbindung Ende an Ende der Verstärkungen der Seitenwände verwirklicht. Eine Verstärkung umfasst zum Beispiel Fasern, die mit einem Verbinder imprägniert sind, wie zum Beispiel ein Harz, oder jegliches Äquivalent.
Das Mittel zur Verbindung einer Speiche mit der Felge umfasst im Allgemeinen ein Klebemittel, wie zum Beispiel das Harz der Verstärkung, einen Kleber, oder jegliches Äquivalent. Ein Ende der Speiche wird flach auf eine Seitenwand der Felge geklebt. So erfolgt der Übergang der Kräfte zwischen der Speiche und der Felge im Wesentlichen auf der Höhe einer der Wände. Genauer gesagt geht eine Kraft entlang der Länge der Speiche in die Ebene der betroffenen Wand über. Dies liegt daran, dass die Speiche und die Wand im Wesentlichen in der gleichen Ebene liegen. Diese Anordnung erlaubt es, zwischen der Speiche und der Felge eine ausreichende Klebefläche zu erhalten. Dies ist natürlich für eine gute Lebensdauer des Rads erforderlich.
In dem Fall, wo die Felge und die Speichen jeweils anhand von Verbundmaterialien konstruiert sind, ist das erhaltene Rad leicht und mechanisch widerstandsfähig. Dementsprechend ist es insbesondere für einen Einsatz beim Sport angepasst, welcher insbesondere für hohe punktuelle dynamische Spannungen gleichbedeutend ist. Solche Spannungen treten zum Beispiel bei einem Aufstieg auf, wo der Benutzer eines Fahrrads, das mit einem Rad mit geklebten Speichen ausgestattet ist, sich im Wiegetritt befindet.
Es ist vorgekommen, dass manchmal bei hohe Spannungen bewirkenden Einsatzbedingungen Ausgangsstellen für einen Bruch in der Felge auf der Höhe der Verbindung mit der Speiche entstehen. Diese Ausgangsstellen für einen Bruch können der Lebensdauer des Rads abträglich sein oder sogar eventuell eine mechanische Beschädigung des Rads verursachen.
Im Hinblick darauf hat die Erfindung insbesondere das Ziel, die Mittel zur Verbindung einer Speiche mit einem Träger innerhalb eines Rads zu optimieren, insbesondere in dem Fall, wo dieser Träger die Felge ist.
Zum Beispiel trachtet die Erfindung danach, die Ausgangsstellen für einen Bruch in der Felge auf der Höhe der Verbindung mit einer Speiche zu vermeiden.
Allgemeiner trachtet die Erfindung danach, die mechanische Festigkeit des Rads zu verbessern, insbesondere in dynamischer Hinsicht, in Hinblick auf die Ermüdung.
Die Erfindung möchte ebenso die Masse des Rads trotz Verbesserung seiner mechanischen Eigenschaften verringern.
Um dies zu tun, schlägt die Erfindung ein Rad mit einer Felge, einer Nabe und mindestens einer Vorrichtung zur Verbindung der Felge mit der Nabe vor, wobei die Verbindungsvorrichtung eine Speiche umfasst, wobei die Felge eine erste und eine zweite Seitenwand umfasst, die einander gegenüberliegen.
Das erfindungsgemäße Rad ist durch die Tatsache gekennzeichnet, dass eine erste Verbindungsverstärkung sich kontinuierlich von der ersten zur zweiten Seitenwand erstreckt, wobei die erste Verbindungsverstärkung Fasern umfasst, wobei die Speiche die Verstärkung durchquert.
Die Verbindungsverstärkung verbindet die erste und zweite Seitenwand auf der Höhe der Basis der Felge miteinander, das heißt, indem sie über die Basis verläuft. Mit anderen Worten erlaubt die Verbindungsverstärkung die kontinuierliche Verlängerung der einen Wand durch die andere auf der Höhe der Basis, insbesondere an dem Ort, wo die Speiche mit einer Wand der Felge verbunden ist. Dies ist möglich, da die Speiche die Verbindungsverstärkung durchquert. Dementsprechend werden die Wände direkt im Verhältnis zueinander auf der Höhe der Basis und auf der Höhe der Speiche gehalten.
