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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Rad bzw. Laufrad für beispielsweise einen Rollstuhl, ein Fahrrad, einen Kinderwagen oder dergleichen, welches eine Radnabe, eine Lauffläche und einen durch die Lauffläche begrenzten Radkörper aufweist.
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Unter dem Begriff Klapprad wird umgangssprachlich ein Fahrrad verstanden, bei welchem der Rahmen klappbar ausgeführt ist, so dass das Fahrrad ein kleines Volumen einnehmend zusammengefaltet werden kann.
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Dabei wird vorgeschlagen, das Fahrrad mit besonders kleinen Laufrädern auszubilden, so dass diese keinen großen Anteil am Volumen einnehmen. Im Stand der Technik sind einige Lösungen zur Verkleinerung des Volumens von Rädern bekannt. So stellt die Firma Tuvie ein Fahrrad mit faltbaren Laufrädern vor, wobei die Lauffläche der Laufräder über Speichen mit der Radnabe verbunden ist, die Speichen von der Radnabe entfernt werden können, die Speichen in einzelne Segmente der Lauffläche hineingefaltet werden können und die einzelnen Segmente der Lauffläche nun jeweils zusammengeklappt werden können, so dass das Laufrad im Wesentlichen aus der zusammengefalteten Lauffläche und der nunmehr nicht länger mit der Lauffläche verbundenen Radnabe besteht. Hierdurch lässt sich eine Reduzierung des Durchmessers von der ursprünglichen Lauffläche auf lediglich die Größe der Nabe erreichen.
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Nachteil einer derartigen Lösung ist der sehr komplexe Aufbau des Laufrads und der damit verbundene große Aufwand beim Überführen des Laufrades vom Transport- oder Lagerzustand, d. h. vom Zustand der Trennung der Radnabe und der Lauffläche voneinander in einen Betriebszustand, d. h. in den Zustand der mit der Lauffläche verbundenen Radnabe, zu überführen.
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Eine alternative Lösung wird in der
WO 2008/152391 A1 vorgeschlagen. Das dort gezeigte Rad umfasst eine Radnabe sowie beweglich mit der Radnabe verbundene Speichenelemente, welche mit einer segmentierten Lauffläche in Verbindung stehen. Die durch die Lauffläche aufgespannte Radebene bleibt auch beim Zusammenfalten des Rades erhalten, jedoch wird das Rad von einer kreisrunden Form in eine ellipsenartige Form verschoben. Hierdurch lässt zumindest eine Reduzierung der Größe des Laufrades in einer Dimension erreichen.
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Auch bei diesem Laufrad bzw. Rad ist es ein Nachteil, dass die Mechanik des Laufrads vergleichsweise komplex ist, obgleich das Zusammenfalten des Laufrads deutlich schneller vonstatten geht als bei dem von Tuvie vorgestellten Rad.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rad bereitzustellen, welches die vorgenannten Nachteile mildert.
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Die Aufgabe wird gelöst mittels eines Rads nach den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Ausführungsformen sind durch die weiteren Merkmale der untergeordneten Ansprüche gegeben.
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Im Gegensatz zu den vorab beschriebenen Laufrädern umfasst das Rad einen Radkörper, welcher einen ersten und zweiten Teilkörper aufweist, wobei eine erste Verbindungsfläche des ersten Teilkörpers und eine zweite Verbindungsfläche des zweiten Teilkörpers in einem Betriebszustand aufeinanderliegen oder im festen Verhältnis einander gegenüberliegen, so dass durch den Radkörper eine Radebene aufgespannt wird und die Lauffläche im Wesentlichen eine kreisrunde Form einnimmt. Im Transport- oder Lagerzustand sind die erste und zweite Verbindungsfläche voneinander beabstandet, so, dass die kreisrunde Form der Lauffläche nicht länger gegeben ist, sondern die zweite Teilfläche ein Kreissegment bildet, welches von dem ersten Teilkörper entfernt werden kann oder aus der Radebene heraus bewegt werden kann. Unter dem Begriff im festen Verhältnis zueinander ist hierbei zu verstehen, dass der erste und der zweite Teilkörper nicht zwangsläufig einander berühren müssen, sondern auch beispielsweise durch die Fixiervorrichtung in einer festen Anordnung zueinander gehalten werden, so dass die Verbindungsflächen einander starr gegenüber liegen, einander jedoch nicht direkt berühren.
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Hierdurch lässt sich die Fläche des Rades gegenüber dem Betriebszustand um einen großen prozentualen Flächenanteil reduzieren.
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Um zu bewirken, dass das überführen des Transport- bzw. Lagerzustands in den Betriebszustand bzw. umgekehrt besonders einfach vonstatten gehen kann, ist vorgesehen, dass der erste Teilkörper die Radnabe umfasst und der zweite Teilkörper die Radnabe nicht umfasst, so dass ein Entkoppeln einer etwaigen Verbindung zwischen dem ersten Teilkörper und der Radnabe nicht notwendig ist und eine dauerhafte stoffschlüssige Kopplung zwischen dem zweiten Teilkörper und der Radnabe nicht vorliegt. Obgleich der zweite Teilkörper die Radnabe direkt berühren kann, ist der zweite Teilkörper nicht dauerhaft mit der Radnabe verbunden. Auf diese Weise ist es möglich das Rad auf einer Achse zu belassen, während der Radkörper vom Betriebszustand in den Transport- oder Lagerzustand bzw. umgekehrt überführt wird. Hierdurch vereinfacht sich die Handhabung des Rades wesentlich.
