DE102018119615A1

DE102018119615A1 - Laufrad mit einer Reifensicherungseinrichtung für ein Rennrad

Info

Publication number: DE102018119615A1
Application number: DE102018119615.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Meier; Paul SCHULER; Andreas Tschanz; Martin Walthert
Original assignee: DT Swiss AG
Current assignee: DT Swiss AG
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2019-02-14
Also published as: US20190047333A1; US11318798B2; DE102018119607A1

Abstract

Laufrad (101, 102) für ein Rennrad (100) umfassend eine Felge (110) mit einem Felgenkörper (110a), der ein Felgenbett (115) und seitliche mit Felgenhörnern (116) versehene Felgenflanken (126) aufweist, wobei die Felgenhörner (116) nach innen überstehende Ausbauchungen (117) aufweisen, die jeweils einen Hinterschnitt (127) an dem jeweiligen Felgenhorn (116) definieren. Zwischen den Felgenhörnern (116) ist ein Reifen (114) mit zwei umlaufenden Reifenwülsten (118) an dem Felgenkörper (2) aufgenommen, wobei die Reifenwülste (118) im betriebsbereiten Zustand innen an den Felgenhörnern (116) anliegen und jeweils in den Hinterschnitt (127) an den Ausbauchungen (117) der Felgenhörner (116) eintauchen. Es ist eine Reifensicherungseinrichtung (1) umfasst, die in dem Innenraum zwischen dem Reifen (114) und dem Felgenbett (115) angeordnet ist. Die Reifensicherungseinrichtung (1) umfasst einen mit einem Hohlraum (13) ausgebildeten Einsatz (2), der sich zwischen den Reifenwülsten (118) erstreckt und eine radial äußere Umfangswand (4) und eine radial innere Umfangswand (3) umfasst, wobei sich wenigstens die radial innere Umfangswand (3) durchgängig über eine innere axiale Breite (122) des Einsatzes (2) erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laufrad mit einer Reifensicherungseinrichtung für ein sportliches Rennrad, welches insbesondere auch für den professionellen Einsatz geeignet ist.
Professionelle Rennfahrer verwenden in der Regel Laufräder mit schlauchlosen Reifen, die außen auf die Felge des Laufrades aufgeklebt werden. Dadurch wird ein fester Sitz des Reifens an der Felge gewährleistet. Sollte bei einem Rennen die Luft aus dem Reifen entweichen, so kann der Fahrer dennoch eine bestimmte Rennstrecke mit dem schon platten Reifen weiterfahren, da der Reifen zuverlässig auf der Felge aufgeklebt ist. Insgesamt liegen zwar schlechtere Fahrbedingungen vor, aber es ist sinnvoll, die Zeit zu nutzen, bis der Servicewagen zur Stelle ist, um erst dann einen Radwechsel vorzunehmen.
Eine solche Funktion ist grundsätzlich auch wünschenswert an Felgen für Rennräder, die Felgenhörner aufweisen und bei denen schlauchlose Reifen mit Reifenwülsten verwendet werden, bei denen die Reifenwülste durch den Innendruck im Reifen an die seitlichen Felgenhörner gepresst werden. Sinkt der Druck durch ein plötzlich auftauchendes Loch oder einen Riss in kurzer Zeit stark ab, so lässt der seitliche Halt des Rennradreifens entsprechend nach. Das führt dazu, dass sich bei einer Weiterfahrt der Rennradreifen gegebenenfalls von der sehr schmalen Felge des Rennrades lösen kann. Eine Rennradfelge weist dabei eine axiale Breite zwischen etwa 15 mm (Millimeter) und 25 mm auf, meist nur etwa 20 mm. Dadurch reicht die Breite nicht, um ein Lösen des Wulstreifens von der Rennradfelge zu verhindern. Der Fahrer eines solchen Rennrades muss deshalb bei einem Druckverlust im Wulstreifen rasch anhalten, um einen möglichen Unfall zu verhindern. Professionelle Rennfahrer verwenden deshalb meist die oben erwähnten Laufräder mit schlauchlosen Reifen, die außen auf die Felge des Laufrades aufgeklebt werden.