Daraus folgt, dass Kräfte, die durch die Speiche auf eine Felgenwand angewandt werden, teilweise durch die Verbindungsverstärkung an die andere Wand übertragen werden. Mit anderen Worten werden die mechanischen Kräfte auf die zwei Seitenwände verteilt. Dies bedeutet, dass die Spannungen in der die Speiche aufnehmenden Wand geringer sind.
Folglich verringert die Erfindung beträchtlich oder beseitigt sogar das Risiko einer Ausgangsstelle für einen Bruch der Felge auf der Höhe der Verbindung mit der Speiche. Ein anderer Vorteil ist eine Verbesserung des Rads hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung. Weiterhin wird das Gewicht des Rads durch die Anwesenheit einer Verbindungsverstärkung nicht erhöht. In der Tat erlaubt es die Verteilung der Kräfte, die Abmessungen der Wände der Felge in Richtung der Dicke zu verringern. So wird letztere leichter.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung besser verstanden werden, mit Bezug auf die angefügte Zeichnung, die mittels nicht beschränkender Ausführungsformen veranschaulicht, wie die Erfindung ausgeführt werden kann, und in welcher:
die 1 eine perspektivische Ansicht eines Rads gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist,
die 2 ein partieller und schematischer Querschnitt des Rads gemäß 1 ist,
die 3 eine flache Ansicht einer Speiche des Rads gemäß 1 ist,
die 4 eine Seitenansicht der Speiche der 3 ist,
die 5 eine flache Ansicht einer Speiche des Rads der 1 ähnlich zu derjenigen der 3 ist, bei einer Ausführungsvariante, die Teil der ersten Ausführungsform ist,
die 6 eine perspektivische Ansicht eines Endes einer Speiche ist, die eine Verstärkung zur Verbindung der Seitenwände der Radfelge durchdringt,
die 7 ein partieller und schematischer Querschnitt ist, der das Anordnen eines Speichenendes auf der Radfelge zeigt,
die 8 ähnlich zur 7 ist, bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
die 9 ein partieller Querschnitt des Rads gemäß der zweiten Ausführungsform ist, im Fall, wo das Speichenende an seinem Platz auf der Felge ist,
die 10 ähnlich der 8 ist, bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
die 11 ähnlich zu 9 ist, bei der dritten Ausführungsform der Erfindung.
Obwohl die Ausführungsformen ein für ein Fahrrad angepasstes Rad betreffen, ist es selbstverständlich, dass sie ebenfalls Räder betreffen, die für andere Fahrzeuge wie die vorher erwähnten angepasst sind.
Die erste Ausführungsform wird mit Hilfe der 1 bis 7 präsentiert.
Wie es die 1 zeigt, umfasst ein Rad 1 eine Felge 2, eine Nabe 3 und Vorrichtungen 4 zur Verbindung der Felge 2 mit der Nabe 3.
Gemäß der Ausführungsform, wie es besser in 2 zu sehen ist, weist die Felge 2 eine enge Basis 5, eine erste 6 und zweite 7 Seitenwand, sowie eine obere Brücke 8 auf. Die Wände 6, 7 sind durch die Basis 5 und durch die Brücke 8 vereint. Die Wände 6, 7 liefern auch eine erste 9 und eine zweite 10 Bremsfläche.
Wenn man annimmt, dass die Höhe zwischen der Basis 5 und der Brücke 8 gemessen wird, und dass die Breite zwischen den Seitenwänden 6, 7 gemessen wird, hat die Felge 2 zum Beispiel einen sich verjüngenden Querschnitt, mit einer Höhe, die größer ist als die Breite. Das Verhältnis der Höhe, geteilt durch die Breite, kann zwischen 1,5 und 4 liegen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Basis breiter ist und eine flache oder gekrümmte Struktur aufweist. In diesem Fall kann der Querschnitt der Felge abgerundet sein.
Die dargestellte Felge 2 ist dazu vorgesehen, einen Rennreifen aufzunehmen. Dies ist nicht beschränkend, und die Felge könnte in ihrem oberen Teil einen Kanal zur Aufnahme eines Reifens aufweisen, der durch die Verlängerung der Seitenwände 6, 7 gebildet wird. Wohlgemerkt könnte die Felge einen anderen Querschnitt haben, zum Beispiel einen rechteckigen.