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Um im Betriebszustand eine gute Kopplung des ersten und zweiten Teilkörpers zueinander zu bewirken, ist eine lösbare Fixiervorrichtung vorgesehen, welche eine kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung des ersten und zweiten Teilkörpers im Betriebszustand miteinander vorsieht. Da die Fixiervorrichtung lösbar ist, kann das Rad wiederholt und auf einfache Art und Weise vom Betriebszustand in den Transport- oder Lagerzustand und umgekehrt überführt werden.
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Im Wesentlichen sind mindestens zwei verschiedene Ausführungsvarianten hiervon umfasst. Zum einen kann der zweite Teilkörper vollständig vom ersten Teilkörper gelöst werden, so dass der zweite Teilkörper im Transport- oder Lagerzustand keine dauerhafte Verbindung – beispielsweise über ein Scharnier – mit dem zweiten Teilkörper aufweist. Zum anderen ist eine dauerhafte Verbindung sowohl im Transport- oder Lagerzustand als auch im Betriebszustand zwischen dem ersten und zweiten Teilkörper möglich, wobei der erste und zweite Teilkörper über mindestens eine Verbindungsvorrichtung miteinander verbunden sind, so dass der zweite Teilkörper im Transport- oder Lagerzustand aus der Radebene heraus klappbar ist. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass die Klappachse, um welche der zweite Teilkörper geklappt wird, senkrecht zur Radachse der Radnabe verläuft. Es ist ein Vorteil dieser Variante, dass der zweite Teilkörper nicht komplett vom ersten Teilkörper gelöst ist, sondern eine dauerhafte Führung gegeben ist, um das Überführen des Rades vom Betriebszustand in den Transport- oder Lagerzustand und umgekehrt zu vereinfachen.
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Weitere Ausführungsformen sind in den untergeordneten Ansprüchen und den Ausführungsbeispielen dargestellt. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass die unterschiedlichen Ausführungsformen bzw. einzelne Merkmale der Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können.
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Wie bereits erwähnt, weist das Rad in einer Ausführungsform eine Verbindungsvorrichtung auf, welche den ersten und zweiten Teilkörper dauerhaft verbindet. Vorzugsweise umfasst diese Verbindungsvorrichtung ein Scharnier, so dass der zweite Teilkörper im Transport- oder Lagerzustand aus der Radebene heraus klappbar ist. Bei dem Scharnier kann es sich beispielsweise um ein Stangenscharnier, ein Topfscharnier oder ein Filmscharnier handeln. Alternativ können auch Bänder als Verbindungsvorrichtung vorgesehen sein, wobei Bänder gegenüber den vorgenannten Scharnieren den Nachteil aufweisen, dass diese beim Überführen des Rades vom Transport- oder Lagerzustand in den Betriebszustand keine geeignete Führung durch eine Klappachse aufweisen.
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Die Verbindungsvorrichtung bzw. das Scharnier kann derart ausgebildet sein, dass es entweder das Klappen in lediglich eine Richtung erlaubt oder das Klappen des zweiten Teilkörpers in zwei entgegengesetzte Richtungen erlaubt. Die Verbindungsvorrichtung kann auch zwei Scharniergruppen umfassen, welche jeweils in entgegengesetzte Richtungen klappen, d. h. eine erste Gruppe bewirkt ein Klappen im Uhrzeigersinn (betrachtet aus der Radebene), eine zweite Gruppe bewirkt ein Klappen gegen den Uhrzeigersinn (betrachtet aus der Radebene), wobei eine Gruppe mindestens ein oder mehr Scharniere umfasst. Durch die zweite Gruppe kann eine Verkürzung des Rades bewirkt werden ohne eine gleichzeitige Verbreiterung in der Klapprichtung der ersten Gruppe zu bewirken.
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Des Weiteren ist denkbar, dass es sich bei dem Scharnier nicht um eine dauerhafte Verbindung handelt, sondern dass das Scharnier ein lösbares Scharnier ist. Unter einem lösbaren Scharnier ist hierbei zu verstehen, dass beispielsweise der Stift des Scharniers lediglich in einem Gewerbe gehalten ist und in das Gewerbe des korrespondierenden Teils des Scharniers eingehängt werden kann, derart, dass das Gewerbe, in welches der Stift eingehängt wird, den Stift nicht rundum umschließt, sondern lediglich eine Bewegung in einer ersten Richtung verhindert, nicht jedoch in einer zweiten Richtung.
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Die erste und zweite Verbindungsfläche sind in einer Ausführungsform derart ausgebildet, dass diese zu großen Teilen korrespondierend zueinander ausgerichtet sind. Hierbei können die Verbindungsflächen jeweils plane Flächen sein oder Wellenflächen oder sonstige, vorzugsweise hinterschnittfreie, Strukturierungen aufweisen.
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Zudem ist es möglich, dass die erste oder zweite Verbindungsfläche eine flexible Schicht umfasst, welche direkt mit der jeweils anderen Verbindungsfläche in Kontakt tritt.
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Gegebenenfalls können die Verbindungsflächen des ersten und zweiten Teilkörpers aufgeraut werden, um eine bessere Haftung der beiden Teilkörper zueinander zu gewährleisten.