Bei Mountainbikes ist die Situation völlig anders, da erheblich breitere Felgen gefahren werden. Die Felgen können doppelt so breit oder noch breiter als bei Rennrädern sein. Auf dem Gebiet der Mountainbikes ist die Gefahr des Ablösens eines Reifens deshalb erheblich geringer, auch wenn Luft entweicht. Dort besteht eher die Gefahr, dass bei einem Durchschlag nach einem Druckverlust die Karkasse des Reifens dauerhaft beschädigt wird, wenn die Karkasse zwischen Felgenhorn und Boden eingeklemmt wird. Zur Verhinderung der Beschädigung der Reifen bei Durchschlägen ist für Mountainbikes ein System bekannt geworden, bei dem ein flacher breiter Schaumstoffstreifen bei der Montage des Reifens in den Innenraum zwischen Reifen und Felge eingebracht wird. Bei einem plötzlichen Druckverlust dämpft der Schaumstoff die radiale Krafteinwirkung auf den Mantel, sodass dadurch Beschädigungen an dem Mantel vermieden werden, auch wenn aufgrund von Sprüngen oder Hindernissen ein Durchschlag auftritt. Durch die große Felgenbreite wird bei Mountainbikes die Montage ermöglicht, da im Inneren ausreichend Platz zur Verfügung steht.
Bei Mountainbikes kann auch der radial innere Bereich des Raumes zwischen Felge und Reifen mit einem Schaummaterial beispielsweise komplett bis zur Hälfte der radialen Höhe ausgefüllt werden. Dadurch kann bei einem platten Reifen sichergestellt werden, dass der Benutzer auf der relativ dicken Schaumstoffschicht weiterfahren kann. Nachteilig daran ist aber das relativ hohe Gewicht. Ein weiterer Nachteil ist, dass ein Wechsel eines Reifens schwierig wird, da der radial innere Teil des Innenraums mit dem Schaumstoff gefüllt ist.
Bei all diesen Systemen von Mountainbikes ist die erstmalige Montage möglich, da die Felgen eine große Maulweite aufweisen. Im Bereich von Rennrädern steht aufgrund der viel geringeren Maulweite aber erheblich weniger Bauraum zur Verfügung. All diese Systeme sind für den professionellen Rennsport mit Rennrädern jedenfalls viel zu schwer.
Für Kraftfahrzeuge und sonstige Fahrzeuge sind unterschiedliche Maßnahmen bekannt geworden, um einen Reifen auf einer Felge beispielsweise eines Kraftfahrzeuges zu sichern. Dort spielt das Gewicht praktisch keine Rolle. So zeigt die z. B. US 4,016,917 ein Rad für ein Kraftfahrzeug mit mehreren über dem Umfang verteilt angeordneten Reifenwulstklemmen, die durch die Felge hindurch festgeschraubt werden, wobei die Mutter auf der Innenseite der Felge sichtbar verbleibt. Grundsätzlich funktioniert ein solches System mit Reifenwulstklemmen. Aufgrund anderer Abmessungen und anderer Anforderungen eignet sich ein solches System aber nicht zum Sichern eines Reifens bei einem Rennrad. Die Reifenwulstklemmen sind viel zu schwer und die Schraubmuttern am Innenumfang der Felge führen zu ungünstigen Strömungsverhältnissen, wodurch der Windwiderstand für Rennräder ebenfalls viel zu groß würde. Bei Rennrädern kommt es auf jedes einzelne Gramm an und auch negative Veränderungen des S5trömungswiderstandes sind in der Regel nicht akzeptabel.
Die US 779,505 aus dem Jahre 1905 offenbart eine Radfelge mit einem Reifen für Fahrzeuge, wobei Sicherungsschuhe eingesetzt werden, die wiederum auf der Innenumfangsfläche der Felge mit Flügelradschrauben befestigt werden. Auch dieses System eignet sich nicht für den Einsatz an Rennrädern, schon da der Luftwiderstand und auch das Gewicht viel zu groß sind.
Die US 2,109,383 offenbart einen Schlauchreifen, wobei das Innere des Reifens mit einem Gemisch aus feinem Schüttgut und Luft gefüllt ist, um Gefährdungen beim Platzen eines Reifens zu vermeiden. Der Reifenwulst kann über ein Band auf der Felge gesichert werden. Der mit Schüttgut gefüllte Schlauch ist viel zu schwer für den Einsatz an einem Rennrad.