Gemäß der beschriebenen Ausführungsform ist die Felge symmetrisch, insoweit als die Basis 5 im Verhältnis zur zwischen den Seitenwänden 6, 7 gelegenen Mittelebene axial zentriert ist. Diese Anordnung ist nicht beschränkend. Ein asymmetrischer Querschnitt kann auch geeignet sein.
Die Felge 2 hat eine Verbundstruktur. Zum Beispiel umfasst sie, 2, einen Kern 15 sowie eine erste 16, eine zweite 17, eine dritte 18 und eine vierte 19 Abdeckverstärkung. In nicht beschränkender Weise erstrecken sich die erste 16 und dritte 18 Verstärkung entlang des Kerns 15 auf der Höhe der ersten Seitenwand 16 und der Brücke 8. Die zweite 17 und vierte 19 Verstärkung erstrecken sich entlang des Kerns 15 auf der Höhe der zweiten Seitenwand 7 und der Brücke 8. Die erste 16 und dritte 18 Abdeckung überdecken sich, ebenso wie die zweite 17 und vierte 19.
Auf der Höhe der Brücke 8 umfasst der Stapel der Verstärkungen nacheinander die erste 16, die zweite 17, die dritte 18 und die vierte 19.
Der Kern 15 umfasst zum Beispiel einen Schaum aus einem synthetischen Stoff, um steif und leicht zu sein. Die Verstärkungen 16 bis 19 wiederum umfassen Fasern, die in einer Matrix eingebettet sind, die zum Beispiel aus Epoxyharz, Polyester oder anderem gemacht ist. Die Fasern sind vorzugsweise aus Kohlenstoff, wegen der mechanischen Festigkeit und der Leichtigkeit. Es könnten aber Glas- oder Aramidfasern oder andere geeignet sein.
Die Nabe 3 wiederum hat ebenfalls eine Verbundstruktur. Sie, 3, umfasst zum Beispiel eine Schulterhülse 25 und einen Flansch 26, der auf die Hülse aufgesteckt ist. Die Hülse 25 und der Flansch 26 sind Rotationskörper, die zum Beispiel mit Hilfe von Fasern hergestellt werden, die in eine Matrix eingebettet sind, wie bei der Felge 2.
Auch hier könnten andere Materialien geeignet sein.
Eine Verbindungsvorrichtung 4 umfasst eine Kompositspeiche 30, ein erstes Mittel 31 zur Verbindung der Speiche 30 mit der Felge 2, sowie ein zweites Mittel 32 zur Verbindung der Speiche 30 mit der Nabe 3.
Wie es mit Hilfe der 2 bis 5 ersichtlich ist, umfasst die Kompositspeiche 30 selber einen länglichen Körper 33, der sich entlang einer Längsrichtung L zwischen einem ersten Ende 34 und einem zweiten Ende 35 erstreckt. Der längliche Körper 33 erstreckt sich in der Breite zwischen einem ersten Rand 36 und einem zweiten Rand 37, und in der Dicke zwischen einer ersten Fläche 38 und einer zweiten Fläche 39.
Der längliche Körper 33 und die Enden 34, 35 umfassen Fasern und bilden ein einziges Stück. Dieses kann durch jegliches bekannte Verfahren hergestellt sein, gemäß einer bestimmten Anzahl an Schritten. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, ein Multifilament-Bündel aus trockenen Kohlenstofffasern zu verwenden, und darin das Bündel in ein Becken zu führen, um mit einem Stoff imprägniert zu werden, der die Kohäsion der Fasern erlaubt. Es kann sich um ein bei Wärme aushärtendes Harz oder ein anderes Material handeln, wie etwa ein bei Wärme formbarer synthetischer Stoff. Anschließend wird ein Abschnitt des Bündels in eine Form gelegt, welche der Speiche 30 ihre Form geben wird. Wohlgemerkt sind die Fasern im Wesentlichen entlang der Längsrichtung L ausgerichtet. Eine Temperaturerhöhung erlaubt es, das Harz zu polymerisieren und die Form der Speiche 30 zu fixieren. Beim Herausnehmen aus der Form bilden der längliche Körper 33 und die Enden 34, 35 ein einziges Stück, dessen Form stabil ist. Dies bedeutet, dass sich das Stück ohne äußere Belastung nicht verformt.
