DE102017116754B4 - Spoke based on high-performance fibers for a system impeller and system impeller - Google Patents

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Abstract

Speiche auf Basis von geflochtenen Hochleistungsfaserstoffen für ein Systemlaufrad , mit einer Nabe (1), welche mittels den Speichen (2) über eine Endverbindung (3) mit einer Felge (4) verbunden ist wobei die einzelnen Speichen (2) einen textilen Teil aufweisen, wobei der textile Teil der Speiche (2) in Form eines biegeschlaffen Textils aus miteinander geflochtenen Geflechtteilen (2.3) ausgebildet ist und wobei die Speiche (2) mittels wenigstens eines Spannelements spannbar ist, dadurch gekennzeichnet,- dass der Querschnitt der Speiche (2) im nichtgespannten biegeschlaffen Zustand quadratisch und im gespannten Zustand rund ist oder dass der Querschnitt der Speiche (2) im nichtgespannten biegeschlaffen Zustand innerhalb einer rechteckigen Hülllinie liegt und im gespannten Zustand oval und aerodynamisch den Luftwiderstand reduzierend in dem Laufrad ausgerichtet ist.Spoke based on braided high-performance fiber materials for a system impeller, with a hub (1) which is connected to a rim (4) by means of the spokes (2) via an end connection (3), the individual spokes (2) having a textile part, wherein the textile part of the spoke (2) is designed in the form of a limp textile made of braided parts (2.3) and wherein the spoke (2) can be tensioned by means of at least one tensioning element, characterized in that the cross section of the spoke (2) in is square in the non-tensioned, limp state and round in the tensioned state, or that the cross-section of the spoke (2) in the non-tensioned, limp state lies within a rectangular envelope line and in the tensioned state is oval and aerodynamically aligned in the impeller to reduce air resistance.

Description

Die Erfindung betrifft eine Speiche auf Basis von Hochleistungsfaserstoffen für ein Systemlaufrad und ein Systemlaufrad.The invention relates to a spoke based on high-performance fibers for a system impeller and a system impeller.

Ein konventionelles Laufrad eines Fahrrades oder anderweitigen Transportmittels mit Speichenrädern besteht grundsätzlich aus einer Nabe, welche mittels Speichen über eine Fixierung, vorzugsweise Speichennippel mit einer Felge verbunden ist, wobei demzufolge eine Kraftübertragung von der Nabe zur Felge und von der Felge zur Nabe mittels der Speichen und Fixierung erfolgt. Die Speichen sind dabei im Allgemeinen aus Stahl gefertigt, die Fixierung aus Stahl, Messing oder Aluminium.A conventional wheel of a bicycle or other means of transport with spoked wheels basically consists of a hub, which is connected to a rim by means of spokes via a fixation, preferably spoke nipples, with power transmission from the hub to the rim and from the rim to the hub by means of the spokes and fixation takes place. The spokes are generally made of steel, the fixation of steel, brass or aluminum.

Aus der Druckschrift DE 10 2009 020 123 A1 ist eine Vorrichtung zum Verbinden einer Nabe mit einer Felge an einem Laufrad bekannt, wobei die Vorrichtung aus einer Speiche und einem Nippel besteht. Zwischen der Speiche und dem Nippel ist ein einbringbares Zwischenstück vorgesehen. Diese Lösung weist einen komplizierten konstruktiven Aufbau auf und generiert wenig Steifigkeit im Laufrad. Zur Erhöhung der Steifigkeit ist eine Doppelspeiche notwendig, welche das Gewicht eines Laufrades erhöht.From the pamphlet DE 10 2009 020 123 A1 discloses a device for connecting a hub to a rim on a wheel, the device consisting of a spoke and a nipple. An insertable adapter is provided between the spoke and the nipple. This solution has a complicated structural design and generates little rigidity in the impeller. To increase the stiffness, a double spoke is necessary, which increases the weight of a wheel.

Aus der Veröffentlichung Euroseil „Hochleistungsseile für textile Speichen in Laufrädern“, Ausgabe 4/2015 ist ein Laufrad mit textilbasierten Hochleistungsspeichen bekannt. Dabei werden Speichen aus Aramid (Technora T200) beschrieben, wobei diese Durchmesser von 2,2 mm aufweisen. Die Speichen werden mittels Umschlingung mit einer Nabe und an ihrem ersten und zweiten Ende mit der Felge verbunden. Die Aufnahme der Speiche in der Felge erfolgt über einen Speichennippel, welcher eine Bohrung für die Aufnahme des Seils aufweist, wobei die Speiche den Speichennippel im Bereich der Bohrung in Form eines Auges durchdringt und anschließend mit einem Spleiß versehen wird.A wheel with textile-based high-performance spokes is known from the Euroseil publication “High-performance ropes for textile spokes in wheels”, issue 4/2015. Aramid spokes (Technora T200) are described, with a diameter of 2.2 mm. The spokes are wrapped to a hub and connected at their first and second ends to the rim. The spoke is held in the rim via a spoke nipple, which has a hole for holding the cable, with the spoke penetrating the spoke nipple in the area of the hole in the form of an eye and then being provided with a splice.

Aus der Druckschrift WO 2003/ 020 535 A2 ist eine mit Carbonfaser verstärkte Speiche für ein Laufrad eines Fahrrades beschrieben. Das Laufrad besteht aus einer Nabe und Felge und weist Speichen mit wenigstens einer verstärkenden Carbonfaser auf, wobei die Speiche mittels Schneiden oder Sägen in die gewünschte Länge gebracht wird. Die Speiche wird an einem ersten Ende mit der Nabe und an einem zweiten Ende mit der Felge mittels Verbindungselementen verbunden.The document WO 2003/020 535 A2 describes a spoke reinforced with carbon fibers for a bicycle wheel. The impeller consists of a hub and rim and has spokes with at least one reinforcing carbon fibre, the spoke being cut or sawed to the desired length. The spoke is connected at a first end to the hub and at a second end to the rim by fasteners.

Aus der Druckschrift DE 40 36 340 A1 ist ein Speichenrad mit einer Mehrzahl von Speichen bekannt, deren eines Ende an einem Flansch der Radnabe befestigt ist, wobei zwei Speichen an ihrem inneren Ende unter Bildung einer Öse oder U-förmigen Schleife zu einer Einheit verbunden sind und der Flansch einen Kranz von etwa achsparallel angeordneten Bolzen aufweist. Die Speichen sind derart geformt, dass sie um jeden Bolzen eine Öse oder Schleife bilden bzw. um diese geführt sind. Die offenbarte Befestigung der Speichen ist jedoch lediglich für Stahlspeichen anwendbar.From the pamphlet DE 40 36 340 A1 discloses a spoked wheel having a plurality of spokes, one end of which is attached to a flange of the wheel hub, two spokes being connected at their inner end to form an eyelet or U-shaped loop to form a unit, and the flange having a rim approximately axially parallel arranged bolts. The spokes are shaped to loop or loop around each bolt. However, the disclosed attachment of the spokes is only applicable to steel spokes.

