DE102008029870A1

DE102008029870A1 - Verstärkungselement für eine Fahrradfelge

Info

Publication number: DE102008029870A1
Application number: DE200810029870
Authority: DE
Inventors: Shinpei Sakai Okajima; Yee Ren Pontian Gan; Asnizam Bin Pontian Masrom
Original assignee: Shimano Inc; Shimano Components Malaysia Sdn Bhd
Current assignee: Shimano Inc; Shimano Components Malaysia Sdn Bhd
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2010-01-07
Also published as: TW201000330A; TWI374814B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrschichtverstärkungselement (100) für zumindest einen Abschnitt (11a) der inneren ringförmigen Seite (11) einer Fahrradfelge (1), umfassend einen intermediären Abschnitt (102) in einer pyramidenstumpfartigen Konfiguration (102a, 102b, 102c). Der intermediäre Abschnitt (102) umfasst des Weiteren zumindest zwei faserverstärkte Schichten (102a, 102b). Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Anbringen des Mehrschichtverstärkungselements (100) an eine Fahrradfelge (1).

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrradfelge und insbesondere eine faltbare und härtbare bzw. aushärtbare Mehrschichtverstärkungsplatte (Multilagenverstärkungsplatte) für eine Fahrradfelge, welche an einem Abschnitt der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge angeordnet oder angebracht ist, um einen Endabschnitt einer Fahrradspeiche aufzunehmen und zu stützen. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Anbringen der Mehrschichtverstärkungsplatte an eine Fahrradfelge.
HINTERGRUNDINFORMATION
In letzter Zeit wurden die Entwicklung und das Design bzw. die Gestaltung von Fahrradkomponenten immer wichtiger, zum Beispiel, insbesondere auf dem Gebiet des Wettkampfsports.
Eine Komponente, welche kontinuierlich umgestaltet und verbessert wird, ist die Fahrradfelge und insbesondere Lastübertragungsstellen der Fahrradfelge bzw. Lastübertragungskomponenten für die Fahrradfelge. Eine Stelle an der Fahrradfelge, welche in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, ist die Passage von dem Endabschnitt der Fahrradspeiche zu der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge. Die Stelle oder der Ort zum Aufnehmen einer Fahrradspeiche an der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge repräsentiert üblicherweise ein Gebiet mit einer Konzentration an Lasten bzw. Belastungen. In Abhängigkeit der Position der Fahrradfelge während Fahrradfahrens sind die Lasten bzw. Belastungen von dynamischen, d. h. variierendem Typ/Art.
Um die strukturellen Eigenschaften wie Steifigkeit und Beanspruchbarkeit der Fahrradfelgen zu verbessern ohne zugleich das Gesamtgewicht der Fahrradfelge zu erhöhen, wurden insbesondere leichtgewichtige, faltbare und härtbare bzw. aushärtbare kohlefaser- und/oder glasfaserverstärkte Platten oder Folien eingeführt und zusätzlich an Fahrradfelgenstrukturen integriert. Mit anderen Worten wurden solche zusammengesetzten Folien entsprechend gefaltet und an die innere ringförmige Fläche der Fahrradfelge zum Aufnehmen von Endabschnitten von Fahrradspeichen gebondet bzw. gebunden.
Während der Stand der Technik lediglich die Verwendung von Mehrschichtverstärkungselementen, beispielsweise kohlefaserverstärkten Platten, offenbart, welche von einfacher Art und Form sind (beispielsweise einzelschichtartig bzw. einzellagenartig), offenbart der Stand der Technik kein Mehrschichtverstärkungselement oder eine Mehrschichtverstärkungskomponente zum Anbringen von Fahrradspeichen an die Fahrradfelge, welche zum Beispiel eine individuellere und folglich eine zuverlässigere Gestaltung bzw. Design im Hinblick auf die Erfüllung struktureller Anforderungen statischer und dynamischer Art umfasst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein Mehrschichtverstärkungselement bzw. Mehrlagenverstärkungselement für zumindest einen Abschnitt der inneren ringförmigen Seite einer Fahrradfelge bereitgestellt. Das zumindest eine Mehrschichtverstärkungselement umfasst, in einem Basis- bzw. Grundzustand, d. h. ungefaltenen oder nicht-deformierten Zustand, einen intermediären Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt in einer pyramidenstumpfartigen bzw. pyramidenstumpfförmigen Konfiguration. Solch ein Mehrschichtverstärkungselement kann zum Beispiel zum Aufnehmen und/oder Stützen zumindest eines Endabschnitts einer Fahrradspeiche verwendet werden. Solch ein Mehrschichtverstärkungselement kann beispielsweise (mittels eines härtbaren bzw. aushärtbaren Klebstoffs) an die innere ringförmige Seite der Fahrradfelge gebondet bzw. gebunden werden. Das Mehrschichtverstärkungselement gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt zum Beispiel eine allmähliche Führung von Lasten bzw. Belastungen und vermeidet unerwünschte Konzentration von Lasten bzw. Belastungen. Des Weiteren können, aufgrund des Designs bzw. der Gestaltung des Mehrschichtverstärkungselements bzw. Mehrlagenverstärkungselements, zum Beispiel Hohlräume zwischen einem gegenüberstehenden Abschnitt oder einer Deckschicht bzw. Außenlage und der äußeren inneren Fläche oder der äußeren Seitenflächen der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge vermieden werden. Alternativ kann der intermediäre Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt eine pagodenförmige Konfiguration oder kaskadenförmige Konfiguration aufweisen. Der Basis- bzw. Grundzustand, d. h. ungefaltene oder nicht-deformierte Zustand repräsentiert das Mehrschichtverstärkungselement vor der Anbringung bzw. vor dem Anbringen an die Fahrradfelge.