Wohlgemerkt kann das Verfahren zur Herstellung der Verbindungsvorrichtung 4 andere Schritte umfassen.
Gemäß der ersten Ausführungsform, wie man es in den 3 und 4 sieht, hat der längliche Körper 33 das allgemeine Aussehen einer Stange mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt, dessen Breite 1 und Dicke t im Wesentlichen konstant sind. Jedoch kann alternativ vorgesehen sein, dass die Breite variiert, wie man es in der 5 sehen kann, bei einer Ausführungsvariante, die Teil der ersten Form ist. In diesem Fall sind die Enden 34, 35 der Speiche 30 verbreitert, um die Klebe- oder Verbindungsflächen mit der Felge 2 oder der Nabe 3 zu erhöhen.
Wohlgemerkt können die Breite oder die Dicke der Speiche an anderen Orten variieren, und aus anderen Gründen, zum Beispiel, um der Speiche 30 aerodynamische Eigenschaften zu verleihen. So kann der Querschnitt des länglichen Körpers 33 jegliche Form aufweisen, wie die eines Quadrats, eines Rechtecks, einer Ellipse, eine längliche Form oder andere.
Wie man es insbesondere mit Hilfe der 2, 6 und 7 versteht, erstreckt sich erfindungsgemäß eine erste Verbindungsverstärkung 51 von der ersten Seitenwand 6 zur zweiten Seitenwand 7, wobei die erste Verbindungsverstärkung 51 Fasern 52 umfasst, wobei die Speiche 30 die Verstärkung durchquert. Um dies zu tun, verläuft die erste Verstärkung 51 über die Basis.
Da sie direkt die erste 6 und zweite 7 Seitenwand auf der Höhe der Basis 5 der Felge 2 miteinander verbindet, verbessert die erste Verbindungsverstärkung 51 den strukturellen Zusammenhalt der Felge. Tatsächlich wird die Verbindung der Wände 6, 7 durch die Verstärkung 51 verstärkt. Letztere 51 erlaubt es einer ersten Wand 6, mechanisch besser mit der zweiten 7 verbunden zu sein, insbesondere an dem Ort, wo die Speiche 30 mit der Felge 2 verbunden ist. Dies liegt daran, dass die Verstärkung 51 von der Speiche 30 durchquert wird. Darum werden die Wände 6, 7 auf der Höhe der Basis 5 besser im Verhältnis zueinander gehalten, insbesondere auf der Höhe der Speiche 30. Dementsprechend ist es die Gesamtheit der Felge, welche die durch eine Speiche erzeugten Kräfte besser absorbiert.
Man stellt fest, dass in der ersten Verstärkung 51 durch das Hindurchdringen der Speiche 30 keine Ausgangsstelle für einen Bruch erzeugt wird, da die Fasern 52 der Verstärkung 51 einfach nur beiseite geschoben werden. Sie 52 umgehen also die Speiche 30 ohne Beschädigung.
Gemäß der ersten beschriebenen Ausfürungsform erfolgt die Verbindung einer Speiche 30 mit der Felge 2 zum Beispiel wie folgt.
Tatsächlich wird zur Montage des Rads jede Speiche 30 auf einer nicht dargestellten Vorrichtung in Stellung gebracht. Das Positionieren einer Speiche 30 erfolgt während eines Herstellungsschritts des Rads 1.
Als Erstes erhält man die Felge 2 ausgehend vom Kern 15, der selber von einer bestimmten Anzahl an Schichten bedeckt ist. Zum Beispiel verwendet man die erste Verstärkung 16 für die erste Seitenwand 6, sowie die zweite Verstärkung 17 für die zweite Seitenwand 7.
Wohlgemerkt befinden sich die Verstärkungsschichten in einem nichtpolymerisierten viskosen Zustand.
Als Nächstes ist vorgesehen, eine Gesamtheit aus der Speiche 30 und der Verbindungsverstärkung 51 hinzuzufügen, wie es insbesondere mit Hilfe der 6, 7 ersichtlich ist.