In der Druckschrift DE 10 2009 050 458 A1 wird ein Fahrradlaufrad aus einem Verbundwerkstoff mit duroplastischem und thermoplastischem Harz sowie ein Fahrrad mit einem solchen Laufrad beschrieben. Das Laufrad weist eine Felge auf, die über zumindest eine Speiche mit einem zur Felge zentralen Nabenaufnahmeelement verbunden ist, wobei die Felge, die Speiche und das Nabenaufnahmeelement in einer Polymermatrix eingebettete Verstärkungsfasern aufweist. Die Polymermatrix der Speiche weist einen Thermoplast-Werkstoff auf. Gemäß des Standes der Technik wird die Speiche um die Achsaufnahme der Nabe geführt.In the pamphlet DE 10 2009 050 458 A1 describes a bicycle wheel made of a composite material with thermosetting and thermoplastic resin and a bicycle with such a wheel. The impeller has a rim which is connected via at least one spoke to a hub receiving element which is central to the rim, the rim, the spoke and the hub receiving element having reinforcing fibers embedded in a polymer matrix. The polymer matrix of the spoke has a thermoplastic material. According to the prior art, the spoke is guided around the axle mount of the hub.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Speiche auf Basis von Hochleistungsfaserstoffen für ein Systemlaufrad und ein Systemlaufrad insbesondere für Fahrräder oder anderweitige Transportmittel mit Speichenrädern zu entwickeln, welches einen einfachen konstruktiven Aufbau bei hoher Steifigkeit und gleichzeitig niedrigem Gewicht aufweist und den Luftwiderstand im Fahrbetrieb verringert.The object of the invention is to develop a spoke based on high-performance fibers for a system wheel and a system wheel, in particular for bicycles or other means of transport with spoked wheels, which has a simple structural design with high rigidity and at the same time low weight and reduces air resistance when driving.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten und zweiten Patentanspruchs gelöst.This object is achieved with the features of the first and second patent claims.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements result from the dependent claims.

Die Erfindung betrifft eine Speiche auf Basis von geflochtenen Hochleistungsfaserstoffen für ein Systemlaufrad , wobei die einzelnen Speichen einen textilen Teil und eine Endverbindung aufweisen, wobei der textile Teil der Speiche in Form eines biegeschlaffen Textils aus miteinander geflochtenen Geflechtteilen ausgebildet ist.
Die Speiche ist mittels wenigstens eines Spannelements spannbar derart, dass der Querschnitt der Speiche im nichtgespannten Zustand quadratähnlich und im gespannten Zustand rund ist oder, dass der Querschnitt der Speiche im nichtgespannten Zustand innerhalb einer rechteckigen Hülllinie liegt und im gespannten Zustand oval ist. Erfindungsgemäß ist die im gespannten Zustand oval geformte Speiche aerodynamisch in dem Laufrad ausgerichtet, sodass eine Reduzierung des Luftwiderstands erfolgt.
Die Speichen des Systemlaufrads sind in Form eines biegeschlaffen Textils mit einem Durchmesser von 1,5 - 2,5 mm ausgebildet, wobei die Seilbruchkraft zwischen 2500 und 8000 N beträgt. Die Endverbindung ist an einem ersten und/oder zweiten Ende der Speiche montiert, wobei mittels der Endverbindung die Speiche mit der Felge verbunden ist, wobei die Endverbindung aus einer Spannmatrize und einem Seilspeichennippel besteht. Die Spannmatrize ist mit dem sich an einem Felgenloch abstützenden Seilspeichennippel fest verbunden.
An einem im Wesentlichen halber Strecke ihrer Länge L befindlichen Bereich ist die Speiche mittels Umschlingung mit einer Nabe an deren Speichenflansch verbunden. Ein zweites Ende der Speiche wird an einem im Wesentlichen gegenüber zum ersten Ende liegenden Felgenloch befestigt.
The invention relates to a spoke based on braided high-performance fibers for a system impeller, the individual spokes having a textile part and an end connection, the textile part of the spoke being in the form of a flexible textile made from braided braided parts.
The spoke can be tensioned by means of at least one tensioning element in such a way that the cross-section of the spoke is square-like in the non-tensioned state and round in the tensioned state, or that the cross-section of the spoke lies within a rectangular envelope line in the non-tensioned state and is oval in the tensioned state. According to the invention, the spoke, which is oval in shape in the tensioned state, is aligned aerodynamically in the impeller, so that the air resistance is reduced.
The spokes of the system impeller are in the form of a flexible textile with a diameter of 1.5 - 2.5 mm, whereby the breaking force of the rope is between 2500 and 8000 N. The end connection is at a first and/or second end of the Spoke mounted, the spoke being connected to the rim by means of the end connection, the end connection consisting of a clamping matrix and a cable spoke nipple. The clamping matrix is firmly connected to the cable spoke nipple supported on a rim hole.
At an area located essentially halfway along its length L, the spoke is connected by wrapping to a hub at the spoke flange thereof. A second end of the spoke is attached to a rim hole substantially opposite the first end.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Umschlingung zwischen Speiche und Speichenflansch um einen Speichenhaltebolzen, wobei die Umschlingung zwischen 150° und 900° und der Biegeradius zwischen 1,5 und 5mm beträgt.In an advantageous embodiment, the wrapping between the spoke and the spoke flange takes place around a spoke retaining bolt, with the wrapping being between 150° and 900° and the bending radius being between 1.5 and 5 mm.

Die Speiche weist an ihrem ersten Ende ein Klemmelement in Form eines Spannkörpers auf, der mit der Spannmatrize verbunden ist, wobei die Spannmatrize eine Durchgangsbohrung mit einer Spannausnehmung aufweist und der Spannkörper mit der Spannausnehmung mittels eines Form- und/oder Kraftschlusses in Wirkverbindung steht derart, dass die Speiche zumindest mit ihrem ersten und/oder zweiten Ende durch eine Durchgangsbohrung in jeweils einer Spannmatrize hindurchgeführt und der Spannkörper stirnseitig wenigstens in das erste Ende der Geflechtteile der Speiche eingeführt wird. Der Spannkörper wird folgend durch Beaufschlagung einer Zugkraft an der Speiche in die Spannmatrize und die darin angeordnete Spannausnehmung eingezogen. Die Spannmatrize besitzt dabei vorteilhafter Weise eine Länge von 15 - 30 mm sowie einen Durchmesser von 4 - 6 mm. Die zugehörige Spannausnehmung der Durchgangsbohrung weist vorzugsweise einen Winkel zwischen 10 und 30° auf, wobei dieser Winkel dem Winkel einer korrespondierenden Form des Spannkörpers entspricht. Des Weiteren ist der Durchmesser des Spannkörpers an den Innendurchmesser der Spannmatrize angepasst. Zur Sicherung der Verbindung zwischen Spannkörper und Spannmatrize, kann diese zusätzlich mit einem Epoxidharz-System abschließend vergossen sein.At its first end, the spoke has a clamping element in the form of a clamping body which is connected to the clamping die, the clamping die having a through hole with a clamping recess and the clamping body being operatively connected to the clamping recess by means of a positive and/or non-positive fit such that that the spoke is passed at least with its first and/or second end through a through hole in a respective clamping matrix and the clamping body is inserted at the front at least into the first end of the braided parts of the spoke. The clamping body is then pulled into the clamping die and the clamping recess arranged therein by applying a tensile force to the spoke. The clamping matrix advantageously has a length of 15-30 mm and a diameter of 4-6 mm. The associated clamping recess of the through bore preferably has an angle between 10 and 30°, this angle corresponding to the angle of a corresponding shape of the clamping body. Furthermore, the diameter of the clamping body is adapted to the inner diameter of the clamping die. To secure the connection between the clamping body and the clamping die, it can also be finally cast with an epoxy resin system.