Gemäß einem zusätzlichen oder alternativen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zumindest ein Mehrschichtverstärkungselement bzw. Mehrlagenverstärkungselement für zumindest einen Abschnitt der inneren ringförmigen Seite einer Fahrradfelge bereitgestellt. Das zumindest eine Mehrschichtverstärkungselement umfasst einen intermediären Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt, welcher zumindest zwei Schichten bzw. Lagen umfasst bzw. aufweist. Solch ein Mehrschichtverstärkungselement erlaubt zum Beispiel mehr Individualität in dem Design bzw. der Gestaltung des Verstärkungselements und in der Führung von Lasten bzw. Belastungen. Des Weiteren kann solch ein Mehrschichtverstärkungselement beispielsweise einfacher an die äußere innere Fläche oder die äußeren Seitenflächen der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge angebracht oder gebondet bzw. gebunden als auch angepasst werden.
Gemäß einem weiteren zusätzlichen oder alternativen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die pyramidenstumpfartige Konfiguration des intermediären Abschnitts bzw. des Zwischenabschnitts zumindest vier schräge bzw. geneigte Seitenbereiche aufweisen. In einem alternativen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die pyramidenstumpfartige Konfiguration des intermediären Abschnitts insbesondere acht schräge bzw. geneigte Seitenbereiche aufweisen. Dies erlaubt zum Beispiel mehr Möglichkeiten der Anpassung bzw. Adaptierung oder Abstimmung des Mehrschichtverstärkungselements im Hinblick auf vergleichsweise komplexe Formen der äußeren inneren Fläche oder der äußeren Seitenflächen der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge. Mit anderen Worten kann die Anpassung des Mehrschichtverstärkungselements an die Kontur der Fahrradfelge einfacher sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann zumindest einer der schrägen bzw. geneigten Seitenbereiche stufenartig ausgebildet sein. Dies erlaubt zum Beispiel eine weiter verbesserte Anpassung oder Passung an entsprechende Nuten bzw. Furchen oder Aufnahmeabschnitte der äußeren inneren Fläche und der äußeren Seitenflächen der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die pyramidenstumpfartige Konfiguration zumindest zwei Lagen bzw. Schichten. Mit solch einer Konfiguration des Mehrschichtverstärkungselements kann der Aspekt, wie oben beschrieben, erreicht werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die zumindest zwei Schichten bzw. Lagen konfiguriert und angeordnet sein, eine pyramidenstumpfartige Konfiguration auszubilden. Mit solch einer Konfiguration des Mehrschichtverstärkungselements kann der Aspekt, wie oben beschrieben, erreicht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die zumindest zwei Lagen bzw. Schichten bezüglich zumindest einer Ebene ähnlich zueinander sein. Dies erlaubt zum Beispiel einen einfachen Vorgang der Herstellung des Mehrschicht verstärkungselements als auch vereinfachtere Montage oder vereinfachteres Bonden des Mehrschichtverstärkungselements an Abschnitte der äußeren inneren Fläche und der äußeren Seitenflächen der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der intermediäre Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt zumindest eine dritte Schicht bzw. Lage aufweisen. Dies erlaubt zum Beispiel die Verwendung von mehreren Schichten bzw. Lagen unterschiedlicher Materialien und folglich eine individuellere Gestaltung des Mehrschichtverstärkungselements. Beispielsweise erlaubt die Verwendung von zumindest drei Schichten bzw. Lagen innerhalb des intermediären Abschnitts bzw. Zwischenabschnitts, dass eine Schicht bzw. Lage an kohlefaserverstärktem Material mit hohen Steifigkeitseigenschaften zwischen zwei Schichten bzw. Lagen an glasfaserverstärktem Material eingebettet ist bzw. dazwischenliegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Dicke der ersten Schicht und/oder die Dicke der dritten Schicht gleich oder kleiner sein als die Dicke der zweiten Schicht. Dies erlaubt beispielsweise eine verbesserte Gestaltung des Mehrschichtverstärkungselements im Hinblick auf strukturelle und geometrische Anforderungen (Steifigkeit, Stabilität, Konturähnlichkeit, etc.).