Wir haben gesehen, dass die Speiche 30 gemäß einem Verfahren hergestellt wird, das ihr eine starre Form verleiht. Dies bedeutet, dass die Speiche 30 eine gewisse Steifigkeit aufweist und vor ihrer Verbindung mit der Felge 2 erhalten wird. Diese steife Speiche 30 wird zu einem Zeitpunkt mit der ersten Verbindungsverstärkung 51 verbunden, wo letztere sich in einem nichtpolymerisierten viskosen Zustand befindet.
In der Tat ist die erste Verstärkung 51 von ihrer Struktur her ähnlich zu den Abdeckverstärkungen 16 bis 19. So umfasst die Verbindungsverstärkung 51 Fasern 52, die in eine Matrix eingebettet sind, welche zum Beispiel aus Epoxyharz, Polyester oder anderem gemacht ist. Auch hier sind die Fasern vorzugsweise aus Kohlenstoff, oder sogar aus Glas, aus Aramid oder anderem.
Wie man es in der 6 sieht, sind gemäß der ersten Ausführungsform die Fasern 52 der Verbindungsverstärkung 51 gemäß zwei Richtungen Ox, Oy, die rechtwinklig zueinander sind, gewebt angeordnet. So sind Fasern 53 entlang der Achse Ox ausgerichtet, während Fasern 54 entlang der Achse Oy ausgerichtet sind. Diese Art des Webens hat den Vorteil, dass sie sowohl einfach ist als auch eine gute mechanische Festigkeit bietet.
Die Verstärkung 51 ist weniger platzaufwändig. Zum Beispiel kann sie in der Form eines quadratischen Ausschnitts mit einer Seitenlänge von einigen Zentimetern verwirklicht sein. Werte zwischen 2 und 6 cm sind akzeptabel. Wohlgemerkt kann jegliche andere als eine quadratische Form geeignet sein. Zum Beispiel kann eine Rautenform, eine Kreisform, eine gekrümmte Form oder anderes vorgesehen sein.
So ist die Verbindungsverstärkung 51 eine lokale Verstärkung, insofern als sie, 51, nicht den Umfang der Felge nachzeichnet, und insofern als sie einen Abschnitt der Speiche 30 umgibt.
Die Verstärkung 51 kann auf der Felge 2 angeordnet sein, so dass Fasern 52 parallel zur Speiche 30 sind, und dass Fasern 52 parallel zur Brücke 8 oder zur Basis 5 sind. Jedoch können alternativ die Fasern 52 mit der Speiche 30 einen Winkel bilden, zum Beispiel mit einem Wert in der Größenordnung von 45°.
Die Speiche 30 wird mit der Verbindungsverstärkung 51 durch einfaches Eindrücken verbunden. Die die Verstärkung 51 bewehrenden Fasern 52, 53, 54 werden zum Beispiel mit der Hand oder mit einem Werkzeug beiseite geschoben, um den Weg für die Speiche freizumachen. Dies erlaubt es, die Strukturkontinuität der Fasern 52, 53, 54 der Verstärkung 51 beizubehalten. Ein daraus folgender Vorteil ist die Vermeidung von Bruchausgangsstellen.
Es kann auch ein Schnitt zur Erleichterung der Durchführung der Speiche ohne Beiseiteschieben der Fasern vorgesehen sein.
Als Nächstes wird das Ende 34 der Speiche 30 an eine der Abdeckverstärkungen 16, 17 angelegt, zum Beispiel die zweite 17, in der Nähe der Basis 5.