Der Seilspeichennippel ist mit der Spannmatrize mittels Form- und/oder Kraftschluss verbunden. Vorteilhafter Weise weist dabei der Seilspeichennippel ein Innengewinde auf, welches mit einem Außengewinde der Spannmatrize korrespondiert. Der Seilspeichennippel hat vorzugsweise eine Länge von 8 - 12 mm sowie einen Durchmesser von 7 - 10 mm.The cable spoke nipple is connected to the clamping die by means of a positive and/or non-positive fit. Advantageously, the cable spoke nipple has an internal thread which corresponds to an external thread of the clamping matrix. The cable spoke nipple preferably has a length of 8-12 mm and a diameter of 7-10 mm.

Die Spannmatrize gewährleistet mittels des Außengewindes eine axiale Bewegung in Bezug auf das Innengewinde des Seilspeichennippels, wobei die Bewegung eine Erhöhung oder Reduzierung der Speichenspannung beziehungsweise Speichenkraft bewirkt.By means of the external thread, the tensioning die ensures an axial movement in relation to the internal thread of the cable spoke nipple, the movement causing an increase or decrease in the spoke tension or spoke force.

Der Seilspeichennippel weist einen in Richtung der Felge weisenden abgerundeten Kopf auf, wobei die Speichenkraft unabhängig des Speichenwinkels in die Felge übertragbar ist. Die Speichenlänge beträgt zwischen 200 - 700 mm wobei pro Laufrad eine Speichenzahl von 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36 oder 40 möglich ist.
Der zugehörige Speichenwinkel beträgt zwischen 10° und 210°.
The cable spoke nipple has a rounded head pointing in the direction of the rim, whereby the spoke force can be transferred to the rim independently of the spoke angle. The spoke length is between 200 - 700 mm, with 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36 or 40 spokes per wheel.
The associated spoke angle is between 10° and 210°.

Das erfindungsgemäße Systemlaufrad weist des Weiteren eine Nabe auf, wobei die Nabe einen Nabenkörper mit einer Durchgangsbohrung für eine Achse und Speichenflansche in Form von Doppelstegen aufweist, wobei die Doppelstege Bohrungen aufweisen, die sternförmig parallel zu der Durchgangsbohrung oder in einem Winkel von 90° zum Speichenwinkel β des Nabenkörpers liegend angeordnet sind. Die Durchgangsbohrung des Nabenkörpers kann sowohl für Steckachsen wie auch Schnellspanner Anwendung finden. Die Anzahl der Sternzacken entspricht vorteilhafter Weise einem Viertel der Anzahl der verbauten Speichen. Jedoch ist auch eine Nabe mit zwei umlaufenden Doppelflanschen oder bereichsweise angeordneten Aussparungen möglich. Auch eine konventionelle Nabe oder eine Nabe mit Straight-Pull Aufnahme ist denkbar.The system impeller according to the invention also has a hub, the hub having a hub body with a through hole for an axle and spoke flanges in the form of double bars, the double bars having holes that are star-shaped parallel to the through hole or at an angle of 90° to the spoke angle β of the hub body are arranged lying. The through hole in the hub body can be used for both thru axles and quick releases. The number of star points advantageously corresponds to a quarter of the number of spokes installed. However, a hub with two circumferential double flanges or recesses arranged in certain areas is also possible. A conventional hub or a hub with a straight-pull mount is also conceivable.

In die Bohrungen der Doppelstege ist ein Speichenhaltebolzen einsetzbar, wobei ein erster Steg eine Durchgangsbohrung und ein zweiter koaxial liegender Steg eine Gewindebohrung aufweist. Somit ist ein Einschrauben eines geeigneten Bolzens möglich, wobei die Umschlingung zwischen Speiche und Nabenflansch um den Speichenhaltebolzen erfolgt. Die Umschlingung beträgt vorzugsweise zwischen 150° und 900° wobei der Biegeradius zwischen 1,5 und 5 mm beträgt.A spoke retaining bolt can be inserted into the bores of the double webs, with a first web having a through bore and a second coaxial web having a threaded bore. It is thus possible to screw in a suitable bolt, with the wrapping between the spoke and the hub flange taking place around the spoke retaining bolt. The wrap is preferably between 150° and 900°, with the bending radius being between 1.5 and 5 mm.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung bestehen die Nabe, Spannmatrize und Seilspeichennippel aus hochfestem vergütetem Aluminium Stahl, Carbon, Titan, Kunststoff oder einer Materialkombination. Der Spannkörper kann aus einer einfachen Aluminiumlegierung, Stahl, einem Kunststoff, Titan, Carbon oder einer Materialkombination oder einer Materialkombination bestehen.In an advantageous embodiment, the hub, clamping matrix and cable spoke nipple are made of high-strength, tempered aluminum, steel, carbon, titanium, plastic or a combination of materials. The clamping body can consist of a simple aluminum alloy, steel, a plastic, titanium, carbon or a combination of materials.

Die textile Seilspeiche beziehungsweise die Geflechtteile bestehen aus hochfesten Fasern, insbesondere der Gruppe von HM-HT Fasern, wobei die Geflechtteile aus HMPE-Fasern und/oder LCP und/oder Aramiden oder einer Kombination der Materialien besteht.The textile rope spoke or the mesh parts consist of high-strength fibers, in particular the group of HM-HT fibers, with the mesh parts consisting of HMPE fibers and/or LCP and/or aramids or a combination of the materials.

Die Kraftübertragung zwischen Nabe und Felge über die Speichen erfolgt in erster Linie durch eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit einer zusätzlichen stoffschlüssigen Verbindung, wobei die Verbindung mindestens 50% der Seilbruchkraft beträgt. Die Verbindung zwischen Speiche und Nabe sollte ähnlich den 50% der Seilbruchkraft dimensioniert werden.The power transmission between the hub and the rim via the spokes takes place primarily through a positive and non-positive connection with an additional material connection, whereby the connection is at least 50% of the breaking strength of the rope. The connection between the spoke and the hub should be dimensioned similar to the 50% of the breaking strength of the rope.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and associated drawings.