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Mehrschichtverstärkungselement des Weiteren einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt umfassen. Der intermediäre Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt kann zwischen dem inneren Abschnitt und dem äußeren Abschnitt angeordnet oder eingebettet sein. Der innere Abschnitt und/oder der äußere Abschnitt kann zumindest eine Schicht bzw. Lage umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann jede der zumindest zwei Schichten und/oder der innere, äußere oder intermediäre Abschnitt des Mehrschichtverstärkungselements aus einem Material hergestellt sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus zusammengesetzten Materialien, insbesondere nicht-metallischen faserverstärkten Kunststoffmaterialien. Mit anderen Worten kann die Laminierung des Mehrschichtverstärkungselements im Hinblick auf Materialien verschieden sein. Die verwendeten Materialien können faserartig, wie beispielsweise unidirektionale Fasern, oder gewebeartig sein und können imprägniert oder getränkt oder durchtränkt bzw. gesättigt sein mit einem härtbaren bzw. aushärtbaren flüssigen Klebstoff, wie beispielsweise Epoxidharz.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrradfelge bereitgestellt. Die Fahrradfelge ist aus einem Felgenkörper hergestellt und umfasst zumindest ein Mehrschichtverstärkungselement bzw. Mehrlagenverstärkungselement. Das zumindest eine Mehrschichtverstärkungselement kann konfiguriert oder gestaltet sein gemäß irgendeinem der vorhergehenden Merkmale. Alternativ kann das zumindest eine Mehrschichtverstärkungselement der vorliegenden Erfindung mit der Fahrradfelge verwendet werden mittels Anpassung bzw. Adaptierung an den Felgenkörper der Fahrradfelge.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, bezüglich eines Querschnitts der Fahrradfelge, kann zumindest einer der schrägen bzw. geneigten Seitenbereiche bezüglich einer normalen Richtung der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge (zum Beispiel bezüglich einer normalen Richtung der äußeren inneren Fläche oder einer der äußeren Seitenflächen der Fahrradfelge) in einer kaskadenförmigen oder schrägen bzw. geneigten Art und Weise angeordnet sein. Folglich können beispielsweise Bereiche ohne Material, d. h. Hohlräume weiter reduziert werden oder vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann sich zumindest einer der schrägen Seitenbereiche an einer äußeren Seitenfläche der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge befinden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Anbringen eines Mehrschichtverstärkungselements bzw. Mehrlagenverstärkungselements an eine innere ringförmige Seite einer Fahrradfelge bereitgestellt. Die innere ringförmige Seite der Fahrradfelge umfasst eine äußere innere Fläche und äußere, d. h. zwei Seitenflächen. Das Verfahren umfasst: Bereitstellen zumindest eines Mehrschichtverstärkungselements; Anbringen des (bereitgestellten) zumindest einen Mehrschichtverstärkungselements an die äußere innere Fläche; Formen des (angebrachten) zumindest einen Mehrschichtverstärkungselements entsprechend der äußeren inneren Fläche und/oder Abschnitten der äußeren Seitenflächen (zum Beispiel im Sinne einer Anpassung bzw. Adaptierung); Umhüllen der äußeren inneren Fläche und/oder der Abschnitte der äußeren Seitenflächen mit dem entsprechend geformten bzw. gebildeten zumindest einen Mehrschichtverstärkungselement. Das zumindest eine Mehrschichtverstärkungselement kann konfiguriert oder gestaltet sein gemäß irgendeinem der oberen und/oder unteren Merkmale.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren des Weiteren umfassen Harzen bzw. mit Harz versetzen oder Eindringen bzw. Infiltrieren des zumindest einen Mehrschichtverstärkungselements in geformtem Zustand oder ungeformtem, d. h. Basis- bzw. Grundzustand. Das Material zum Harzen des zumindest einen Mehrschichtverstärkungselements kann beispielsweise Klebstoff oder Harz, wie Epoxidharz, sein. Dann kann das Mehrschichtverstärkungselement nach dem Harten bzw. Aushärten des Epoxidharzes einfach an die Fahrradfelge gebondet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann Formen des zumindest einen Mehrschichtverstärkungselements des Weiteren umfassen: Biegen des ersten Abschnitts entsprechend der äußeren inneren Fläche der inneren ringförmigen Seite der Fahrradfelge; Falten des zweiten und/oder dritten Abschnitts entsprechend der äußeren inneren Fläche und/oder den Abschnitten der äußeren Seitenflächen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Fahrradfelge bereitgestellt. Das Verfahren zum Herstellen der Fahrradfelge umfasst zumindest einen Herstellungsschritt zum Anbringen zumindest eines Mehrschichtverstärkungselements an die Fahrradfelge wie oben und/oder unten beschrieben oder Verwenden zumindest eines Mehrschichtverstärkungselements, wobei das zumindest eine Mehrschichtverstärkungselement gemäß irgendeinem der oberen und/oder unteren Merkmale konfiguriert oder gestaltet sein kann.