Nachdem sie auf der Speiche 30 befestigt wurde und letztere auf der zweiten Verstärkung der Felge 2 angeordnet wurde, wird die Verstärkung 51 ihrerseits an eine oder mehrere der Verstärkungen 16, 17 der Felge angelegt. Zum Beispiel wird die Verstärkung 51 auf beiden Seiten der Basis 5 zurückgeklappt, um teilweise die erste Verstärkung 16 und teilweise die zweite Verstärkung 17 zu bedecken. Dieses Phänomen ist insbesondere aus den 7 und 2 ersichtlich. Ein auf die Verstärkung 51 zum Beispiel durch eine Hand ausgeübter Druck erlaubt ein besseres Anliegen des ersten Endes 34 an der zweiten Abdeckverstärkung 17. In der Tat verhindert der Abschnitt 55 der Verstärkung 51, der an der ersten Verstärkung 16 anhaftet, ein Abstehen des Endes 34 der Speiche 30 im Verhältnis zur zweiten Verstärkung 17. Der Abschnitt 56 der Verstärkung 51, der an der zweiten Verstärkung 17 anhaftet, erlaubt eine bessere Integration der Speiche 30 in die Verbindung 31, wie man es im Folgenden sehen wird.
Der weitere Verlauf der Montage des Rads 1 führt den Fachmann dazu, die dritte Abdeckverstärkung 18 hinzuzufügen, für die erste Seitenwand 6, sowie die vierte Abdeckverstärkung 19, für die zweite Seitenwand 7. Das Zusammenfügen der Speiche 30 mit der Felge 2, mit allen Verstärkungen 16, 17, 18, 19, 51 am Platz, ist in der 7 zu sehen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Verstärkungen 16 bis 19, 50, 51 noch viskos. Das erste Ende 34 ist sandwichartig in der Dicke der zweiten Seitenwand 7 eingefasst. Diese Verbindung stellt einen optimalen Klebekontakt zwischen der Speiche 30 und der Felge 2 sicher.
Die Speiche 30 kann entlang eines mehr oder weniger großen Teils der Seitenwand 7 verlaufen. Die Länge des Kontakts zwischen der Speiche 30 und einer Wand liegt zwischen 10 und 100% der Höhe der Felge. Sie ist vorzugsweise größer als 50%.
Zusätzlich kann eine nicht dargestellte Klebeschicht zwischen dem ersten Ende 34 und der Felge 2 vorgesehen sein.
Diese Klebeschicht, das heißt, zumindest ein Teil des sie bildenden Stoffs, addiert und kombiniert sich mit dem Stoff, der die Kohäsion der Fasern des länglichen Körpers 33 erlaubt, oder mit dem Stoff, der die Matrix der Verstärkungen 16, 17, 18, 19, 51 bildet. Das Hinzufügen der Klebeschicht erleichtert die Verbindung des Endes 34 der Speiche 30 mit der Felge 2. Auf der Höhe der Ränder 36, 37 der Speiche 30 zum Beispiel kann die Klebeschicht Zwischenräume zwischen den die Felge bildenden Abdeckverstärkungen 16 bis 19 und der Speiche ausfüllen.
Wie man es mit Hilfe der 2 versteht, sind erfindungsgemäß auf der Höhe des zweiten Verbindungsmittels 32 die Fasern des länglichen Körpers 33 und des zweiten Endes 35 entlang der Längsrichtung L ausgerichtet, und ist eine Klebeschicht zwischen den Fasern des zweiten Endes 35 der Speiche 30 und der Nabe 3 angeordnet. Genauer gesagt ist das zweite Ende 35 zwischen der Schulterhülse 25 und dem Flansch 26 der Nabe 3 eingefügt. So erstreckt sich die Klebeschicht um das zweite Ende 35 und zwischen der Hülse 25 und dem Flansch 26. Auch hier stellt die Verbindung einen optimalen Klebekontakt zwischen der Speiche und der Nabe sicher.
Am Ende des Zusammenbaus des Rads sind die Felge 2, die Nabe 3 und alle Speichen 30 in der Form in Stellung. Das Schließen dieser letzteren gibt der Felge 2 ihre endgültige Geometrie, die in der 2 im Schnitt zu sehen ist. Der durch die Form ausgeübte Druck lässt Abschnitte der Schichten 16 bis 19, 51 und die Enden 34 der Speichen 30 in den Kern 15 eindringen. In der Tat weisen die Seitenwände 6, 7 jede eine geometrische Kontinuität auf. Mit anderen Worten ist der Querschnitt der Felge 2 flächenmäßig konstant. So werden Unterschiede in den Dicken der Wände 6, 7 auf der Seite des Kerns 15 abgebaut.