Es zeigen:

  • 1 das erfindungsgemäße Systemlaufrad in der Seitenansicht,
  • 2 das Systemlaufrad in einer Schnittdarstellung A-A,
  • 3 eine Detailansicht Z der Verbindung zwischen Felge und Speiche,
  • 4 eine Detailansicht Y der Verbindung zwischen Nabe und Speiche.
  • 5 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen biegeschlaffen Textils in Rechteckform,
  • 6 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Speiche unter Zugbeanspruchung,
  • 7 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen biegeschlaffen Textils in Quadratform,
  • 8 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Speiche unter Zugbeanspruchung,
  • 9 die einzelnen schematischen Komponenten der Endverbindung,
  • 10 die schematische Darstellung der Verbindung zwischen Geflechtteil und Spannkörper,
  • 11 die schematische Darstellung der Fixierung der Speiche und der Spannmatrize.
Show it:
  • 1 the system impeller according to the invention in the side view,
  • 2 the system impeller in a sectional view AA,
  • 3 a detailed view Z of the connection between rim and spoke,
  • 4 a detailed view Y of the connection between hub and spoke.
  • 5 a schematic sectional view of a flexible textile according to the invention in a rectangular shape,
  • 6 a schematic sectional view of a spoke according to the invention under tensile stress,
  • 7 a schematic sectional view of a flexible textile according to the invention in square form,
  • 8th a schematic sectional view of a spoke according to the invention under tensile stress,
  • 9 the individual schematic components of the end connection,
  • 10 the schematic representation of the connection between the mesh part and the clamping body,
  • 11 the schematic representation of the fixation of the spoke and the clamping matrix.

Das erfindungsgemäße Systemlaufrad ist in 1 dargestellt. Es besteht grundsätzlich aus einer Nabe 1, welche mittels Speichen 2 über eine Endverbindung 3, vorzugsweise Speichennippel mit einer Felge 4 verbunden ist, wobei demzufolge eine Kraftübertragung von der Nabe 1 zur Felge 4 und von der Felge 4 zur Nabe 1 mittels der Speichen 2 und Endverbindung 3 erfolgt. Des Weiteren ist an dem gemäß 1 dargestellten Laufrad eine Scheibenbremse 5 an einem dafür vorgesehenen Bereich der Nabe 1 montiert. Natürlich sind auch Naben ohne Scheibenbremsaufnahme möglich. Die Speichen 2 sind vorzugsweise aus hochfesten Fasern, insbesondere der Gruppe von HM-HT Fasern, wobei die Geflechtteile aus HMPE-Fasern und/oder LCP und/oder Aramiden oder einer Kombination dieser Materialien gefertigt, wobei die Speiche in Form eines biegeschlaffen Textils vorliegt. Die Speiche 2 weist eine geflochtene Struktur auf, wobei die Seilbruchkraft zwischen 2500 und 8000 N liegt. Der Durchmesser der Speiche beträgt zwischen 1,5 und 2,5 mm.The system impeller according to the invention is in 1 shown. It basically consists of a hub 1, which is connected by means of spokes 2 via an end connection 3, preferably spoke nipples, to a rim 4, with a power transmission therefore being possible from the hub 1 to the rim 4 and from the rim 4 to the hub 1 by means of the spokes 2 and Final connection 3 takes place. Furthermore, according to 1 impeller shown, a disc brake 5 is mounted on a designated area of the hub 1. Of course, hubs without disc brake mounts are also possible. The spokes 2 are preferably made of high-strength fibers, in particular the group of HM-HT fibers, the mesh parts being made of HMPE fibers and/or LCP and/or aramids or a combination of these materials, the spoke being in the form of a pliable textile. The spoke 2 has a braided structure, with the cable breaking force being between 2500 and 8000 N. The diameter of the spoke is between 1.5 and 2.5 mm.

Die Nabe 1 weist einen Nabenkörper 1.1 mit einer zentralen Durchgangsbohrung 1.2 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Achse auf, welche das Laufrad mit dem Fahrrad oder dergleichen verbindet. Parallel liegend zu der Durchgangsbohrung 1.2 oder in einem Winkel von 90° zum Speichenwinkel β und gleichmäßig um diese angeordnet befinden sich sieben Speichenflansche 1.3, welche sternförmig um die Durchgangsbohrung 1.2 angeordnet sind. Jedoch ist auch eine Nabe mit zwei umlaufenden Doppelflanschen oder bereichsweise angeordneten Aussparungen möglich.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel findet eine Felge 4 mit 28 Löchern 4.1 Anwendung, wobei zwei Löcher 4.1 der Felge 4 mittels eines ersten Endes 2.1 und eines zweiten Endes 2.2 der Speiche 2 miteinander verbunden sind. Auf im Wesentlichen halber Länge der Speiche 3 ist diese mittels Umschlingung mit dem Speichenflansch 1.3 verbunden. Der daraus resultierende Speichenwinkel α beträgt zwischen 10° und 210°, wobei die Umschlingung im Bereich der Nabe 1 zwischen 150° und 900° liegt.
The hub 1 has a hub body 1.1 with a central through hole 1.2 for receiving an axle, not shown, which connects the wheel to the bicycle or the like. Lying parallel to the through hole 1.2 or at an angle of 90° to the spoke angle β and arranged evenly around it are seven spoke flanges 1.3, which are arranged in a star shape around the through hole 1.2. However, a hub with two circumferential double flanges or recesses arranged in certain areas is also possible.
According to the exemplary embodiment, a rim 4 with 28 holes 4.1 is used, with two holes 4.1 in the rim 4 being connected to one another by means of a first end 2.1 and a second end 2.2 of the spoke 2. At essentially half the length of the spoke 3, it is connected to the spoke flange 1.3 by means of wrapping. The resulting spoke angle α is between 10° and 210°, with the wrap in the area of the hub 1 being between 150° and 900°.

Gemäß den 1 bis 3 sind die Speichen 2 mittels Endverbindung 3 mit der Felge verbunden. 2 zeigt die Schnittansicht entlang der Achse A aus 1, 3 stellt eine Detaildarstellung des Ausschnitts Z aus der 2 dar. Die Montage der Bremsscheibe 5 erfolgt über Bremsscheibenschrauben 6, welche die Bremsscheibe 5 an der Nabe 1 fixieren. Die Lagerung der eingesetzten erfindungsgemäßen Nabe entspricht der, einer konventionellen Nabe mittels Kugellagern.According to the 1 until 3 the spokes 2 are connected to the rim by means of end connections 3. 2 shows the sectional view along the A axis 1 , 3 provides a detailed view of section Z from the 2 The brake disc 5 is installed using brake disc screws 6, which fix the brake disc 5 to the hub 1. The bearing of the hub used according to the invention corresponds to that of a conventional hub using ball bearings.