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In einer weiteren Ausführungsform, bei welcher das Rad eine Verbindungsvorrichtung aufweist, verläuft eine Achse der Verbindungsvorrichtung, um welche der zweite Teilkörper des Rades klappbar ist, außerhalb der Radebene und/oder im Wesentlichen parallel zur Radebene. Dadurch, dass die Verbindungsvorrichtungsachse bzw. die Scharnierachse außerhalb der Radebene liegt, führt das Klappen des zweiten Teilkörpers um diese Achse dazu, dass der erste und zweite Teilkörper voneinander beabstandet sind. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn auf der Lauffläche eine zusätzliche Bereifung aufgezogen ist. Diese Bereifung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie in der Verlängerung der ersten und zweiten Verbindungsfläche an den zwei gegenüberliegenden Enden der Verbindungsflächen plan oder variabel form- und/oder kraftschlüssig anschließt und entlang der Verlängerung der Verbindungsflächen in zwei Teilreifenabschnitte getrennt wird, so dass ein auf dem zweiten Teilkörper angeordneter Teilreifenabschnitt bzw. eine Teilbereifung mit dem zweiten Teilkörper aus der Radebene geklappt werden kann. Der erste Teilreifenabschnitt verbleibt auf dem ersten Teilkörper. Im Falle mehrerer Scharniergruppen kann die Klappachse der jeweiligen Gruppe außerhalb der Radebene oder am Rand bzw. einer Kante der Verbindungsfläche liegen, bzw. für die erste Gruppe außerhalb um ein Klappen um mehr als 135° zu bewirken und für die zweite Gruppe am Rand.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Fixiereinrichtung rein mechanisch bedienbar oder zusätzlich elektronisch gesteuert ist. Andere alternative Fixiervorrichtungen können zusätzlich hydraulische oder pneumatische Elemente umfassen oder rein hydraulisch oder pneumatisch aufgebaut sein. Die Fixiereinrichtung kann beispielsweise aufgrund eines hintergreifenden Formschlusses, beispielsweise mittels eines Schnappverschlusses, eine rein mechanische Lösung sein.
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Allerdings ist es in einer weiteren Variante ebenfalls möglich, dass im Rad elektronische, hydraulische oder pneumatische Steuerelemente angeordnet sind, welche ein Öffnen und Schließen der Fixiereinrichtung elektronisch bzw. hydraulisch oder pneumatisch steuern und regeln.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Fixiervorrichtung ein oder mehrere Fixierelemente entlang der ersten und/oder zweiten Verbindungsfläche zur Fixierung des zweiten Teilkörpers in der Radebene auf. Die Fixierelemente bzw. die Fixiervorrichtung können dabei auf einer der beiden oder beiden Verbindungsflächen direkt angeordnet sein oder auf den an die Verbindungsflächen anschließenden Seitenflächen des ersten bzw. zweiten Teilkörpers angebracht sein. Für den Fall, dass die Fixierelemente auf einer der beiden Verbindungsflächen angeordnet sind, weist die gegenüberliegende Verbindungsfläche korrespondierende Fixierelemente, beispielsweise in Form von Sacklöchern mit Hinterschnitten auf, in welche beispielsweise herausfahrbare oder herausschiebbare Hinterschnitte eines Bolzens zum Einführen in das Sackloch eingreifen können. Bei Fixierelemente, welche an den Seitenflächen des ersten und zweiten Teilkörpers angeordnet werden, können beispielsweise Schnappverschlüsse, Schnappverschlüsse, Rastverschlüsse oder magnetisch, elektronisch, pneumatisch, hydraulisch und/oder Kombinationen von mindestens zwei dieser Varianten aktivierte Verschlüsse vorgesehen sein.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Fixiervorrichtung ein erstes, am ersten Teilkörper angeordnetes Verschlusselement und ein zweites, am zweiten Teilkörper angeordnetes Verschlusselement, wobei erstes und zweites Verschlusselement im Betriebszustand formschlüssig ineinandergreifen, und im Transport- oder Lagerzustand nicht formschlüssig ineinandergreifen, so dass der zweite Teilkörper gegenüber dem ersten Teilkörper geklappt werden kann oder von diesem dauerhaft beabstandet werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Rad zusätzlich zum ersten und zweiten Teilkörper ein Griffelement, beispielsweise zum händischen Anschieben des Rades, welches in einer im Wesentlichen parallel zur Radebene verlaufenden Greifebene auf der ersten und/oder zweiten Teilfläche angeordnet ist. Mit einem derartigen Rad ist es möglich, das Rad im Betriebszustand per Hand anzuschieben, wobei das Griffelement verhindert, dass eine Bedienperson die Laufflächen oder eine etwaige Bereifung berühren muss.
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Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Griffelement ein erstes und ein zweites Teilgriffelement umfasst, wobei das erste Teilgriffelement mit dem ersten Teilkörper und das zweite Teilgriffelement mit dem zweiten Teilkörper plan oder variabel form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist. Dabei ist in einer weiteren Ausführungsform eine Trennfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Teilgriffelement derart ausgebildet, dass diese im Wesentlichen senkrecht zur Radachse und im Falle einer Ausführungsform mit einem Verbindungselement senkrecht zur Klappachse verläuft, da so das gleichzeitige Klappen des Griffelements des zweiten Teilkörpers möglich wird. Hierbei können die einander benachbarten Flächen des ersten und zweiten Teilgriffelements lose, d. h. lediglich aufeinanderliegend einander berühren, voneinander beabstandet sein, oder im Falle, dass die Verbindungsvorrichtungsachse außerhalb der Radebene und in der Ebene des Griffelementes liegt, mit einem Scharnier verbunden sein. Hierbei ist es notwendig, dass das Scharnier koaxial zur Verbindungsvorrichtungsachse verläuft.
