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Die Erfindung betrifft einen Mantel für ein Laufrad.
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Aus der Praxis bekannt sind Laufräder mit klassischen Fahrrad- oder Rollerreifen bzw. -mänteln mit oder ohne Schlauch.
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Aus der
DE 20 2012 013 014 U1 ist ein Radschlauch zur vollständigen Bespannung auf eine Felge bekannt, welcher nicht in sich geschlossen ist, sondern mindestens zwei Enden aufweist. Mit dem geteilten Schlauch ist eine Schlauchmontage ohne Radausbau ermöglicht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufrad zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Mantel für ein Laufrad gemäß Patentanspruch 1. Der Mantel weist in einem offenen Zustand eine Längsform mit mindestens zwei Enden auf. Der Mantel weist mindestens zwei Verbindungselemente auf. Jeweils zwei der Verbindungselemente sind miteinander verbindbar, um einen Verbindungszustand des Mantels herzustellen. In jedem der Verbindungszustände weist der Mantel eine geschlossene Ringform auf. Das Laufrad ist insbesondere das Laufrad eines Zweirads, Fahrrads, Pedelecs, E-Bikes oder Rollers, insbesondere mit integriertem Radnabenmotor am Vorder- und/oder Hinterrad. Gemäß der Erfindung kann der Mantel ohne Radausbau des in einem entsprechenden Fahrzeug montierten Laufrads gewechselt werden.
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Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen und Überlegungen:
Bedingt durch Verschleiß oder durch einen Unfall muss gegebenenfalls ein Mantel eines Laufrads ersetzt werden. Grund hierfür ist zum Beispiel ein aufgeschlitzter Reifen beziehungsweise Mantel. Wünschenswert wäre es aus Sicht des Fahrers oder von Werkstattpersonal, einen derartigen Wechsel eines Mantels möglichst schnell und einfach vollziehen zu können.
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Die Erfindung beruht auf folgender Beobachtung: Zum Beispiel Laufräder in Form von Hinterrädern mit elektrischem Nabenmotor und Kette und Kettenschaltung müssen in der Regel aufwendig demontiert werden, um einen neuen Mantel auf dem Laufrad montieren zu können
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Die Erfindung beruht auf der Idee, die Demontage zu vermeiden und den Mantel so zu gestalten, dass ein neuer Reifen montierbar ist, ohne das Laufrad aus dem Fahrzeug ausbauen zu müssen. Somit kann auch die Servicefreundlichkeit bei Notfällen im tagtäglichen Einsatz erhöht werden. Kerngedanke der Erfindung ist es daher, einen geteilten Reifen beziehungsweise Mantel zu entwickeln. Somit wird es möglich, bei Schäden oder bei Druckverlust den bisher montierten Reifen beziehungsweise Mantel zu öffnen, gegebenenfalls zum Beispiel aufzuschneiden, wenn es sich um einen klassischen geschlossenen Mantel handelt.
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Die Erfindung eignet sich damit insbesondere für den Einsatz bei umweltfreundlichen Antrieben im Bereich Standardfahrradreifen, Pedelec oder E-Bike oder Rollerreifen mit integriertem Hinterradnabenmotor und/oder Vorderradnabenmotor. Einsatzbereich der Erfindung ist somit die sogenannte zukünftige „Mobilität für morgen“, insbesondere die E-Mobilität im Bereich E-Bike/Pedelec und die Montage ohne Radausbau.
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Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dass zum Beispiel das Fahrrad in Städten eine immer wichtigere Rolle spielen wird und der Einsatz von Muskelkraft als sogenanntem „Biohybrid“ bezeichnet wird. Das Fahrrad kann dabei zum einen als individuelles Verkehrsmittel, zugleich aber auch als Verkehrsmittel in einer vernetzten Mobilität dienen. Ein klarer Trend hin zum Fahrrad ist bei der urbanen Mobilität zu erkennen. Beispielsweise hat sich die Stadt Kopenhagen im Rahmen der „Vision Kopenhagen“ vorgenommen, dass im Jahr 2025 50 Prozent des individuellen Verkehrs mit dem Rad zurückgelegt werden. Ähnliche Programme haben auch andere Städte. Die Stadt London plant beispielsweise einen Fahrrad-Highway.
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Die Erfindung ermöglicht es, im eingebauten Zustand des Laufrades ohne Ausbau zum Beispiel des kompletten Hinterreifens den bisherigen Reifen bzw. Mantel abzurollen, und einen neuen erfindungsgemäßen Mantel aufzuziehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungselemente in verschiedenen Kombinationen miteinander verbindbar. Durch die verschiedenen Kombinationen sind mindestens zwei verschiedene Verbindungszustände herstellbar. In unterschiedlichen Verbindungszuständen weist der Mantel Ringformen unterschiedlicher Umfangslängen auf.