Die vorangehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, welche, in Verbindung mit den beigefügten Figuren, ein anschauliches Beispiel der vorliegenden Erfindung offenbart. Des Weiteren ist es für den Fachmann klar, dass die offenbarten Charakteristiken und Merkmale der vorliegenden Erfindung beliebig miteinander kombiniert werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nun wird auf die angefügten Zeichnungen Bezug genommen, welche einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
1a ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines herkömmlichen bzw. konventionellen Mehrschichtverstärkungselements zum Aufnehmen eines Endabschnitts einer Fahrradspeiche an einer Fahrradfelge;
1b ist eine perspektivische Querschnittsansicht des herkömmlichen bzw. konventionellen Mehrschichtverstärkungselements von 1a, wenn an der äußeren inneren Fläche und äußeren Seitenflächen der inneren ringförmigen Seite einer Fahrradfelge angebracht, und eine vergrößerte perspektivische Querschnittsansicht eines Abschnitts des herkömmlichen Mehrschichtverstärkungselements von 1a, wenn an der Fahrradfelge angebracht;
2a ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Beispiels eines Mehrschichtverstärkungselements gemäß der vorliegenden Erfindung;
2b ist eine perspektivische Querschnittsansicht des Mehrschichtverstärkungselements von 2a, wenn an der äußeren inneren Fläche und äußeren Seitenflächen der inneren ringförmigen Seite einer Fahrradfelge angebracht, und eine vergrößerte perspektivische Querschnittsansicht eines Abschnitts des Mehrschichtverstärkungselements von 2a, wenn an der Fahrradfelge angebracht;
3 sind drei perspektivische Ansichten des Montierens oder Anbringens des Mehrschichtverstärkungselements gemäß der vorliegenden Erfindung an zumindest einen Abschnitt der äußeren inneren Fläche und äußeren Seitenflächen der inneren ringförmigen Seite einer Fahrradfelge.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEISPIELE
Die ausgewählten Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Es wird Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen der Beispiele der vorliegenden Erfindung lediglich zu Illustrationszwecken und nicht zum Zwecke des Ein- bzw. Beschränkens der Erfindung bereitgestellt sind, wie diese durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Unter anfänglicher Bezugnahme auf 1a ist ein herkömmliches, plattenförmiges Mehrschichtverstärkungselement bzw. Mehrlagenverstärkungselement 200 vor seiner Anbringung an die äußere innere Fläche 11a und die äußeren Seitenflächen 11b einer inneren ringförmigen Seite 11 einer Fahrradfelge 1 dargestellt (siehe 1b für die Darstellung des angebrachten herkömmlichen Mehrschichtverstärkungselements 200 an der Fahrradfelge 1).
Das herkömmliche Mehrschichtverstärkungselement 200 umfasst einen ersten, d. h. fahrradfelgenseitigen Abschnitt 201, einen zweiten oder intermediären Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt 202 und einen dritten, d. h. fahrradspeichenseitigen oder äußeren Abschnitt 203.
Der erste Abschnitt 201 ist insbesondere von quaderförmiger Gestalt bzw. Form und umfasst eine Fahrradfelgenkontaktfläche 201a, welche insbesondere an die äußere innere Fläche 11a einer inneren ringförmigen Seite 11 der Fahrradfelge 1 angebracht werden kann mittels Bondens und/oder Klebens, zum Beispiel unter Verwendung eines härtbaren bzw. aushärtbaren Harzes, wie beispielsweise Epoxidharz.
Der zweite oder intermediäre Abschnitt 202 des herkömmlichen Mehrschichtverstärkungselements 200 ist zwischen dem ersten Abschnitt 201 und dem dritten Abschnitt 203 angeordnet. Der intermediäre Abschnitt 202 besteht aus nur einer Einzelschicht- bzw. Einzellagenlaminierung. Des Weiteren variiert der intermediäre Abschnitt 202 in seiner Form über seine Dicke nicht.
Der dritte Abschnitt 203 des herkömmlichen Mehrschichtverstärkungselements 200 ist ähnlich zu der äußeren Gestalt, bzw. Form des intermediären Abschnitts 202 und umfasst auch nur eine Einzelschicht- bzw. Einlagenlaminierung.