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Für den Fall einer ersten und zweiten Gruppe von Scharnieren ist vorzugsweise kein Scharnier mit einem Scharnierstift zwischen dem ersten und zweiten Teilgriffelement vorgesehen, um das Klappen in zwei verschiedene Richtungen zu ermöglichen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist neben dem ersten und zweiten Teilkörper und den entsprechenden Verbindungsflächen ein weiterer, dritter Teilkörper vorgesehen, welcher einen, die Radnabe nicht umfassenden Teilbereich des ersten Teilkörpers bildet und mit dem verbleibenden Teil des ersten Teilkörpers über eine dem dritten Teilkörper zugeordnete dritte Verbindungsfläche in Verbindung steht. Die Verbindung wird über die vierte an die dritte angrenzende Verbindungsfläche des ersten Teilkörpers hergestellt. Hinsichtlich der Fixierung und der Verbindung des dritten Teilkörpers mit dem ersten Teilkörper wird auf die vorhergehenden Ausführungen zum Verbinden und Fixieren des ersten und zweiten Teilkörpers verwiesen, so dass auch im Falle des dritten Teilkörpers dieser entweder klappbar oder von dem ersten Teilkörper beabstandbar ausgebildet wird.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Radkörper einen Kunststoff, einen Verbundwerkstoff, ein Metall oder mehrere Metalle oder Metalllegierungen oder einen Naturwerkstoff auf. Insbesondere Kunststoffe können in besonders einfacher Art und Weise zu einem Radkörper vergossen werden. Diese Radkörper können besonders leicht hergestellt werden und Aussparungen aufweisen, welche durch die Verbindungsfläche und die Lauffläche des jeweiligen Teilkörpers begrenzt werden, um das Gewicht des Radkörpers weiter zu reduzieren.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Rad zusätzliche Räder bzw. Transportrollen kleineren Durchmessers auf, wobei die zusätzlichen Räder derart auf der Höhe der Verbindung angeordnet sind, dass das Rad im Transport- oder Lagerzustand auf den zusätzlichen Rädern gerollt werden kann. Die zusätzlichen Räder bzw. Transportrollen sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie teilweise oder vollständig, innen oder außen, unverkleidet oder vorzugsweise vollständig verkleidet angebracht bzw. eingebracht sind. D. h. die Verbindungsfläche des Rads liegt nicht auf einem Boden auf, sondern steht auf den zusätzlichen Rädern und kann auf diesen gerollt werden. Dies schützt zum einen die Verbindungsfläche vor Schmutz und Beschädigung und vereinfacht zum anderen den Transport des Rades bzw. der mit dem Rad verbundenen Elemente beispielsweise eines Rollstuhls. Die zusätzlichen Räder weisen dabei gegenüber dem Durchmesser des Rades einen vorzugsweise wesentlich kleineren Durchmesser (mindestens fünfmal kleiner) auf.
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Die unterschiedlichen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rades kommen vorzugsweise in Verbindung mit einem Rollstuhl, einem Fahrrad, einem Kinderwagen oder dergleichen zum Einsatz. Insbesondere kann das Rad überall dort verwendet werden, wo auf besonders einfache Art und Weise ein Rad bzw. Laufrad in seiner Fläche der Radebene verringert werden soll, ohne komplexe Mechanismen zum Falten vorzuhalten.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger Ausführungseispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
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1A und 1B Aufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rades;
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2A bis 2C Querschnitte des Rades der 1;
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3 verschiedene Fixiervorrichtungen für ein erfindungsgemäßes Rad;
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4 zusammengeklapptes Rad mit einer Bereifung;
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5 weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rades;
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6 Querschnitt des Rades der 5 mit Fixier- und Verbindungsvorrichtung;
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7 weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rades;
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8 Detailansicht eines Ausschnitts der 7;
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9 Querschnitt des Rades der 7;
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10A bis 10D schematische Darstellung der Überführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rades vom Betriebszustand in den Transport- oder Lagerzustand;
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11A und 11B Ausführungsform eines Rades mit zwei Gruppen von Scharnieren;
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12A und 12B Ausführungsformen eines Rades mit Transportrollen.
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Die 1A zeigt ein Rad 1 mit einem Radkörper 2, welcher durch eine Lauffläche 3 begrenzt wird und im Kreismittelpunkt des Radkörpers eine Radnabe 4 umfasst, mittels welcher das Rad 1 an einer Achse 5 senkrecht aus der Bildebene heraus verlaufend befestigt werden kann. Der Radkörper 2 umfasst einen ersten Teilkörper 6 und einen zweiten Teilkörper 7, welche entlang zweier Verbindungsflächen, an denen lediglich die Verbindungslinie 8 sichtbar ist, miteinander in Berührung stehen.
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Ferner weist das Rad 1 eine Fixiervorrichtung 9 und 10 auf, welche den ersten Teilkörper 6 und den zweiten Teilkörper 7 im dargestellten Betriebszustand des Rades 1 über einen Formschluss miteinander verbunden halten.
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In der 1B ist der Transport- oder Lagerzustand des Rades 1 dargestellt. Es ist deutlich erkennbar, dass der zweite Teilkörper 7 den ersten Teilkörper 6 überlappt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Rades 1 wurde der zweite Teilkörper entlang einer Klappachse aus der Bildebene der 1A und 1B herausgeklappt und liegt nunmehr, wie in der 2C dargestellt, parallel bzw. im Wesentlichen parallel zum ersten Teilkörper 6. Somit ist die zu verstauende Größe des Rades 1 innerhalb der Papierebene auf die Fläche des ersten Teilkörpers 6 reduziert worden.