In 3 ist die Endverbindung 3 der Speiche 2 in der Felge 4, im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Hohlkammerfelge mit einer entsprechenden Hohlkammer 4.2 dargestellt. Die Endverbindung 3 besteht aus drei Teilen, einer Spannmatrize 3.1, einem Seilspeichennippel 3.2 und einem Klemmelement in Form eines Spannkörpers 3.3, wobei der Spannkörper 3.3 einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, der sich in Richtung zur Spitze verjüngt. Der Spannkörper 3.3 kann beispielsweise in Form eines Konus ausgebildet sein. Die Spannmatrize 3.1 besitzt eine Länge zwischen 15 und 30 mm und einen Durchmesser zwischen 4 und 6 mm. Zudem weist die Spannmatrize 3.1 eine Durchgangsbohrung 3.1.1 mit einer Spannausnehmung 3.1.2 auf, wobei die Spannausnehmung 3.1.2 einen Konuswinkel von 10° - 30° aufweist.
Die Spannmatrize 3.1 steht über ein Außengewinde 3.1.3 mit einem Innengewinde 3.2.1 des Seilspeichennippels 3.2 in Wirkverbindung, wobei über das Ineinandergreifen der Gewinde 3.1.3, 3.2.1 eine axiale Bewegung und damit Längenänderung zum Spannen der Speiche 2 erfolgen kann. Der Seilspeichennippel 3.2 weist einen Durchmesser zwischen 7 und 10 mm sowie eine Länge zwischen 8 und 12 mm und einen abgerundeten Kopf 3.2.2 auf, welcher sich an den jeweiligen Felgenlöchern 4.1 der Felge 4 im Inneren der Hohlkammer 4.2 abstützt. Somit wird eine optimale Auflagefläche des Seilspeichennippels 3.2 an der Felge 4 unhabhängig der Speichenneigung erzielt.
In 3 is the end connection 3 of the spoke 2 in the rim 4, shown in the present embodiment of a hollow rim with a corresponding hollow chamber 4.2. The end connection 3 consists of three parts, a clamping matrix 3.1, a cable spoke nipple 3.2 and a clamping element in the form of a clamping body 3.3, the clamping body 3.3 having a rotationally symmetrical cross section which tapers towards the tip. The clamping body 3.3 can be designed, for example, in the form of a cone. The clamping die 3.1 has a length of between 15 and 30 mm and a diameter of between 4 and 6 mm. In addition, the clamping die 3.1 has a through hole 3.1.1 with a clamping recess 3.1.2, the clamping recess 3.1.2 having a cone angle of 10°-30°.
The clamping die 3.1 is operatively connected via an external thread 3.1.3 to an internal thread 3.2.1 of the cable spoke nipple 3.2, with the meshing of the threads 3.1.3, 3.2.1 being able to cause an axial movement and thus a change in length for tensioning the spoke 2. The cable spoke nipple 3.2 has a diameter between 7 and 10 mm and a length between 8 and 12 mm and a rounded head 3.2.2, which is supported on the respective rim holes 4.1 of the rim 4 inside the hollow chamber 4.2. Thus, an optimal contact surface of the cable spoke nipple 3.2 on the rim 4 is achieved, regardless of the spoke inclination.

Die Speiche 2 wird an ihrem ersten und zweiten Ende 2.1, 2.2 mit dem Spannkörper 3.3 verbunden, wobei der Spannkörper eine zu der Spannausnehmung 3.1.2 der Spannmatrize 3.1 korrespondierende Form, vorzugsweise einen Außenkonus 3.3.1 aufweist, welcher in diesen eingreift. Daraus resultiert eine sichere Verbindung zwischen Speiche 2 und Fixierung 3 an der Felge 4.The spoke 2 is connected at its first and second end 2.1, 2.2 to the clamping body 3.3, the clamping body having a shape corresponding to the clamping recess 3.1.2 of the clamping matrix 3.1, preferably an outer cone 3.3.1, which engages in it. This results in a secure connection between the spoke 2 and the fixation 3 on the rim 4.

Eine Detailansicht der Nabe 1 mit zugehöriger Speichenaufnahme ist in 4 dargestellt, wobei diese eine Detailansicht des Bereichs Y aus 2 zeigt.
Die Nabe 1 weist als Speichenaufnahme Speichenflansche 1.3 auf, welche sternförmig parallel oder in einem Winkel von 90° zum Speichenwinkel β um die Durchgangsbohrung 1.2 des Nabenkörpers 1.1 angeordnet sind.
Die Speichenflansche 1.3 sind gemäß 4 in Form von Doppelstegen 1.3 ausgebildet, wobei die Doppelstege eine Durchgangsbohrung 1.2 aufweisen, welche einen damit korrespondierenden Haltebolzen 1.4 aufnehmen. Der Haltebolzen 1.4 weist ein Gewinde 1.4.1 auf, welches mit einem Gewinde eines ersten Steges 1.3.1 des Doppelsteges 1.3 wirkt. Der zweite Steg 1.3.2 des Doppelstegs 1.3 weist eine Führung für den Haltebolzen 1.4 auf.
Die Speiche ist im Wesentlichen auf halber Länge mittels des Haltebolzens 1.4 mit dem Doppelsteg 1.3 der Nabe 1 verbunden derart, dass der Haltebolzen 1.4 zwischen dem ersten und zweiten Steg 1.3.1, 1.3.2 in einem Winkel zwischen 150° und 900° von der Speiche 2 umschlungen ist. Der daraus resultierende Biegeradius beträgt zwischen 1,5 und 5 mm.
A detailed view of the hub 1 with the associated spoke holder is in 4 shown, this a detailed view of the area Y from 2 shows.
The hub 1 has spoke flanges 1.3 as spoke receptacles, which are arranged in a star shape parallel to or at an angle of 90° to the spoke angle β around the through hole 1.2 of the hub body 1.1.
The spoke flanges 1.3 are in accordance with 4 in the form of double webs 1.3, the double webs having a through hole 1.2, which receive a retaining bolt 1.4 corresponding thereto. The retaining bolt 1.4 has a thread 1.4.1, which acts with a thread of a first web 1.3.1 of the double web 1.3. The second web 1.3.2 of the double web 1.3 has a guide for the retaining bolt 1.4.
The spoke is essentially halfway by means of the retaining bolt 1.4 with the double web 1.3 of the hub 1 connected such that the retaining bolt 1.4 between the first and second web 1.3.1, 1.3.2 at an angle between 150 ° and 900 ° from the Spoke 2 is wrapped. The resulting bending radius is between 1.5 and 5 mm.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel weist die Nabe 1 des Weiteren ein Hülsrohr 1.5 auf, welches mittels Kugellagern 1.6 mit dem Nabenkörper 1.1 drehbar verbunden ist. Durch das Hülsrohr 1.5 wird die nicht dargestellte Achse hindurchgeführt und mit dem Rahmen verbunden. Die Bremsscheibe 5 wird mittels Bremsscheibenschrauben 6 mit dem Nabenkörper 1 über eine Scheibenbremsaufnahme 1.7 verbunden, wobei vorzugsweise eine 6-Loch Aufnahme 1.7 Anwendung findet. An den beiden Enden des Hülsrohres 1.5 sind jeweils Endkappen 1.8 mit einem zugehörigen Gummiring 1.9 aufgeschoben, wobei diese den Sitz im Rahmen oder der Gabel gewährleisten.According to the exemplary embodiment, the hub 1 also has a sleeve tube 1.5, which is rotatably connected to the hub body 1.1 by means of ball bearings 1.6. The axis, not shown, is passed through the sleeve tube 1.5 and connected to the frame. The brake disc 5 is connected to the hub body 1 by means of brake disc screws 6 via a disc brake mount 1.7, with a 6-hole mount 1.7 preferably being used. End caps 1.8 with an associated rubber ring 1.9 are pushed onto each of the two ends of the sleeve tube 1.5, these ensuring the seat in the frame or the fork.