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Gemäß dieser Ausführungsform ergibt sich wegen der verschiedenen Umfangslängen eine variable Reifengröße beziehungsweise Mantelgröße, beispielsweise Reifengrößen von 26 Zoll und 27,5 Zoll. Denkbar sind auch variable Reifengrößen mit drei oder mehr Verbindungszuständen, beispielsweise Reifengrößen 26 Zoll, 27,5 Zoll und 29 Zoll. Derartige Reifen beziehungsweise Mäntel können dann als Ersatzteilreifen eingesetzt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungselemente im Verbindungszustand durch einen Aufbau von Druck, insbesondere einen Luftdruckaufbau, im Mantel aneinander fixierbar. Der Druckaufbau "im Mantel" ergibt sich nach der Mantelmontage bei Aufpumpen des Reifens bzw. Mantels beziehungsweise eines im Mantel montierten Schlauchs automatisch, weshalb dann auch eine automatische Fixierung der Verbindungselemente erfolgt. Der Druckaufbau erzeugt dabei in der Regel Kräfte, welche radial auswärts beziehungsweise am Mantel von innen nach außen, also von der Innenlaufbahn zur Profilfläche hin, angreifen. Beispielsweise wird der Mantel beziehungsweise dessen Verbindungselemente bei Druckaufbau von innen nach außen miteinander verkeilt und/oder verklemmt und/oder verklebt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Verbindungselemente zur Verbindung miteinander Keil- und/oder Klemm- und/oder Klebeverbindungsmittel auf und/oder hintergreifen sich im Verbindungszustand gegenseitig formschlüssig zumindest in Umfangsrichtung der Ringform, alternativ zusätzlich auch in Querrichtung zur Umfangsrichtung. Insbesondere sind gegenseitig formschlüssige Verbindungselemente komplementär ausgeformt, so dass sie im Verbindungszustand lückenlos ineinandergreifen, z.B. nach Art der Verbindungselemente von Puzzle-Spiel-Teilen gestaltet.
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Für konkrete Ausführungsformen der genannten Verbindungsarten existieren mannigfaltige bekannte Lösungen, welche sich besonders für die Verwendung bei dem in der Regel flexiblen beziehungsweise elastischen Mantel eignen. Durch Verwendung dieser bewährten Verbindungsmöglichkeiten entsteht somit eine zuverlässige Verbindung am erfindungsgemäßen Mantel.
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Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
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1 eine Seitenansicht eines geteilten Reifens beziehungsweise Mantels im Schnitt,
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2 eine Draufsicht auf einen geteilten Reifen beziehungsweise Mantel in Richtung des Pfeils II aus 1,
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3 einen abgewickelten Reifen beziehungsweise Mantel bei Blick auf die Profilfläche,
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4 einen Schnitt durch den Mantel aus 3 entlang der Linie IV-IV
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5 einen Mantel für Ringformen unterschiedlicher Umfangslängen,
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6 einen abgewickelten Mantel bei Blick auf die Innenlaufbahn,
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7 einen Schnitt durch etwa die Hälfte eines Laufrads mit montiertem Reifen bzw. Mantel.
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1 zeigt ein komplettes Laufrad 2. Das Laufrad 2 ist das Laufrad eines nicht weiter dargestellten Fahrrads und ist in diesem montiert. Dieses enthält eine Felge 6, die über Speichen 8 mit einer Nabe 10 verbunden ist. Auf der Felge 6 ist ein Mantel 4 sowie ein Fahrradschlauch 12 mit Ventil 14 montiert. Der Schlauch 12 weist eine nur symbolisch angedeutete Teilung 16 bzw. Fügestelle auf und kann daher bei montiertem Laufrad 2 auf die Felge 12 aufgebracht werden. Der Mantel 4 weist zwei Enden 18a, b sowie zwei Verbindungselemente 20a, b auf. Im Beispiel sind die Verbindungselemente 20a, b an den Enden 18a, b angeordnet. Die Verbindungselemente 20a, b sind miteinander verbindbar und in 1 tatsächlich verbunden. In 1 ist daher ein Verbindungszustand V der Verbindungselemente bzw. des Mantels 4 dargestellt. Der Mantel 4 weist im Verbindungszustand V eine geschlossene Ringform, nämlich eine ringförmig um die Felge 12 umlaufende Form auf.
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Die Verbindungselemente 20a, b greifen formschlüssig ineinander ein und sind im Ausführungsbeispiel nach Art der Verbindungselementen von Puzzleteilen ausgeführt. Der Mantel 4 kann im montierten Zustand des Laufrades 2 aufgebracht werden. Hierzu befindet sich dieser in einem Offenzustand O, wie er in 3 dargestellt ist und von welchem aus er durch Verbindung der Verbindungselemente 20a, b in den Verbindungszustand V gebracht wird.
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Der Mantel 4 weist an seinem Außenumfang eine Profilfläche 22 auf, welche auch in den 2 und 3 sichtbar ist. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch rollt das Laufrad 2 mit der Profilfläche auf einem nicht dargestellten Untergrund, z.B. einer Straße, ab. Der Mantel 4 weist auch eine Innenlaufbahn 24 auf, welche in 1 zu sehen ist, da der Schlauch 12 noch nicht vollständig aufgepumpt ist. Die Innenlaufbahn 24 ist die Kontaktfläche des Mantels 4 zum Schlauch 12.