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In den 2A bis 2C sind Querschnitte des Rades 1 der 1 dargestellt. In dem Schnitt ist erkennbar, dass der erste Teilkörper 6 mit einer ersten Verbindungsfläche 11 auf einer zweiten Verbindungsfläche 12 des zweiten Teilkörpers 7 aufliegt. Über die Fixiervorrichtung 9 sind die beiden Teilkörper derart fixiert, dass diese gemeinsam die Radebene aufspannen und der zweite Teilkörper 7 sich gegenüber dem ersten Teilkörper 6 nicht bewegt. Der Form- bzw. Kraftschluss des Fixierelements 9 wird in der 2B gelöst dargestellt, so dass erkennbar ist, dass das Scharnier 13 ein Klappen um die Klappachse 14 bewirkt, so dass der zweite Teilkörper 7 gegenüber dem zweiten Teilkörper 6 aus der Radebene hinaus bewegt werden kann. Dabei sind die erste bzw. zweite Verbindungsfläche 11, 12 voneinander beabstandet. Im vorliegenden Fall kann, wie in der 2C dargestellt, der zweite Teilkörper 7 um ca. 180° gegenüber dem ersten Teilkörper 6 geklappt werden. Am ersten Teilkörper 6 befindet sich eine erste Transportfixiervorrichtung 15, welche mit einer zweiten Transportfixiervorrichtung 16 des zweiten Teilkörpers 7 in Eingriff gebracht werden kann, so dass ein loses Herumschwingen des zweiten Teilkörpers 7 gegenüber dem ersten Teilkörper 6 im Transport- oder Lagerzustand verhindert werden kann. Um das Rad vom in der 2C dargestellten Transport- oder Lagerzustand zurück in den Betriebszustand der 2A zu überführen, wird die Transportfixiervorrichtung 15, 16 voneinander gelöst, der zweite Teilkörper 7 zurück in die Radebene geklappt und durch die Fixiervorrichtung 9, welche aus einem ersten am ersten Teilkörper 6 befestigten Teil 91 und aus einem zweiten an dem zweiten Teilkörper 7 befestigten Teil 92 besteht, formschlüssig bzw. kraftschlüssig verbunden.
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In der 3 sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Fixierelementen einer Fixiervorrichtung dargestellt. Das Fixierelement 17 umfasst einen klappbaren Hebel 170, welcher mit einem Bügel 171 verbunden ist, wobei der Hebel 170 selbst um die Achse 172 klappbar ist und der Bügel 171 um die Achse 173 geklappt werden kann. Der Bügel 171 wird zunächst in einen am gegenüberliegenden Teilkörper angeordneten hervorstehenden Vorsatz 174 eingehakt und dann durch Spannen des Hebels 170 in Form- bzw. Kraftschluss mit dem Vorsatz 174 gebracht. Hierdurch wird verhindert, dass der erste bzw. zweite Teilkörper aus der Radebene bewegt werden können.
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Eine andere Alternative eines Fixierelements 18 ist rechts des Fixierelements 17 dargestellt. Das Fixierelement 18 umfasst einen Fortsatz 180, welcher sich in der Figur betrachtet nach unten hin stufenartig verjüngt und an den Seiten der stufenartigen Verjüngung Rippen 181 aufweist, welche mit korrespondierenden Rippen 182 der am gegenüberliegenden Teilkörper angeordneten Hülse 183 in Eingriff bringbar sind. Eine Lösung der Verbindung des Fortsatzes 180 mit der Hülse 183 ist durch Betätigung des Druckknopfes 184 möglich, was den Eingriff des Fortsatzes und der Hülse löst.
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Weitere ähnliche Fixierelemente, wie beispielsweise Schnallen, Schleifen, über Spann- und Hebelwirkung gestraffte Elemente, können ebenfalls als Fixierelement bzw. Fixiervorrichtung eingesetzt werden.
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In der 4 ist das Rad 1 im Transport- oder Lagerzustand dargestellt, wobei das Rad 1 eine Bereifung 19 aufweist, wobei die Bereifung 19 eine Teilbereifung 190, welche auf dem ersten Teilkörper 106 angeordnet ist und eine zweite Teilbereifung 191, welche auf dem zweiten Teilkörper 7 angeordnet ist, aufweist. Dadurch, dass die Verbindungsachse 14 außerhalb der Radebene liegt, führt das Klappen des zweiten Teilkörpers 7 um die Verbindungsachse 14 dazu, dass der erste und zweite Teilkörper voneinander beabstandet sind und eine direkte Verbindung lediglich über das Scharnier 13 gegeben ist und eine aufgrund der Bereifung auftretende Verdickung des Teilkörpers nicht dazu führt, dass der zweite Teilkörper 7 gegenüber dem ersten Teilkörper 6 nicht um nur wenige sondern um bis bzw. mehr als 180° geklappt werden kann. Hierdurch ist also eine größere Reduzierung der Fläche des Rades möglich.
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In den 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rades dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass insbesondere die Fixiervorrichtungen bzw. Fixierelemente des vorhergehenden Ausführungsbeispiels und des nachfolgenden Ausführungsbeispiels miteinander ausgetauscht bzw. in einer einzigen Ausführungsform miteinander kombiniert werden können.