Die US 1,614,286 zeigt ein Rad mit einer Felge und einem Innenschlauch, wobei die Felgenhörner axial nach außen umgebogen sind. Zwischen den Reifenwülsten ist ein ringförmiges massives Element mit zwei sich jeweils axial nach außen erstreckenden und sich nach außen verjüngenden umlaufenden Flanschen angeordnet, um die Reifenwülste formschlüssig an der Felge zu sichern. Das umlaufende ringförmige Element weist ein erhebliches Gewicht auf, sodass solch ein System an einem modernen Rennrad nicht einsetzbar ist.
Die US 4,681,147 offenbart Räder für Kraftfahrzeuge Lastkraftwagen, Traktoren und gepanzerte Fahrzeuge, wobei auf der Felge eine Sicherheitseinrichtung zwischen den Reifenwülsten angeordnet ist, die ein Gewicht zwischen 60 und 70 % des Reifengewichts aufweist. Dadurch ist ein solches System zu schwer für den Einsatz an Rennrädern. Bei Rennrädern für den sportlichen und professionellen Bereich kommt es auf jedes Gramm Gewicht an.
Die US 9,283,815 B2 offenbart ein Fahrradrad, bei den ein Reifenhalter auf der Felge zwischen den Reifenwülsten angebracht ist, um den Reifen auf der Felge zu halten. Der Reifenhalter hat einen T-förmigen Querschnitt und erstreckt sich vom Felgenbett aus radial weit nach außen. Am radial äußeren Ende erstrecken sich in beide axialen Richtungen umlaufende Vorsprünge, die sich axial bis über die Felgenhörner erstrecken. Diese umlaufenden Vorsprünge drücken bei einem Druckverlust von oben auf die Reifenwülste und drücken den Reifenhalter und die Reifenwülste gegen das Felgenbett. In einer Ausgestaltung liegt der Reifenhalter im radial inneren Bereich direkt dicht an den Reifenwülsten an, während er in einer anderen Ausgestaltung einen minimalen Abstand aufweisen kann. Grundsätzlich funktioniert ein solches System, ist aber aufgrund des umlaufenden Reifenhalters mit den axialen Vorsprüngen großvolumig und schwer und deshalb für Rennräder im Bereich von Sportwettkämpfen nicht geeignet.
Für den Einsatz an einem Mountainbike ist mit der EP 2 955 033 B1 ein Fahrzeuglaufrad bekannt geworden, bei dem eine Wulstsperre in der Felgenmulde zwischen den Reifenwülsten positioniert ist. Die Wulstsperre umfasst ein Band und zwei freie Enden, die relativ zueinander bewegbar sind. Über einen von außerhalb der Felge zugänglichen Aktor kann das Band gespannt und somit die Wulstsperre in die gewünschte Sicherungsposition in der Felgenmulde gebracht werden. Das Band besteht aus einem elastischen Material wie Federstahl oder auch aus einem Kunststoff und ist massiv und umlaufend ausgebildet. Dadurch weist das umlaufende Band ein erhebliches Gewicht auf, was beim Einsatz an Mountainbikes noch tolerabel erscheint, aber für den Einsatz an Rennrädern im Hobbywettkampfbereich oder dem professionellen Wettkampfbereich schon deshalb nicht geeignet ist.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Laufrad mit einer leichteren Reifensicherungseinrichtung für ein Rennrad und insbesondere für ein Rennrad im sportlichen Bereich oder im semiprofessionellen oder professionellen Bereich des Rennsportes zur Verfügung zu stellen, womit auch bei einem Druckverlust der Benutzer das Rennrad zum Beispiel wenigstens so lange weiterfahren kann, bis der Servicewagen zur Stelle ist. Dabei soll mit einem geringen zusätzlichen Gewicht eine insbesondere zuverlässige Funktion erreicht werden. Negative Auswirkungen auf die Aerodynamik sollen weitestgehend oder vollständig vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Laufrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Ein erfindungsgemäßes Laufrad für ein Rennrad insbesondere für für ein Rennrad im professionellen Rennsport umfasst eine Felge mit einem Felgenkörper, der ein Felgenbett und seitliche mit Felgenhörnern versehene Felgenflanken aufweist. Die Felgenhörner weisen vorzugsweise nach innen überstehende Ausbauchungen auf, die jeweils einen Hinterschnitt an dem jeweiligen Felgenhorn definieren. Zwischen den Felgenhörnern ist ein Reifen mit zwei umlaufenden