Im Hinblick auf 1b wird es Fachleuten ersichtlich, das solch ein Design bzw. Gestaltung eines Mehrschichtverstärkungselements 200, wobei der intermediäre Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt 202 nur aus einer Einzelschicht bzw. -lage besteht, zum Vorhandensein von leeren Räumen, d. h. Hohlräumen 50 führt oder, bestenfalls, zu Bereichen mit einer gewaltigen Menge an Bondmaterial oder Harzmaterial, wie beispielsweise Epoxidharz (siehe 1b). Mit anderen Worten gibt es große leere Räume 50 zwischen den Abschnitten, d. h. Schichten bzw. Lagen 201, 202, 203, insbesondere an Randzonen bzw. Eckzonen der Schichten bzw. Lagen 201, 202, 203 und es ist schwierig, diesen leeren Räume 50 mit härtbarem Klebstoffmaterial, wie Harz aufzufüllen oder diese leeren Räume 50 zu vermeiden. Des Weiteren werden, während des Anbringens des herkömmlichen Mehrschichtverstärkungselements 200 an die korrespondierende bzw. entsprechende Fläche der Fahrradfelge 1, Gase wie Luft in diesen ungefüllten Räumen 50 oder Hohlräumen 50 eingefangen bzw. eingeschlossen, welche während eines Aushärte- bzw. Härtevorgangs und/oder Verfestigungsvorgangs expandieren und folglich Defekte an den Schichten bzw. Lagen oder der Anbringung des herkömmlichen Mehrschichtverstärkungselements 200 verursachen. Des Weiteren ist die Verteilung von Lasten bzw. Belastungen, beispielsweise Druckspannungen, unvorteilhaft aufgrund der abrupten Übergänge bzw. Passagen von einer Schicht bzw. Lage oder Medium zu der benachbarten Schicht bzw. Lage oder Medium.
Unter Bezugnahme nun auf 2a wird nun ein Beispiel des Mehrschichtverstärkungselements bzw. Mehrlagenverstärkungselements 100 gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Das Mehrschichtverstärkungselement 100 der vorliegenden Erfindung, wie in 2a gezeigt, besteht im Wesentlichen aus drei flexiblen faltbaren und härtbaren bzw. aushärtbaren Abschnitten, einem ersten Abschnitt 101, einem zweiten oder intermediären Abschnitt (Zwischenabschnitt) 102 und einem äußeren oder dritten Abschnitt 103.
Für bessere Darstellungszwecke wird das Mehrschichtverstärkungselement 100 der vorliegenden Erfindung nicht in Kombination mit einem Endabschnitt einer Fahrradspeiche gezeigt (nicht gezeigt in 1a, 1b, 2a, 2b, 3). Das Mehrschichtverstärkungselement 100 von 2a ist auch in einem ungefalteten (Basis- bzw. Grund-)Zustand dargestellt, d. h. vor seiner Anbringung oder Klebung bzw. Anklebung an die äußere innere Fläche 11 und äußeren Seitenflächen 11b einer inneren ringförmigen Seite 11 der Fahrradfelge 1 (siehe 2b und 3).
Die Konfiguration des Mehrschichtverstärkungselements 100 ist annähernd identisch zu der Konfiguration des herkömmlichen Mehrschichtverstärkungselements 200, wie in den 1a und 1b gezeigt, außer für den intermediären Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt 102.
Der intermediäre Abschnitt 102 ist angeordnet oder zwischenliegend zwischen dem ersten Abschnitt 101 und dem dritten Abschnitt 103, zum Beispiel mittels Klebens oder Bondens. Der Kürze halber wird insbesondere der intermediäre Abschnitt 102 des Mehrschichtverstärkungselements 100 folglich nun beschrieben und im Detail erklärt.
Wie am besten aus 2a gesehen werden kann, weist der intermediäre Abschnitt 102 eine pyramidenstumpfartige Konfiguration auf und umfasst drei Schichten bzw. Lagen 102a, 102b und 102c. Alternativ kann der intermediäre Abschnitt 102 eine pagodenartige Konfiguration aufweisen.
Jede Schicht bzw. Lage der drei Schichten 102a, 102b und 102c kann aus einem leichtgewichtigen Material hergestellt sein, beispielsweise einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus zusammengesetzten Materialien, insbesondere nicht-metallischen zusammengesetzten Materialien, wie beispielsweise kohlefaser- und/oder glasfaserverstärkten Kunststoffmaterialien.
Die pyramidenstumpfartige Konfiguration des intermediären Abschnitts 102 umfasst, in Dickenrichtung des intermediären Abschnitts 102 (in normaler Richtung zur Ebene xy), acht schräge bzw. geneigte Seitenbereiche 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g und 120h, wobei jeder der acht schrägen Seitenbereiche 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g und 120h stufenartig geformt bzw. ausgebildet ist.
Wie in 2a gesehen werden kann, ist die erste Schicht bzw. Lage 102a ähnlich zu der zweiten Schicht 102b und die zweite Schicht 102b ist wiederum ähnlich zu der dritten Schicht 102c. Mit anderen Worten sind die drei Schichten bzw. Lagen 102a, 102b und 102c ähnlich zueinander, insbesondere bezüglich der Ebene xy, wie in 2a gezeigt.
Die erste Schicht 102a ist des Weiteren charakterisiert durch ihre Dicke D102a. Die zweite Schicht 102b ist des Weiteren charakterisiert durch ihre Dicke D102b. Die dritte Schicht 102c ist des Weiteren charakterisiert durch ihre Dicke D102c. In dem Beispiel des Mehrschichtverstärkungselements 100, wie in 2a gezeigt, ist die Dicke D102b der zweiten Schicht 102, welche zwischen der ersten Schicht 102a und der dritten Schicht 102c angeordnet ist bzw. dazwischenliegt, größer oder alternativ zumindest gleich als die Dicke D102a der ersten Schicht 102a und/oder die Dicke D102c der dritten Schicht 102c.