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Das Rad 20 umfasst einen Radkörper 22, welcher durch eine Lauffläche 23 begrenzt wird. Mittig ist eine Nabe 24 angeordnet, welche eine Verbindung mit einer Achse 25 ermöglicht, wobei die Achse im Wesentlichen aus der Papierebene heraus verläuft. Das Rad 20 umfasst einen ersten Teilkörper 26 und einen zweiten Teilkörper 27, welche entlang einer ersten Verbindungsfläche 31 und einer zweiten Verbindungsfläche 32 miteinander verbunden werden können.
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Weiterhin umfasst das Rad eine Fixiervorrichtung 29 mit einem ersten Fixierelement 290 und einem zweiten Fixierelement 291. Des Weiteren umfasst die Fixiervorrichtung 29 Bedienelemente 292 sowie eine Energiequelle 293 und eine in der 5 nicht näher dargestellten Steuerung zum geregelten Betrieb der Fixierelemente 290 und 291.
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In der Ausführungsform des Rades 20 der 5 ist der Transport- oder Lagerzustand dargestellt. In diesem sind der erste Teilkörper 26 und der zweite Teilkörper 27 dauerhaft voneinander beabstandbar, so dass der zweite Teilkörper 27 aus der Radebene des Teilkörpers 26 heraus bewegbar ist. Obgleich der zweite Teilkörper in der Ebene des ersten Teilkörpers dargestellt ist, kann der zweite Radkörper aus dieser Ebene bewegt werden, da zwischen erstem und zweitem Teilkörper keine Verbindung besteht.
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Eine temporäre Verbindung, beispielsweise über einen Transportfixiermechanismus wie in der 2C dargestellt, ist möglich, wobei jedoch zu beachten ist, dass in dieser Art der Verbindung die Verbindungsflächen 31 und 32 nicht miteinander in Eingriff sind und einander nicht berühren.
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In der 5 ist der erste Teilkörper 26 durch die vierte Verbindungsfläche 35 und die erste Verbindungsfläche 31 begrenzt. An die vierte Verbindungsfläche 35 angrenzend befindet sich ein weiterer Teilkörper 33 mit einer dritten Verbindungsfläche 34, welche direkt mit der Verbindungsfläche 35 des ersten Teilkörpers in Verbindung steht. Im dargestellten Zustand ist der weitere Teilkörper 33 über nicht dargestellte Fixiervorrichtungen bzw. Fixierelemente mit dem ersten Teilkörper 26 verbunden. Die Verbindung kann dabei durch Fixiervorrichtungen, wie in den 1–5 dargestellt, ausgebildet sein. Durch das Entfernen des weiteren Teilkörpers 33 vom ersten Teilkörper 26 kann die durch das Rad eingenommene Fläche weiter reduziert werden.
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In der 6 ist ein Querschnitt des Rades 20 dargestellt. Hierbei soll das Fixierelement 290 ausführlicher diskutiert werden. Das Fixierelement 290 umfasst einen Bolzen 294, welcher auf dem zweiten Teilkörper 27 angeordnet ist und aus der Verbindungsfläche 32 hervorragt. An dem Bolzen 294 sind weitere, senkrecht zum Bolzen 294 ausfahrbare Haltebolzen 295 angeordnet, welche durch Betätigung des Bedienelements 292 und vermittelt über die elektronische Steuerung 297 ein- und ausgefahren werden können. Hierbei befindet sich entweder im Bolzen 294 oder dem zweiten Teilkörper 27 ein Aktuator zum Bewegen der Haltebolzen 295. Die elektronische Steuerung 297 wird mit Hilfe der Energiequelle 293 betrieben.
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Der Bolzen 294 wird in eine sacklochartige Ausnehmung 296 des ersten Teilkörpers eingeführt, wobei die Haltebolzen 295 zunächst versenkt sind, so dass der Bolzen 294 eine in Y-Richtung gleichbleibende Breite aufweist, oder sich in positiver X-Richtung laufend verjüngt. Die Haltebolzen 295 sind eingefahren, wobei deren Grenze 297 eingezeichnet ist.
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Die Ausnehmung 296 weist eine zum Bolzen 294 korrespondierende Breite auf, wobei im Endbereich 298 Hinterschnitte 299 vorgesehen sind, welche derart gewählt sind, dass die Haltebolzen 295 formschlüssig in die Hinterschnitte 299 eingreifen und eine Fixierung des zweiten Teilkörpers 27 am ersten Teilkörper 26 bewirken. Hierbei ist zu beachten, dass die Hinterschnitte eine derartige Breite aufweisen, dass die Haltebolzen 295 weder in positiver noch in negativer X-Richtung bewegt werden können und so die Radebene aufgespannt wird.
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In einer alternativen Variante eines Fixierelements kann der Bolzen 294 sich zur Verbindungsfläche 32 hin verjüngen und weist keine Haltebolzen auf, wobei die Ausnehmung des gegenüberliegenden Teilkörpers eine variable Breite aufweist und mittels Aktuatoren Elemente des zweiten Teilkörpers verschieben kann, welche den keilförmigen Bolzen 294 formschlüssig in der Ausnehmung halten, so dass dieser weder in positiver noch negativer X-Richtung bewegt werden kann.
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Weitere Varianten von Fixierelementen bzw. Fixiervorrichtungen ergeben sich für den Fachmann aus seiner üblichen Kenntnis.