Reifenwülsten an dem Felgenkörper aufgenommen. Im betriebsbereiten Zustand bzw. im bestimmungsgemäß montierten Zustand liegen die Reifenwülste innen an den Felgenhörnern an. Vorzugsweise tauchen die Reifenwülste jeweils in den Hinterschnitt an den Ausbauchungen der Felgenhörner ein, sofern entsprechende Ausbauchungen und Hinterschnitte vorhanden sind. Es ist wenigstens eine Reifensicherungseinrichtung umfasst und in dem Innenraum zwischen dem Reifen und dem Felgenbett angeordnet. Die Reifensicherungseinrichtung umfasst wenigstens einen mit wenigstens einem Hohlraum ausgebildeten Einsatz, der sich zwischen den Reifenwülsten erstreckt (bzw. dazwischen angeordnet ist) und eine radial äußere Umfangswand und eine radial innere Umfangswand umfasst. Wenigstens die radial innere Umfangswand erstreckt sich durchgängig über eine innere axiale Breite des Einsatzes. Der Hohlraum wird insbesondere radial nach innen durch die radial innere Umfangswand und radial nach außen durch die radial äußere Umfangswand begrenzt. Die radial innere Umfangswand erstreckt sich vorzugsweise etwa in Höhe der Felgenschulter zwischen den Reifenwülsten und kann an einer oder beiden Seiten an den Reifenwülsten anliegen. Es ist möglich, dass sich die radial innere Umfangswand und die Reifenwülste spaltlos zwischen den Felgenhörnern erstrecken. Der Hohlraum ist insbesondere um seine Längsachse herum wenigstens abschnittsweise geschlossen ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Laufrad hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass der Reifen auf der Felge eines professionellen Rennrades durch die Reifensicherungseinrichtung gesichert werden kann, auch wenn ein plötzlicher Druckverlust bei der Fahrt auftritt. Der Benutzer kann wenigstens eine kurze Strecke von einigen 100 m oder eventuell auch einigen Kilometern fahren, bis der Servicewagen zur Stelle ist, um einen Reifen- oder Radwechsel vorzunehmen. Dadurch ist es auch mit Laufrädern mit Felgen mit Felgenhörnern möglich, bei einem eventuellen Platten ein Rennen ohne (wesentlichen) Zeitverlust fortzusetzen, auch wenn der Fahrer die Geschwindigkeit etwas reduzieren muss. Vorteilhaft ist die radial innere innere Umfangswand, die eine zuverlässige axiale Abstützung eines Reifenwulstes oder beider Reifenwülste erlaubt, wenn sich diese axial nach innen bewegen sollten.
Die radial innere Umfangswand ermöglicht eine relativ steife Ausgestaltung, die erhebliche Axialkräfte aufnehmen und ableiten kann. Eine solche stabartige Konstruktion kann relativ große Druckkräfte aufnehmen und ableiten. Eine geschlitzte Konstruktion mit keiner durchgängigen radial inneren Umfangswand kann hingegen nur erheblich geringe Axialkräfte übertragen oder müsste aus einem erheblich schweren und stabileren Material gefertigt sein, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Das geht nicht, wenn das Gewicht des Einsatzes gering und z. B. unter 30 g oder unter 20 g bleiben soll.
Ein erheblicher Vorteil wird durch den Hohlraum im Inneren des Einsatzes ermöglicht. Dadurch kann bei gleicher oder vergleichbarer Wirkung eine starke Gewichtsreduktion erzielt werden. Eine erheblich geringere Wandstärke mit deutlich geringerem Gewicht kann realisiert werden. Durch die Struktur bedingt sinkt dabei die Stabilität nicht. Die Wandstärke ist da vorhanden, wo sie effektiv ist.
Insbesondere werden eine radial innere Umfangswand und eine radial äußere Umfangswand so ausgebildet, dass sie sich jeweils durchgängig über wenigstens nahezu die vollständige jeweilige axiale Breite des Einsatzes erstrecken. Vorzugsweise grenzen die radial innere Umfangswand und die radial äußere Umfangswand jeweils direkt an den Hohlraum an. Dadurch wird eine hohe Steifigkeit in axialer Richtung erzielt. Der Einsatz besteht besonders bevorzugt aus einem elastischen Material, welches bei Druck komprimierbar ist. Dadurch wächst mit steigendender axialer Verschiebung eines Reifenwulstes nach innen der Gegendruck durch den Einsatz.