Man stellt fest, dass das erste Ende 34 einer Speiche 30 auf einer Seite des Rads 1 mit der Felge 2 verbunden ist, wohingegen das zweite Ende 35 derselben Speiche 30 auf der entgegengesetzten Seite des Rads 1 mit der Nabe 3 verbunden ist. Dies erlaubt es, die Zugkräfte der Speiche 30 im Wesentlichen parallel zur zweiten Seitenwand 7 zu übertragen, oder im Wesentlichen parallel zur Schulter der Hülse 25. Dies erlaubt es auch, die Speiche 30 im Wesentlichen ausschließlich auf Zug arbeiten zu lassen. Ein daraus folgender Vorteil ist eine gleichmäßige Verteilung der Spannungen innerhalb der Speiche.
Wenn das Rad 1 hergestellt ist, bilden die Felge 2, die Speiche 30 und zumindest ein Teil der Nabe 3 ein einziges Stück.
Die anderen Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Hilfe der 8 bis 11 präsentiert. Aus praktischen Gründen sind nur die Unterschiede im Verhältnis zur ersten Form hervorgehoben.
Die 8 und 9 betreffen eine Felge 70 gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Felge 70 umfasst eine Basis 71, eine erste Seitenwand 72, eine zweite Seitenwand 73 und eine Brücke 74, sowie einen Kern 75.
Eine erste periphere Verstärkung 80 umgibt den Kern 75. Dies bedeutet, dass die periphere Verstärkung 80 gleichzeitig als Abdeckverstärkung für die Wände 72, 73 und für die Brücke 74 und als Verbindungsverstärkung für die Basis 71 zwischen den Seitenwänden 72, 73 dient.
Eine zweite periphere Verstärkung 90 umgibt den Kern 75 und die erste periphere Verstärkung 80. So ist die zweite periphere Verstärkung 90 gleichzeitig eine Abdeckverstärkung der Wände 72, 73 und eine Verbindungsverstärkung für die Basis 71 zwischen den Wänden 72, 73.
Erfindungsgemäß erstreckt sich die zweite Verbindungsverstärkung 90 von der ersten Seitenwand 72 zur zweiten Seitenwand 73, wobei die zweite Verbindungsverstärkung Fasern umfasst, wobei die Speiche 91 die Verstärkung 90 durchquert. Hier findet sich ein Ende 92 der Speiche 91 sandwichartig zwischen den peripheren Verstärkungen 80, 90 eingefasst wieder, wobei das Ende 92 sich auf der Höhe einer Wand 72, 73 befindet.
Die 10 und 11 betreffen ihrerseits eine Felge 100 gemäß der dritten Ausführungsform. Die Felge 100 umfasst eine Basis 101, eine erste Seitenwand 102, eine zweite Seitenwand 103 und eine Brücke 104, sowie einen Kern 105.
Eine erste periphere Verstärkung 110 umgibt den Kern 105. Dies bedeutet, dass die periphere Verstärkung 110 gleichzeitig als Abdeckverstärkung für die Wände 102, 103 und für die Brücke 104 und als Verbindungsverstärkung für die Basis 101 zwischen den Seitenwänden 102, 103 dient.
Eine zweite periphere Verstärkung 120 umgibt den Kern 105 und die erste periphere Verstärkung 110. So ist die zweite periphere Verstärkung gleichzeitig eine Abdeckverstärkung der Wände 102, 103 und eine Verbindungsverstärkung für die Basis 101 zwischen den Wänden 102, 103.
Erfindungsgemäß erstrecken sich die erste 110 und zweite 120 Verbindungsverstärkungen von der ersten Seitenwand 102 zur zweiten Seitenwand 103, wobei die Verbindungsverstärkungen 110, 120 Fasern umfassen, wobei die Speiche 121 die beiden Verstärkungen 110, 120 durchquert. Hier findet sich ein Ende 122 der Speiche 121 sandwichartig zwischen dem Kern 105 und der Verbindungsverstärkung oder der ersten peripheren Verstärkung 110 eingefasst wieder, wobei das Ende 122 sich auf der Höhe einer Wand 102, 103 befindet.
Allgemein wird die Erfindung anhand von Materialien und gemäß Umsetzungstechniken verwirklicht, die dem Fachmann bekannt sind.