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Anhand der 6 soll nach der Begriff der festen Anordnung der ersten und zweiten Verbindungsfläche zueinander erläutert werden. Wird der Bolzen 294 derart ausgebildet, dass dieser in x-Richtung länger als die Ausnehmung 296 ist, und werden die Haltebolzen 295 in den Hinterschnitten 299 verankert, so werden die Verbindungsflächen zueinander in einem festen Verhältnis starr fixiert, wenn die Haltebolzen in x-Richtung genauso breit sind wie die Hinterschnitte 299. Der erste und zweite Teilkörper können nicht länger gegeneinander verdreht werden und spannen eine gemeinsame Radebene auf, obgleich die Verbindungsflächen 31 und 32 nicht länger aufeinander aufliegen. Weiterhin sollte noch die Form des Kreissegments des ersten und zweiten Teilkörpers angepasst werden, so dass die Lauffläche auch über den zwischen den Verbindungsflächen ausgebildeten Spalt hinweg kreisrund ist.
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In den 7 bis 9 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rades dargestellt. Das Rad 40 umfasst einen Radkörper 42 mit einer nicht dargestellten Radnabe und einer Lauffläche 43. Ein erster Teilkörper 46 ist mit einem zweiten Teilkörper 47 entlang einer Verbindungslinie 48 verbunden, wobei entlang der Verbindungslinie 48 die Verbindungsflächen 51 und 52 aufeinander aufliegen. Hierbei ist zu beachten, dass die Verbindungsflächen 51 und 52 nicht voll umfänglich aufeinander aufliegen müssen, sondern bereits einige Kontaktstellen ein sicheres Fixieren des zweiten Teilkörpers 47 in der Radebene ermöglichen.
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Gegenüber den bisherigen Ausführungsformen umfasst das Rad 40 ein Griffelement 53, welches zumindest aus einem ersten auf dem ersten Teilkörper 46 angeordneten Teilgriffelement 54 und einem zweiten, auf dem zweiten Teilkörper 47 angeordneten Teilgriffelement 55 aufgebaut ist. Das Griffelement 53 verläuft im Wesentlichen parallel zu der in der Papierebene sich erstreckenden Radebene und ist von dieser beabstandet. Wie im Detailausschnitt der 8 dargestellt, berühren das erste und zweite Teilgriffelement 54, 55 einander entlang einer Trennfläche 56, sind jedoch nicht dauerhaft miteinander verbunden. Auf diese Weise ist es bei einem Klappen um eine außerhalb der Radebene liegende und koaxial zur Verbindungslinie 48 verlaufenden Klappachse möglich, dass nicht lediglich der zweite Teilkörper 48 um die Klappachse geklappt wird sondern gleichzeitig das zweite Teilgriffelement, welches dauerhaft ausschließlich mit dem zweiten Teilkörper 47 verbunden ist, um diese Achse geklappt wird. Dabei berühren das erste und zweite Teilgriffelement 54, 55 einander entlang der Verbindungsfläche 56, welche im Wesentlichen senkrecht zur Verbindungslinie 48, d. h. zur Klappachse verläuft. Für den Fall, dass die Klappachse in der Ebene des Griffelements 53 verläuft, kann das erste Teilgriffelement über einen koaxial zur Klappachse verlaufenden Stift mit dem zweiten Teilgriffelement 55 verbunden sein, um eine bessere Stabilität zu gewährleisten.
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In der 9 ist ein Querschnitt durch das Rad 40 dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass das erste Teilgriffelement 54 über einen Steg 57 dauerhaft ausschließlich mit dem ersten Teilkörper 46 direkt verbunden ist. Eine Verbindung mit dem zweiten Teilkörper 47 ist nur durch die indirekte Verbindung über das zweite Teilgriffelement 55 gegeben, welches ebenfalls über einen Steg 57 mit dem zweiten Teilkörper 47 verbunden ist. Im Querschnitt ist die Fixiervorrichtung 49 erkennbar, welche einer der Fixiervorrichtungen der Ausführungsbeispiele der 1 bis 6 entspricht oder gleichwertig ist. Zudem ist eine Verbindungsvorrichtung 58 in Form eines offenen Scharniers erkennbar, dergestalt, dass das Scharnier eine Klappbewegung um die Achse 59, welche in der Ebene des Griffelements 53 verläuft, ermöglicht, jedoch ebenfalls eine Lösung der Verbindung zwischen dem ersten Gewerbe und dem zweiten Gewerbe des Scharniers möglich ist.
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Ebenfalls könnte ein Filmscharnier, ein Möbelscharnier oder ein Topfscharnier diese Aufgabe erfüllen.
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Anhand der 10A bis 10D soll der Übergang vom Betriebszustand der 10A zum Transport- oder Lagerzustand der 10D näher erläutert werden. Das Rad 60 umfasst einen Radkörper 62 mit einer auf der Lauffläche des Radkörpers 62 angeordneten Bereifung 70. Weiterhin ist in einer Greifebene, welche parallel zur Radebene verschoben ist, ein Griffelement 80 angeordnet, welches aus einem ersten Teilgriffelement und einem zweiten Teilgriffelement, wie in den 7 bis 9 beschrieben, aufgebaut ist. Der Radkörper 62 umfasst einen ersten Teilkörper 66 und einen zweiten Teilkörper 67, wobei der erste Teilkörper 66 die Radnabe 64 im Wesentlichen vollständig umfasst. Neben einer nicht dargestellten Fixiervorrichtung ist eine Verbindungsvorrichtung 69 vorhanden, welche drei Scharnieren 1690, 1691 und 1692 umfasst, wobei die Klappachsen der Scharniere jeweils koaxial zueinander verlaufen.
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Die Klappachse befindet sich dabei in einer Ebene zwischen der Radebene und der Greifebene.