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2 zeigt eine Draufsicht auf den Mantel 4 in Richtung des Pfeils II in 1 mit den zwei Enden 18a, b und weiteren, in 1 nicht sichtbaren ineinander eingreifenden Verbindungselementen 20a, b.
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3 zeigt einen Mantel 4 symbolisch in seinem Offenzustand O, in welchem dieser anstelle der in 1 gezeigten Ringform eine Längsform aufweist. Die beiden Enden 18a, b sind also nicht mit Hilfe der Verbindungselemente 20a, b miteinander verbunden. Im Beispiel der 3 sind jedoch die Verbindungselemente 18a, b anders orientiert als in den Beispielen der 1, 2.
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4 zeigt den Mantel 4 aus 3 in einem Schnitt entlang der Linie IV-IV. Das Verbindungselement 20a ist als Klemmnoppe ausgeführt, die in Richtung der Profilfläche 22 des Mantels 4 weist. Das Verbindungselement 20b ist als entsprechende Aufnahme für eine Klemmnoppe ausgeführt.
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Die Verbindungselemente 20a, b, sind dafür vorgesehen, im Verbindungszustand V gemäß 1 und 2 formschlüssig ineinander einzugreifen. 4 zeigt auch entsprechende Absätze 26 im Mantel 4, welche im Verbindungszustand V komplementär formschlüssig aneinander anliegen, um an den Profilfläche 22 und der Innenlaufbahn 24 jeweils einen glatten und spaltlosen Übergang zwischen den Enden 18a, b sicherzustellen.
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5 zeigt einen alternativen Mantel 4, welcher im dargestellten Offenzustand O zwei weitere Enden 18c, d aufweist, welche weitere Verbindungselemente 20c (Klemmnoppe) und 20d (Aufnahme für Klemmnoppe) aufweisen. Wahlweise sind bei diesem Mantel 4 zwei verschiedene Verbindungsmöglichkeiten gegeben:
In einer ersten Variante werden die Verbindungselemente 20a mit den Verbindungselementen 20d verbunden, um eine erste Verbindungsstelle zu schaffen. Weiter werden die Verbindungselemente 20b mit den Verbindungselementen 20c verbunden, um eine zweite Verbindungsstelle zu schaffen. So ergibt sich ein Mantel 4 mit einer ersten geschlossenen Ringform einer ersten Umfangslänge l1.
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In einer zweiten Variante werden die Verbindungselemente 20a mit den Verbindungselementen 20b verbunden, um eine einzige Verbindungsstelle zu schaffen. Der restliche Mantel 4 wird weggelassen. So entsteht eine zweite geschlossene Ringform kleinerer Umfangslänge l2. Die genannten Kombinationen ergeben also zwei verschiedene Verbindungszustände V für Ringformen unterschiedlicher Umfangslängen l1, 2.
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6 zeigt einen alternativen Mantel 4 mit Verbindungselementen 20a, b in Form von Klemmnoppen (20a) und entsprechenden Aufnahmen (20b) bei Blick auf die Innenlaufbahn 24. 6 zeigt außerdem Faltkanten 28 für den Reifen beziehungsweise den Mantel 4.
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7 zeigt einen Schnitt durch ein etwa halbes Laufrad 2 gemäß 1 entlang der Schnittlinie VII-VII. In 7 ist zu erkennen, dass der geteilte Reifen, bestehend aus Mantel 4 und Schlauch 12 durch Druck 30, hier Luftdruck, in 7 angedeutet durch Pfeile, stabilisiert wird. Der Druck 30 wirkt dabei von innerhalb des Mantels 4 bzw. Schlauchs 12 nach außen, d.h. von der Innenlaufbahn 24 zur Profilfläche 22 hin. Die Stabilisierung erfolgt durch Verkeilen und/oder Verklemmen und/oder Verkleben in jeweiligen alternativen Ausführungsformen, je nach Ausgestaltung der Verbindungselemente 20a, b als Keil- oder Klemmverbindung oder durch Zwischenlage von Klebstoff (nicht dargestellt) zwischen den beiden Enden 18a, b des Mantels 4. 7 zeigt außerdem einen stabilen Kern 32 für den Mantel 4, welcher optional auch als faltbarer Kern ausgeführt sein kann, um den Mantel 4 an der Felge 6 zu stabilisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Laufrad
- 4
- Mantel
- 6
- Felge
- 8
- Speichen
- 10
- Nabe
- 12
- Fahrradschlauch
- 14
- Ventile
- 16
- Teilung
- 18a–d
- Enden
- 20a–d
- Verbindungselemente
- 22
- Profilfläche
- 24
- Innenlaufbahn
- 26
- Absätze
- 28
- Faltkanten
- 30
- Druck
- 32
- stabiler Kern
- l1, 2
- Umfangslängen
- O
- Offenzustand
- V
- Verbindungszustand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202012013014 U1 [0003]