2b zeigt in einer perspektivischen Querschnittsansicht das Mehrschichtverstärkungselement 100 von 2a, wenn an der äußeren inneren Fläche 11a und äußeren Seitenflächen 11b der inneren ringförmigen Seite 11 einer Fahrradfelge 1 angebracht (ohne eine gestützte Fahrradspeiche) und 2b zeigt des Weiteren in einer vergrößerten, perspektivischen Querschnittsansicht einen Abschnitt des Mehrschichtverstärkungselements 100, wenn an der Fahrradfelge 1 angebracht.
Wie gesehen werden kann, insbesondere aus der vergrößerten Darstellung des Mehrschichtverstärkungselements 100, können, aufgrund der pyramidenstumpfartigen, d. h. Mehrschichtkonfiguration des intermediären Abschnitts 102, leere Räume oder Hohlräume 50 zwischen jeweiligen Schichten bzw. Lagen 102a, 102b, 102c oder in Randzonen bzw. Eckzonen dieser Schichten klein gehalten werden oder, bestenfalls, vermieden werden, wenn das Mehrschichtverstärkungselement 100 an die äußere Fläche 11a und die äußeren Seitenflachen 11b der inneren ringförmigen Seite 11 der Fahrradfelge 1 angebracht ist.
Da das Anbringen des Mehrschichtverstärkungselements 100 an der Fahrradfelge 1 realisiert wird insbesondere unter Verwendung härtbarer bzw. aushärtbarer Harze oder Klebstoffe, wie Epoxidharz, kann das Harz die lediglich kleinen, leeren Räume oder Hohlräume 50 einfacher füllen. Dies hat auch eine Reduktion an Defekten zur Folge in Verbindung mit der Herstellung der Fahrradfelge 1.
Zusätzlich wird eine Konzentration an schädigenden oder destruktiven Kräften und Spannungen vermieden und die Lasten bzw. Belastungen werden von der Fahrradspeiche (nicht gezeigt) und dem Mehrschichtverstärkungselement 100 in die Struktur der Fahrradfelge allmählich geführt bzw. übertragen. Beispielsweise werden Schläge oder Schlagbelastungen von außerhalb, welche auf den Reifen des Fahrrads (nicht gezeigt) (und folglich die Fahrradfelge 1) aufgebracht werden, des Weiteren von dem Mehrschichtverstärkungselement 100 zu der gestützten Fahrradspeiche (nicht gezeigt) in einer sehr allmählichen bzw. gleichmäßigen Art und Weise übertragen aufgrund der stufenartigen und folglich verbesserten Konfiguration des intermediären Abschnitts 102 des Mehrschichtverstärkungselements 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Jeder der Abschnitte 101, 102 und 103 kann miteinander verbunden werden mittels Bondens oder Klebens unter Verwendung eines härtbaren bzw. aushärtbaren Klebstoffs wie Harz, insbesondere Epoxidharz. Solch ein Klebstoff ist geeignet zum Anbringen des Mehrschichtverstärkungselements 100 an eine äußere innere Fläche 11a und/oder äußere Seitenflächen 11b der Fahrradfelge 1 falls die Fahrradfelge 1 beispielsweise aus Aluminium, Magnesium, Titan oder aus nicht-metallischen Materialien, wie beispielsweise glasfaser- und/oder kohlefaserverstärkten Materialien, hergestellt ist.
Wie aus 2b gesehen werden kann, ist, bezüglich dem dargestellten Querschnitt der Fahrradfelge 1, der schräge Seitenbereich 120b (auch der schräge Seitenbereich 120f) bezüglich einer normalen Richtung N-N einer der äußeren Seitenflächen 11b in einer kaskadenförmigen Art und Weise angeordnet. Alternativ, beispielsweise falls der intermediäre Abschnitt 102 eine pyramidenstumpfartige Konfiguration aufweist, kann der schräge Seitenbereich 120b (auch der schräge Seitenbereich 120f) in einer schrägen Art und Weise angeordnet sein im Hinblick auf eine normale Richtung N-N einer der äußeren Seitenflächen 1lb. Die schrägen Seitenbereiche 120b und 120f sind an den äußeren Seitenflächen 11b der inneren ringförmigen Seite 11 befindlich.
Unter Bezugnahme nun auf 3 wird ein Beispiel eines Anbringverfahrens oder -vorgangs des Mehrschichtverstärkungselements 100 an die äußere innere Fläche 11a und zumindest Abschnitte der äußeren Seitenflächen 11b der inneren ringförmigen Seite 11 der Fahrradfelge 1 beschrieben und erklärt.