Durch den leichten Aufbau bedingt, ist es nicht nötig, den Einsatz mehrteilig auszugestalten und nur an bestimmten Winkelpositionen einzusetzen, um Gewicht einzusparen. Der Einsatz kann umlaufend ausgebildet werden und ist es vorzugsweise auch. Das Gewicht der Reifensicherungseinrichtung liegt vorzugsweise unter 30 g (Gramm) und insbesondere unter 20 g. In besonders bevorzugten Ausgestaltungen liegt das gesamte Gewicht der Reifensicherungseinrichtung und/oder des Einsatzes zwischen 5 g und 15 g. Vorzugsweise wiegt die Reifensicherungseinrichtung weniger als 10% des Gewichts des Reifens und kann vorzugsweise auch weniger als 8% oder 6% oder sogar weniger als 5% des Gewichts des Reifens betragen. Das Gesamtgewicht eines Laufrades beträgt insbesondere weniger als 1700 g und vorzugsweise weniger als 1500 g und besonders bevorzugt weniger als 1200 g. Ein Vorderrad oder auch ein Hinterrad können auch weniger als 1000 g wiegen inklusive Felge, Nabe, Speichen, dem Reifen und der Reifensicherungseinrichtung. Der Anteil der Reifensicherungseinrichtung an dem Gesamtgewicht liegt vorzugsweise unter 2 % und kann insbesondere auch nur 1,5 % oder sogar nur 1 % betragen.
Der Einsatz kann auch Sicherungskörper genannt werden und ist vorzugsweise im Wesentlichen umlaufend ausgebildet und kann zwei Enden aufweisen, die miteinander verbunden werden. Die Felgenhörner und insbesondere deren (axiale) Außenflächen sind besonders bevorzugt im Wesentlichen radial und insbesondere radial ausgerichtet. Vorzugsweise sind die Außenflächen der Felgenhörner parallel zueinander ausgerichtet. Die Außenflächen der Felgenhörner können vorzugsweise Bremsflanken bzw. Bremsflächen zur Verfügung stellen.
Der Einsatz kann einen oder mehrere Sicherungskörper umfassen.
Die Reifensicherungseinrichtung stellt Notlaufeigenschaften für das Rennradlaufrad auch bei einem Druckverlust im Reifen für Strecken von einigen Hundert oder einigen Tausend Metern zur Verfügung.
In bevorzugten Weiterbildungen liegt der Einsatz wenigstens punktuell an wenigstens einem der Reifenwülste an. Es ist möglich und bevorzugt, dass der Einsatz nach der ordnungsgemäßen Montage vollständig an einem und insbesondere an beiden Reifenwülsten anliegt. Vorzugsweise liegt der Einsatz über die radiale Höhe der radial inneren Umfangswand wenigstens punktuell und insbesondere im Wesentlichen vollflächig an wenigstens einem Reifenwulst und insbesondere an beiden Reifenwülsten an. In bevorzugten Ausgestaltungen liegt nach der bestimmungsgemäßen Montage eine elastische Komprimierung des Einsatzes und insbesondere wenigstens der radial inneren Umfangswand in axialer Richtung vor, sodass der Einsatz die Reifenwülste axial nach außen vorbelastet.
In anderen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Einsatz wenigstens abschnittsweise oder auch vollständig beabstandet von wenigstens einem der Reifenwülste und insbesondere auch von beiden Reifenwülsten angeordnet ist. Für eine ordnungsgemäße Funktion ist es nicht unbedingt erforderlich, dass der Einsatz nach der bestimmungsgemäßen Montage und beim bestimmungsgemäßen Gebrauch (ohne den Auftritt eines Druckverlustes) an einem der Reifenwülste anliegt. Ein axialer Abstand des Einsatzes zu einem der Reifenwülste oder auch zu beiden Reifenwülsten kann dabei groß sein und insbesondere auch größer sein als eine axiale Überschneidung des Reifenwulstes und der Ausbauchungen an dem Felgenhorn. Insbesondere kann der axiale Abstand auch größer sein als eine axiale Abmessung des Hinterschnitts oder auch als eine doppelte axiale Erstreckung des Hinterschnitts. Das bedeutet, dass es bei derartigen Ausgestaltungen ohne Belastung von außen und ohne Luftüberdruck im Reifen theoretisch möglich ist, einen Reifenwulst radial nach außen abzuziehen, ohne dass dieser Kontakt zu dem Einsatz der Reifensicherungseinrichtung erhält. Für eine zuverlässige Funktion kann es ausreichen, dass nicht jegliches axiales Verschieben des Reifenwulstes verhindert werden muss, sondern nur ein zu großes axiales Verschieben. Ein zu großes axiales Verschieben ist ein Verschieben, bei welchem die erhebliche Gefahr besteht, dass sich der Reifen von der Felge bzw. Rennradfelge löst. Deshalb ist es nicht unbedingt nötig, dass ein geringer oder gar kein Abstand zwischen dem Einsatz und dem Reifenwulst besteht. Das ist ein erheblicher Unterschied zu konventionellen Sicherungssystemen, bei denen auch geringfügige axiale Verschiebungen unterbunden werden sollen.