Der Verlauf der Speiche ergibt sich somit wie folgt: die Speiche 2 wird an ihrem ersten Ende 2.1 mittels der Endverbindung 3 mit der Felge 4 in dem Felgenloch 4.1 verbunden, in ihrem im Wesentlichen mittleren Bereich mittels Umschlingung mit dem Nabenflansch 1.3 der Nabe 1 und folgend mit ihrem zweiten Ende 2.2 in einem dem ersten Ende 2.1 gegenüberliegenden Felgenloch 4.1 mittels einer weiteren Endverbindung 3 mit diesem verbunden.The course of the spoke is thus as follows: the spoke 2 is connected at its first end 2.1 by means of the end connection 3 to the rim 4 in the rim hole 4.1, in its essentially central area by wrapping with the hub flange 1.3 of the hub 1 and thereafter connected with its second end 2.2 in a rim hole 4.1 opposite the first end 2.1 by means of a further end connection 3 with the latter.

In 5 ist eine Anordnung der textilen Hochleistungsfaserstoffe im Schnitt durch die Speiche 2 im biegeschlaffen Zustand dargestellt. Die Speiche 2 besteht aus einzelnen Geflechtteilen 2.3, welche innerhalb einer gedachten rechteckigen Hülllinie 2.4 liegen. Gemäß 6 werden die Geflechtteile 2.3 aus 5 unter Zugbeanspruchung, das heißt beim Einspeichen und Zentrieren des Laufrads, derart verformt, dass die Geflechtteile 2.3 von einer rechteckigen Anordnung (5) zu einer ovalen Anordnung übergehen. Die somit oval geformten Speichen können vorteilhafter Weise in Fahrtrichtung ausgerichtet werden und erzeugen einen aerodynamischen Effekt ähnlich einer Messerspeiche.In 5 an arrangement of the textile high-performance fiber materials is shown in section through the spoke 2 in the limp state. The spoke 2 consists of individual mesh parts 2.3, which lie within an imaginary rectangular envelope line 2.4. According to 6 are the braided parts 2.3 from 5 under tensile stress, i.e. when lacing and centering the wheel, deformed in such a way that the mesh parts 2.3 change from a rectangular arrangement ( 5 ) transition to an oval arrangement. The spokes, which are thus oval in shape, can advantageously be aligned in the direction of travel and produce an aerodynamic effect similar to a bladed spoke.

Eine alternative Ausgestaltung der Speiche 2 ist in den 7 und 8 dargestellt. Der Querschnitt im biegeschlaffen Zustand (7) ist quadratisch ausgebildet, wobei die Geflechtteile 2.3 unter Zugbeanspruchung derart verformt werden, dass sich der Querschnitt der Speiche 2 in einen runden Querschnitt verformt.An alternative embodiment of the spoke 2 is in the 7 and 8th shown. The cross-section in the limp state ( 7 ) is square, with the mesh parts 2.3 being deformed under tensile stress in such a way that the cross section of the spoke 2 is deformed into a round cross section.

Die 9 bis 11 zeigen eine vorteilhafte Endverbindung der Speichen in der Spannmatrize in den drei Schritten der Befestigung. In 9 sind die einzelnen Komponenten der Endverbindung dargestellt. Die Komponenten der Endverbindung beinhalten die Speiche 2, die Spannmatrize 3.1 und den rotationssymmetrischen Spannkörper 3.3.The 9 until 11 show an advantageous end connection of the spokes in the clamping die in the three steps of attachment. In 9 shows the individual components of the end connection. The components of the end connection include the spoke 2, the clamping die 3.1 and the rotationally symmetrical clamping body 3.3.

Die Endverbindung der Speiche 2 erfolgt derart, dass gemäß 10 in einem ersten Schritt das Seil 2 durch die konzentrische Durchgangsbohrung 3.1.1 der Spannmatrize 3.1 hindurch geführt wird. An wenigstens dem ersten 2.1, vorzugsweise an dem ersten 2.1 und zweiten Ende 2.2 der Speiche 2 wird stirnseitig der rotationssymmetrische Spannkörper 3.3 in die Speiche eingebracht, wobei der Spannkörper 3.3 von den textilen Hochleistungsfaserstoffen umschlossen ist.The final connection of the spoke 2 is such that according to 10 in a first step, the cable 2 is passed through the concentric through hole 3.1.1 of the clamping die 3.1. At least at the first 2.1, preferably at the first 2.1 and second end 2.2 of the spoke 2, the rotationally symmetrical clamping body 3.3 is introduced into the spoke, the clamping body 3.3 being surrounded by the high-performance textile fibers.

Durch die Beaufschlagung einer Kraft F in axialer Richtung der Speiche 2 gemäß 11, wird der Spannkörper 3.3 in Position gebracht und übt dort eine Druckkraft/Klemmkraft auf die Speiche 2 aus. Somit werden die Spannausnehmung 3.1.2 und die korrespondierende Form 3.3.1 des Spannkörpers 3.3 verpresst und miteinander fixiert. Dadurch erreicht die Verbindung eine Stabilität und Fixierung, wobei zur zusätzlichen Sicherheit ein Epoxidharz-Verbund 3.4 hergestellt wird.By applying a force F in the axial direction of the spoke 2 according to 11 , the clamping body 3.3 is brought into position and practices there a compressive force/clamping force on the spoke 2. The clamping recess 3.1.2 and the corresponding shape 3.3.1 of the clamping body 3.3 are thus pressed and fixed to one another. As a result, the connection achieves stability and fixation, with an epoxy resin composite 3.4 being produced for additional security.