In der ersten Ansicht auf der linken Seite von 3, markiert mit „1”, ist das Mehrschichtverstärkungselement 100 bereitgestellt und existiert in einem Basis-, ungefalteten Zustand von plattenartiger Konfiguration. Mit anderen Worten sind sowohl die Schicht bzw. Lage 101 des ersten Abschnitts 101, die drei Schichten 102a, 102b, 102c des intermediären Abschnitts 102 und die dritte Schicht 103 des dritten Abschnitts 103 vergleichweise ebenförmig. Die drei Abschnitte 101, 102 und 103 bilden eine sandwichartige Konfiguration und sind aus Materialen hergestellt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus zusammengesetzten Materialien, insbesondere nicht-metallischen faserverstärkten Kunststoffmaterialien.
Dann wird ein härtbarer bzw. aushärtbarer und/oder verfestigbarer oder temperierbarer Klebstoff wie Epoxidharz auf den ersten, intermediären und dritten Abschnitt 101, 102 und 103 des Mehrschichtverbundelements 100 aufgebracht. Alternativ kann das Mehrschichtverstärkungselement 100 in einem geformten Zustand mit Klebstoffen wie Harz geharzt oder infiltriert sein/werden.
Bei der Ansicht markiert mit „2”, wenn sich das Mehrschichtverstärkungselement 100 zu der Fahrradfelge 1 bewegt hat, kontaktiert die Fahrradfelgenkontaktfläche 101a des ersten Abschnitts 101 (siehe 2a) mit einem entsprechenden Bereich oder Abschnitt der äußeren inneren Fläche 11a der inneren ringförmigen Seite 11 der Fahrradfelge 1. Mit anderen Worten wird das Mehrschichtverstärkungselement 100 auf die äußere innere Fläche 11a angebracht. Danach wird das Mehrschichtverstärkungseslement 100 geformt, d. h. gebogen und gefalten, insbesondere an seinen äußeren Abschnitten entsprechend zu der Kontur der äußeren inneren Fläche 11a und den Abschnitten der äußeren Seitenflachen 11b. Mit anderen Worten umhüllt das Mehrschichtverstärkungselement 100 zumindest einen Abschnitt der äußeren inneren Fläche 11a und Abschnitte der äußeren Seitenflächen 11b der Fahrradfelge 11, wo eine Fahrradspeiche (nicht gezeigt) anzubringen und mittels des Mehrschichtverstärkungselements 100 aufzunehmen ist.
Bei der Ansicht von 3, welche mit „3” markiert ist, ist nun das Mehrschichtverstärkungselement 100 entsprechend geformt und an die äußere innere Fläche 11a und Abschnitte der äußeren Seitenflächen 11b der Fahrradfelge 1 angebracht und das Harz, welches in den Abschnitten 101, 102 und 103 des Mehrschichtverstärkungselements 100 enthalten ist, muss noch härten bzw. aushärten oder sich verfestigen, um das Mehrschichtverstärkungselement 100 an die Fahrradfelge 1 zu bonden oder zu kleben.
Wie oben erwähnt, stellt die vorliegende Erfindung beispielsweise ein verbessertes, zusammengesetztes, d. h. Mehrschichtverstärkungselement bereit, so dass insbesondere die Steifigkeit der Fahrradfelge weiter erhöht und die Lastübertragung des Weiteren verbessert ist.
ALLGEMEINE INTERPRETATION VON BEGRIFFEN
Bezüglich des Verstehens des Umfangs der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „umfassend” und seine Ableitungen, wie hierin verwendet, beabsichtigt, um als offene Begriffe verstanden zu werden, die das Vorhandensein der genannten Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte spezifiziert, das Vorhandensein anderer, nicht genannter Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte aber nicht ausschließt. Das vorstehend Genannte gilt auch für Wörter mit ähnlichen Bedeutungen, wie beispielsweise die Begriffe „aufweisen” und seiner Ableitungen. Ferner kann der Begriff „Abschnitt”, wenn in der Einzahl verwendet, die duale Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben. Während lediglich selektierte bzw. ausgewählte Ausführungsbeispiele ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert. Beispielsweise können die Dimension, Form bzw. Gestalt, Ort oder Orientierung der zahlreichen Komponenten geändert werden, wie gewünscht und/oder benötigt. Komponenten, welche direkt verbunden gezeigt sind, oder sich kontaktieren, können dazwischen liegende bzw. intermediäre Strukturen, welche zwischen ihnen angeordnet sind, aufweisen. Die Funktionen eines Elements kann mittels zweier ausgeführt werden und umgekehrt. Die Strukturen und Funktionen eines Beispiels der vorliegenden Erfindung können in einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung übernommen werden. Es ist nicht notwendig für alle Vorteile, in einem besonderen bzw. wichtigen Beispiel zur selben Zeit vorhanden zu sein. Jedes Merkmal, welches gegenüber dem Stand der Technik einzigartig ist, allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen, sollte auch berücksichtigt werden als eine separate Beschreibung für weitere Erfindungen der Anmelderin, umfassend die strukturellen und/oder funktionellen Konzepte, ausgeführt mittels eines solchen Merkmals bzw. solcher Merkmale. Folglich sind die vorangegangenen Beschreibungen der Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich zur Illustration bereitgestellt und nicht zum Zwecke des Ein- bzw. Beschränkens der Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims

Mehrschichtverstärkungselement (100) für zumindest einen Abschnitt (11a) der inneren ringförmigen Seite (11) einer Fahrradfelge (1), umfassend einen intermediären Abschnitt (102) in einer pyramidenstumpfartigen Konfiguration (102a, 102b, 102c).