Wohlgemerkt ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und umfasst alle technischen Äquivalente, die unter den Umfang der Ansprüche fallen können, die folgen.
Insbesondere kann in der Nähe eines einzigen der Enden einer Speiche eine Klebeschicht vorgesehen sein.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass nur ein Teil der Speichen durch Klebung mit der Felge oder der Nabe verbunden ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass für eine gegebene Speiche die zwei Enden auf derselben Seite des Rads mit der Felge und der Nabe verbunden sind.
Jegliche Verbindungsverstärkung oder periphere Verstärkung kann eine Schicht sein, die den Umfang der Felge eines Rads nachzeichnet. In diesem Fall ist die periphere Verstärkung nicht lokal.
Eine Speiche mit Fasern, das heißt eine Kompositspeiche, kann unpolymerisiert sein, wenn sie eine Verbindungsverstärkung durchquert. Mit anderen Worten ist die Speiche bei der Durchquerung, die mit Hilfe eines Zugmittels erfolgt, weich und verformbar.
Allgemein kann eine Speiche eine oder mehrere Verstärkungen durchqueren.
Im Übrigen können auf der Höhe einer selben Speiche mehrere Verbindungsverstärkungen vorgesehen sein.
Eine Verbindungsverstärkung kann unidirektional sein, das heißt, nur Fasern umfassen, die zueinander parallel sind. Mit anderen Worten ist die unidirektionale Verstärkung nicht gewebt.
Weiterhin kann die Felge hohl, das heißt kernlos sein.

Claims

Rad (1) mit einer Felge (2, 70, 100), einer Nabe (3) und mindestens einer Vorrichtung (4) zur Verbindung der Felge (2, 70, 100) mit der Nabe (3), wobei die Verbindungsvorrichtung (4) eine Speiche (30, 91, 121) umfasst, wobei die Felge (2, 70, 100) eine erste (6, 72, 102) und eine zweite (7, 73, 103) Seitenwand umfasst, die einander gegenüberliegen, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass eine erste Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) sich von der ersten Seitenwand (6, 72, 102) zur zweiten (7, 73, 103) erstreckt, wobei die erste Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) Fasern (52, 53, 54) umfasst, wobei die Speiche (30, 91, 121) die Verstärkung (51, 90, 110, 120) durchquert.
Rad (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die erste Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) sich kontinuierlich von der ersten Seitenwand (6, 72, 102) zur zweiten (7, 73, 103) erstreckt.
Rad (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Speiche (91) eine periphere Verstärkung (90) durchquert, die gleichzeitig eine Abdeckverstärkung der Wände (72, 73) und eine Verbindungsverstärkung für die Basis (71) zwischen den Wänden (72, 73) ist.
Rad (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Speiche (121) zwei periphere Verstärkungen (110, 120) durchquert, die gleichzeitig Abdeckverstärkungen der Wände (102, 103) und Verbindungsverstärkungen für die Basis (101) zwischen den Wänden (102, 103) sind.
Rad (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Speiche (30, 91, 121) mehrere Verstärkungen (51, 90, 110, 120) durchquert.
Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Fasern (52, 53, 54) der Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) gewebt angeordnet sind.
Rad (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Fasern (52, 53, 54) gemäß zwei Richtungen (Ox, Oy) angeordnet sind.
Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass es eine unidirektionelle Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) umfasst.
Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Fasern (52, 53, 54) der Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) die Speiche (30) umgehen.
Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) eine lokale Verstärkung ist.
Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) den Umfang der Felge (2) nachzeichnet.
Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Felge (2, 70, 100) eine Verbundstruktur aufweist, wobei die Felge (2, 70, 100) Abdeckverstärkungen (16, 17, 18, 19, 80, 90, 110, 120) und einen Kern (15, 75, 105) umfasst, wobei die Verstärkungen sich entlang des Kerns auf der Höhe der ersten Seitenwand (6, 72, 102) und auf der Höhe der zweiten Seitenwand (7, 73, 103) erstrecken.
Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Verbindungsverstärkung (51, 90, 110, 120) durch die Basis (5, 71, 101) der Felge (2, 70, 100) geht.