BezugszeichenlisteReference List

11
Nabehub
1.11.1
Nabenkörperhub body
1.21.2
Durchgangsbohrungthrough hole
1.31.3
Speichenflansch/DoppelstegSpoke flange/double bridge
1.3.11.3.1
Erster StegFirst jetty
1.3.21.3.2
Zweiter StegSecond jetty
1.41.4
Haltebolzenretaining bolts
1.51.5
Hülsrohrsleeve tube
1.61.6
Kugellagerball-bearing
1.71.7
Scheibenbremsaufnahmedisc brake mount
1.81.8
Endkappenend caps
1.91.9
Gummiringrubber ring
22
Speichespoke
2.12.1
Erstes EndeFirst ending
2.22.2
Zweites Endesecond ending
2.32.3
Geflechtteilemesh parts
2.42.4
Hülllineenvelope line
33
Endverbindungend connection
3.13.1
Spannmatrizeclamping die
3.1.13.1.1
Durchgangsbohrungthrough hole
3.1.23.1.2
Spannausnehmungclamping recess
3.1.33.1.3
Außengewindeexternal thread
3.23.2
Seilspeichennippelrope spoke nipples
3.2.13.2.1
Innengewindeinner thread
3.2.23.2.2
KopfHead
3.33.3
Spannkörperclamping body
3.3.13.3.1
Korrespondierende FormCorresponding shape
44
Felgerim
4.14.1
Hohlkammerhollow chamber
55
Bremsscheibebrake disc
66
Bremsscheibenschraubenbrake disc bolts
αa
Speichenwinkelspoke angle
ββ
Speichenwinkelspoke angle
AA
Schnittachsecutting axis
YY
Detailansicht NabeDetail view hub
ZZ
Detailansicht Felge/FixierungDetailed view of the rim/fixation

Claims (10)

Speiche auf Basis von geflochtenen Hochleistungsfaserstoffen für ein Systemlaufrad , mit einer Nabe (1), welche mittels den Speichen (2) über eine Endverbindung (3) mit einer Felge (4) verbunden ist wobei die einzelnen Speichen (2) einen textilen Teil aufweisen, wobei der textile Teil der Speiche (2) in Form eines biegeschlaffen Textils aus miteinander geflochtenen Geflechtteilen (2.3) ausgebildet ist und wobei die Speiche (2) mittels wenigstens eines Spannelements spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, - dass der Querschnitt der Speiche (2) im nichtgespannten biegeschlaffen Zustand quadratisch und im gespannten Zustand rund ist oder dass der Querschnitt der Speiche (2) im nichtgespannten biegeschlaffen Zustand innerhalb einer rechteckigen Hülllinie liegt und im gespannten Zustand oval und aerodynamisch den Luftwiderstand reduzierend in dem Laufrad ausgerichtet ist.Spoke based on braided high-performance fiber materials for a system impeller, with a hub (1) which is connected to a rim (4) by means of the spokes (2) via an end connection (3), the individual spokes (2) having a textile part, wherein the textile part of the spoke (2) is designed in the form of a limp textile made of braided parts (2.3) and wherein the spoke (2) can be tensioned by means of at least one tensioning element, characterized in that - the cross section of the spoke (2) in is square in the non-tensioned, limp state and round in the tensioned state, or that the cross-section of the spoke (2) in the non-tensioned, limp state lies within a rectangular envelope line and in the tensioned state is oval and aerodynamically aligned in the impeller to reduce air resistance. Systemlaufrad mit Speichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Speiche (2) an einem ersten Ende (2.1) und/oder zweiten Ende (2.2) mittels der Endverbindung (3) mit der Felge (4) verbunden ist, wobei die Endverbindung (3) aus einer Spannmatrize (3.1) und einem Seilspeichennippel (3.2) besteht derart, dass die Spannmatrize (3.1) mit dem sich an einem Felgenloch abstützenden Seilspeichennippel (3.2) verbunden ist und - dass die Speiche (2) an einem auf halber Strecke ihrer Länge befindlichen Bereich mittels Umschlingung mit der Nabe (1) an deren Speichenflansch verbunden ist.System impeller with spokes claim 1 , characterized in that the spoke (2) is connected at a first end (2.1) and/or second end (2.2) to the rim (4) by means of the end connection (3), the end connection (3) consisting of a clamping die (3.1) and a cable spoke nipple (3.2) in such a way that the tensioning die (3.1) is connected to the cable spoke nipple (3.2) which is supported on a rim hole and - that the spoke (2) is looped in an area halfway along its length is connected to the hub (1) at the spoke flange. Systemlaufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlingung zwischen Speiche (2) und Speichenflansch um einen Speichenhaltebolzen erfolgt, wobei die Umschlingung zwischen 150° und 900° und der Biegeradius zwischen 1,5 und 5mm beträgt.system impeller claim 2 , characterized in that the wrapping between spoke (2) and spoke flange takes place around a spoke retaining bolt, the wrapping being between 150° and 900° and the bending radius being between 1.5 and 5mm. Systemlaufrad nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiche (2) wenigstens an ihrem ersten Ende (2.1) mit einem rotationssymmetrischen Spannkörper (3.3) mit der Spannmatrize (3.1) verbunden ist derart, dass die Spannmatrize (3.1) eine Durchgangsbohrung (3.1.1) mit einer Spannausnehmung (3.1.2) aufweist, wobei der Spannkörper (3.3) mit der Spannausnehmung (3.1.2) mittels eines Form- und/oder Kraftschlusses in Wirkverbindung steht derart, dass die Speiche (2) mit ihrem ersten (2.1) und zweiten Ende (2.2) durch eine Durchgangsbohrung (3.1.1) in jeweils einer Spannmatrize (3.1) hindurchgeführt und der Spannkörper (3.3) stirnseitig jeweils in das erste Ende (2.1) und zweite Ende (2.2) der Geflechtteile (2.3) der Speiche (2) eingeführt wird derart, dass der Spannkörper (3.3) durch Beaufschlagung einer Zugkraft an der Speiche (2) in die Spannmatrize (3.1) und die darin angeordnete Spannausnehmung (3.1.2) eingezogen wird.System impeller after one of claims 2 until 3 , characterized in that the spoke (2) is connected at least at its first end (2.1) with a rotationally symmetrical clamping body (3.3) with the clamping die (3.1) such that the clamping die (3.1) has a through hole (3.1.1) with a Has a clamping recess (3.1.2), the clamping body (3.3) being operatively connected to the clamping recess (3.1.2) by means of a positive and/or non-positive fit such that the spoke (2) has its first (2.1) and second end (2.2) passed through a through-hole (3.1.1) in a respective clamping die (3.1). and the tensioning body (3.3) is inserted at the front end into the first end (2.1) and second end (2.2) of the braided parts (2.3) of the spoke (2) in such a way that the tensioning body (3.3) can be tightened by applying a tensile force to the spoke (2 ) is drawn into the clamping die (3.1) and the clamping recess (3.1.2) arranged therein. Systemlaufrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung der Verbindung zwischen Spannkörper (3.3) und Spannmatrize (3.1), diese mit einem Epoxidharz-System vergossen ist.system impeller claim 4 , characterized in that to secure the connection between the clamping body (3.3) and clamping die (3.1), this is cast with an epoxy resin system. Systemlaufrad nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilspeichennippel (3.2) einen in Richtung der Felge (4) weisenden abgerundeten Kopf (3.2.2) aufweist, wobei die Speichenkraft unabhängig des Speichenwinkels in die Felge übertragbar ist.System impeller after one of claims 2 until 5 , characterized in that the cable spoke nipple (3.2) has a rounded head (3.2.2) pointing in the direction of the rim (4), the spoke force being able to be transmitted to the rim independently of the spoke angle. Systemlaufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1) einen Nabenkörper (1.1) mit einer Durchgangsbohrung (1.2) für eine Achse und Speichenflansche (1.3) in Form von Doppelstegen aufweist, wobei die Doppelstege (1.3) Bohrungen aufweisen, die sternförmig parallel zu der Durchgangsbohrung (1.2) des Nabenkörpers (1.1) liegend oder in einem Winkel von 90° zum Speichenwinkel β angeordnet sind und dass in die Bohrungen der Doppelstege (1.3) ein Speichenhaltebolzen (1.4) einsetzbar ist, wobei ein erster Steg (1.3.1) eine Durchgangsbohrung und ein zweiter koaxial liegender Steg (1.3.2) eine Gewindebohrung aufweist.system impeller claim 2 , characterized in that the hub (1) has a hub body (1.1) with a through hole (1.2) for an axle and spoke flanges (1.3) in the form of double bars, the double bars (1.3) having holes which are star-shaped parallel to the through hole (1.2) of the hub body (1.1) are arranged horizontally or at an angle of 90° to the spoke angle β and that a spoke retaining bolt (1.4) can be inserted into the bores of the double webs (1.3), with a first web (1.3.1) having a through hole and a second coaxial web (1.3.2) has a threaded bore. Systemlaufrad nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Geflechtteile (2.3) der Speiche (2) aus hochfesten Fasern, insbesondere der Gruppe von HM-HT Fasern besteht, wobei die Geflechtteile (2.3) aus HMPE-Fasern und/oder LCP und/oder Aramiden besteht.System impeller after one of claims 2 until 7 , characterized in that the mesh parts (2.3) of the spoke (2) consist of high-strength fibers, in particular the group of HM-HT fibers, the mesh parts (2.3) consisting of HMPE fibers and/or LCP and/or aramids. Systemlaufrad nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1), Spannmatrize (3.1) und Seilspeichennippel (3.2) aus hochfestem Aluminium, Stahl, Carbon, Titan oder einer Materialkombination bestehen.System impeller after one of claims 2 until 8th , characterized in that the hub (1), clamping matrix (3.1) and cable spoke nipple (3.2) consist of high-strength aluminum, steel, carbon, titanium or a combination of materials. Systemlaufrad nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkörper (3.3) aus einer Aluminiumlegierung, Stahl, einem Kunststoff, Titan, Carbon oder einer Materialkombination besteht.System impeller after one of claims 2 until 9 , characterized in that the clamping body (3.3) consists of an aluminum alloy, steel, a plastic, titanium, carbon or a combination of materials.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114633582B (en) * 2020-12-15 2024-02-20 德安百世实业股份有限公司 Combined strengthening structure of carbon fiber rim spoke and joint
DE102021104740A1 (en) 2021-02-26 2022-09-01 Evolime GmbH Spoke spider made from a fiber-plastic composite