Mehrschichtverstärkungselement (100) für zumindest einen Abschnitt (11a) der inneren ringförmigen Seite (11) einer Fahrradfelge (1), umfassend einen intermediären Abschnitt (102), aufweisend zumindest zwei Schichten (102a, 102b).
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß Anspruch 1, wobei die pyramidenstumpfartige Konfiguration (102a, 102b, 102c) zumindest vier schräge Seitenbereiche (120a, ..., 120h), insbesondere acht schräge Seitenbereiche (120a, ..., 120h) umfasst.
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß Anspruch 1 oder 3, wobei zumindest einer der schrägen Seitenbereiche (120a, ..., 120h) stufenartig ausbildet ist.
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß den Ansprüchen 1, 3 oder 4, wobei die pyramidenstumpfartige Konfiguration (102a, 102b, 102c) zumindest zwei Schichten (102a, 102b) umfasst.
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß Anspruch 2, wobei die zumindest zwei Schichten (102a, 102b) konfiguriert und angeordnet sind, eine pyramidenstumpfartige Konfiguration (102a, 102b, 102c) auszubilden.
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß den Ansprüchen 5 oder 6, wobei die zumindest zwei Schichten (102a, 102b) bezüglich zumindest einer Ebene (xy) ähnlich zueinander sind.
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der intermediäre Abschnitt (102) eine dritte Schicht (102c) umfasst.
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß Anspruch 8, wobei die Dicke (D102a) der ersten Schicht (102a) und/oder die Dicke (D102c) der dritten Schicht (102c) gleich oder kleiner ist als die Dicke (D102b) der zweiten Schicht (102b).
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mehrschichtverstärkungselement (100) des Weiteren einen inneren Abschnitt (101) und einen äußeren Abschnitt (103) umfasst, wobei der intermediäre Abschnitt (102) zwischen dem inneren Abschnitt (101) und dem äußeren Abschnitt (103) angeordnet ist.
Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 oder 5 bis 10, wobei jede der zumindest zwei Schichten (102a, 102b) aus einem Material hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus zusammengesetzten Materialien, insbesondere nicht-metallischen faserverstärkten Kunststoffmaterialien.
Fahrradfelge (1), hergestellt aus einem Felgenkörper und zumindest einem Mehrschichtverstärkungselement (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, verwendet mit der Fahrradfelge (1) mittels Anpassung an den Felgenkörper.
Fahrradfelge (1) gemäß Anspruch 12, wobei, bezüglich eines Querschnitts der Fahrradfelge (1), zumindest einer der schrägen Seitenbereiche (120a, ..., 120h) bezüglich einer normalen Richtung (N-N) der inneren ringförmigen Seite (11) der Fahrradfelge (1) in einer kaskadenförmigen oder schrägen Art und Weise angeordnet ist.
Fahrradfelge (1) gemäß Anspruch 13, wobei sich zumindest einer der schrägen Seitenbereiche (120a, ..., 120h) an einer äußeren Seitenfläche (11b) der inneren ringförmigen Seite (11) befindet.
Verfahren zum Anbringen eines Mehrschichtverstärkungselements (100) an eine innere ringförmige Seite (11) einer Fahrradfelge (1) mit einer äußeren inneren Fläche (11a) und äußeren Seitenflächen (1lb), wobei das Verfahren umfasst: – Bereitstellen eines Mehrschichtverstärkungselements (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11; – Anbringen des Mehrschichtverstärkungselements (100) an die äußere innere Fläche (11a); – Formen des Mehrschichtverstärkungselements (100) entsprechend der äußeren inneren Fläche (11a) und Abschnitten der äußeren Seitenflächen (11b); – Umhüllen der äußeren inneren Fläche (11a) und Abschnitte der äußeren Seitenflächen (11b) mit dem entsprechend geformten Mehrschichtverstärkungselement (100);
Verfahren gemäß Anspruch 15, des Weiteren umfassend: – Harzen des Mehrschichtverstärkungselements (100) in geformten Zustand oder ungeformten Zustand;
Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei Formen des Mehrschichtverstärkungselements (100) des Weiteren umfasst: – Biegen des ersten Abschnitts (101) entsprechend der äußeren inneren Fläche (11a); – Falten des zweiten und/oder dritten Abschnitts (102, 103) entsprechend der äußeren inneren Fläche (11a) und den Abschnitten der äußeren Seitenflächen (11b);
Verfahren zum Herstellen einer Fahrradfelge (1), umfassend zumindest einen Herstellungsschritt gemäß irgendeinem der Ansprüche 15 bis 17 oder Verwenden zumindest eines Mehrschichtverstärkungselements (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11.