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Der Radkörper 62 ist aus einem Kunststoff bzw. Verbundwerkstoff gefertigt und weist Ausnehmungen 68 auf, um das Gewicht des Radkörpers zu reduzieren. Auch eine Verspeichung, beispielsweise mit Kunststoffspeichen, ist möglich. Bei der Verwendung von Kunst- bzw. Verbundwerkstoffen ist eine einfache Massenherstellung mit Hilfe von (Spritz)Gusstechniken möglich.
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In der 10A ist, wie bereits erwähnt, der Betriebszustand des Rades dargestellt, wobei erster und zweiter Teilkörper 66, 67 derart miteinander verbunden sind, dass die nicht erkennbaren Verbindungsflächen der Teilkörper aufeinander aufliegen und durch rückseitige Fixierelemente miteinander verbunden sind, so dass der zweite Teilkörper 67 in der Radebene fixiert ist.
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Nach dem Lösen der Fixierelemente kann das Rad, wie in den 10B und 10C dargestellt, geklappt werden, wobei der zweite Teilkörper 67 gegenüber dem ersten Teilkörper 66 um einen Winkel von 90° (siehe 10B), 140° (siehe 10C) und ca. 180° (siehe 10D) dargestellt ist. Da die Nabe am ersten Teilkörper angeordnet ist, muss das Rad beim Überführen vom Betriebszustand in den Transport- oder Lagerzustand nicht von der Achse entfernt werden sondern kann auf dieser angeordnet bleiben.
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In der 11A und B ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Rades mit zwei Gruppen von Scharnieren dargestellt, wobei eine erste Gruppe ein Klappen eines zweiten Teilkörpers im Uhrzeigersinn und eine zweite Gruppe ein Klappen des zweiten Teilkörpers gegen den Uhrzeigersinn ermöglicht.
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Das Rad 200 umfasst einen ersten Teilkörper 201 und einen zweiten Teilkörper 202, welche mittels mehrerer Doppelscharniere, von welchen im Querschnitt ein Doppelscharnier 203 dargestellt ist, verbunden. Zudem umfasst das Rad 200 eine nicht näher spezifizierte Fixiervorrichtung 204, welche vorzugsweise sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite des Rades Fixierelemente 205, 206 aufweist. Diese können wie in den vorhergehenden Beispielen ausgebildet sein.
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Das Doppelscharnier 203 umfasst zwei Gelenke 207, 208, wobei die Achse des Gelenks 207 koaxial zur Verbindungsfläche 209 außerhalb der durch den ersten und zweiten Teilkörper 201, 202 im Betriebszustand aufgespannten Radebene liegt, wohingegen die Achse des Gelenks 208, welche vorzugsweise am rechten Rand des ersten und zweiten Teilkörpers liegt.
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Um das Gelenk 208 ist ein Klappen (in einem Winkelbereich bis zu mehr als 175°) gegen den Uhrzeigersinn möglich, wobei in der 11A ein kleiner Klappwinkel dargestellt ist.
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Um das Gelenk 209 ist ein Klappen von ca. 90° möglich, wie dies in der 11B dargestellt ist.
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Die erste Gruppe der Scharniere umfasst somit das Gelenk 208, wohingegen die zweite Gruppe das Gelenk 209 umfasst. Durch das in der 11B gezeigte Klappen kann beispielsweise ein Rollstuhl, welcher in einen Fahrstuhl gestellt wird, in seiner Länge verkürzt werden, wenn die zweiten Teilkörper hinter den Sitz des Rollstuhls um 90° geklappt werden. So ist das Benutzen auch kleinerer Fahrstühle möglich.
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In den 12A und B sind Ausführungsformen eines Rades 300 mit Transportrollen 301, 302 bzw. eines Rades 303 mit zusätzlichen Räder 304, 305 kleineren Durchmesser dargestellt.
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Wird das Rad 300 in den Transport- und Lagerzustand überführt, können die in der 12A im ersten Teilkörper 306 vorgehaltenen Transportrollen 301, 302 vermittelt durch einen Mechanismus aus der Verbindungsfläche 307 hervorkommen und ermöglichen z. B. dann ein Rollen des Rades 300 auf den Transportrollen. Dabei ist die Achse der Transportrollen beidseitig gehalten. Auch die Kombination dieser Variante des Rades mit Transportrollen mit einer Variante eines Rades mit einer ersten und zweiten Gruppe von Scharnieren zum beidseitigen Klappen des zweiten Teilkörpers 308 möglich. Beim Überführen des Rades in den Betriebszustand können die Transportrollen durch einen nicht dargestellten vorzugsweise mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, magnetisch oder elektrischen Mechanismus im ersten Teilkörper versenkt werden.
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Alternativ hierzu können die Transportrollen bzw. zusätzlichen Räder 304, 305 auch an der Außenseite des ersten Teilkörpers 309 angeordnet sein, wobei die Achse der Räder lediglich einfach gelagert ist.
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Alternativ zu den hier gezeigten Ausführungsformen sind die zusätzlichen Räder bzw. Transportrollen auch am oder im zweiten Teilkörper 308 bzw. 310 befestigbar.
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Es ist erkennbar, dass die verschiedenen Ausführungsbeispiele der Räder Elemente aufweisen, welche ebenfalls in Ausführungsbeispielen anderer Varianten der Räder eingesetzt werden können.
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Insbesondere ist gut zu erkennen, dass die hier vorgestellte Erfindung zur Verwendung mit einem Rollstuhl, einem Fahrrad, einem Kinderwagen oder dergleichen geeignet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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