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4036340A1 (en) 1990-11-15 1992-05-21 Scherdel Sigmund Tech Federn Spoked wheel for motor vehicle - has single spoke wires forming pairs of spokes with loops in middle forming attachments to hub
DE29824507U1 (en) 1997-04-16 2001-03-29 Mavic S A Saint Trivier Sur Mo Soul of a spoke for a spoke wheel, spoke and bicycle wheel
WO2003020535A2 (en) 2001-09-04 2003-03-13 Joris Van Raemdonck Reinforced carbon fiber comprising spoke for bicycle wheel
DE102008050132A1 (en) 2008-10-04 2010-04-08 Sergej Belaew Spoke wheel for vehicle, has receiver that is distinct on lateral surface of hub and arranged in pitch circle to geometrical rotational axis of wheel, where receiver is provided for receiving spokes
DE102009020123A1 (en) 2009-05-06 2010-11-11 Golz, Günter Device for connecting hub and rim to wheel of e.g. bicycle, has intermediate piece provided between spoke and fitting, engaged at fitting by thread connections, and comprising bearing for connection with spoke
DE102009050458A1 (en) 2009-10-23 2011-04-28 Carbofibretec Gmbh Bicycle wheel has rim which is connected to hub-receiving element through spokes, where hub-receiving element is designed at center of rim
US20130033094A1 (en) 2008-09-26 2013-02-07 Timothy Lubecki Bicycle wheel having flexible spokes
US20160009126A1 (en) 2012-06-04 2016-01-14 Martin Connolly Wheel with High Strength Flexible Spokes

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4036340A1 (en) 1990-11-15 1992-05-21 Scherdel Sigmund Tech Federn Spoked wheel for motor vehicle - has single spoke wires forming pairs of spokes with loops in middle forming attachments to hub
DE29824507U1 (en) 1997-04-16 2001-03-29 Mavic S A Saint Trivier Sur Mo Soul of a spoke for a spoke wheel, spoke and bicycle wheel
WO2003020535A2 (en) 2001-09-04 2003-03-13 Joris Van Raemdonck Reinforced carbon fiber comprising spoke for bicycle wheel
US20130033094A1 (en) 2008-09-26 2013-02-07 Timothy Lubecki Bicycle wheel having flexible spokes
DE102008050132A1 (en) 2008-10-04 2010-04-08 Sergej Belaew Spoke wheel for vehicle, has receiver that is distinct on lateral surface of hub and arranged in pitch circle to geometrical rotational axis of wheel, where receiver is provided for receiving spokes
DE102009020123A1 (en) 2009-05-06 2010-11-11 Golz, Günter Device for connecting hub and rim to wheel of e.g. bicycle, has intermediate piece provided between spoke and fitting, engaged at fitting by thread connections, and comprising bearing for connection with spoke
DE102009050458A1 (en) 2009-10-23 2011-04-28 Carbofibretec Gmbh Bicycle wheel has rim which is connected to hub-receiving element through spokes, where hub-receiving element is designed at center of rim
US20160009126A1 (en) 2012-06-04 2016-01-14 Martin Connolly Wheel with High Strength Flexible Spokes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
STORCH, Daniela; BERBIG, Ingo; MICHAEL, Markus: Hochleistungsseile für textile Speichen in Laufrädern. In: Technische Textilien. 2015, Bd. 58, H. 4, S. 225-227. ISSN 0945-1943.

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