In bevorzugten Ausgestaltungen erstreckt sich der Einsatz nach bestimmungsgemäßer Montage in radialer Richtung über die Felgenhörner hinaus nach außen. Besonders bevorzugt erstreckt sich der Einsatz nach bestimmungsgemäßer Montage bzw. im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand in radialer Richtung (nur) um weniger als 1/3 und insbesondere weniger als 1/4 seiner radialen Höhe über die Felgenhörner hinaus nach außen. Möglich ist es auch, dass sich der Einsatz nur um weniger als die Hälfte der radialen Höhe über das äußere Ende der Felgenhörner hinaus nach außen erstreckt. Dabei wird insbesondere die radiale Höhe des Einsatzes zwischen den Außenoberflächen der radial inneren Umfangswand und der radial äußeren Umfangswand als Grundlage für die Bemessung der radialen Höhe des Einsatzes verwendet. Weist der Einsatz beispielsweise auf der radial inneren Umfangsfläche einen oder mehrere Stützabschnitte auf, um sich an dem Felgenbett abzustützen, so wird vorzugsweise deren radiale Höhe nicht mit berücksichtigt.
In bevorzugten Weiterbildungen steht der Einsatz im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand um weniger als 2 mm radial über die Felgenhörner über. Das ermöglicht eine kompakte Bauform, die ein geringes Gesamtgewicht ermöglicht. Dadurch, dass die Reifensicherungseinrichtung hauptsächlich im Bereich der Reifenwülste innerhalb der Höhe der Felgenhörner wirksam ist, wird eine effektive und leichtbauende Reifensicherungseinrichtung zur Verfügung gestellt, womit ein leichtes Laufrad für ein Rennrad bereitgestellt wird.
In bevorzugten Weiterbildungen steht der Hohlraum in dem Einsatz im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand (nach der Montage) radial um weniger als 1 mm oder gar nicht radial über die Felgenhörner über. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform bereitgestellt, bei denen gegebenenfalls nur die (einfache) radiale Wandstärke der radial äußeren Umfangswand in radialer Richtung über die äußeren Enden der Felgenhörner übersteht. Ein gewisser und kleiner radialer Überstand ist bevorzugt, damit bei einem Druckverlust eine radiale Belastung auf die radial äußere Umfangswand ausgeübt wird und der Einsatz eine Axialkraft auf die Reifenwülste ausübt.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Einsatz Seitenwände umfasst, welche wenigstens abschnittsweise zueinander gewinkelt ausgerichtet sind. Insbesondere weist der Einsatz auf jeder axialen Seite jeweils zwei (oder mehr) zueinander gewinkelte Seitenwände auf. Insgesamt kann ein Querschnitt des Einsatzes im Wesentlichen eine Form eines Rechtecks aufweisen. Unter Berücksichtigung von gewinkelten Seitenwänden kann sich insgesamt eine im Wesentliche hexagonale oder oktagonale Querschnittsform oder dergleichen ergeben.
In vorteilhaften Ausgestaltungen ist die radial äußere Umfangswand des Einsatzes im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Die radial äußere Umfangswand kann auch als Deckwand bezeichnet werden. Vorzugsweise sind radial außerhalb der radial äußeren Umfangswand (im Wesentlichen) keine Bestandteile des Einsatzes vorhanden. Eine zylindrische radial äußere Deckwand bietet in axialer Richtung gute Abstützmöglichkeiten und ermöglicht eine leichte und dennoch relativ sehr steife Ausgestaltung.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Hohlraum in dem Einsatz wenigstens 1/3 oder wenigstens 1/2 des Volumens des Körpers des Einsatzes umfasst. Insbesondere beträgt ein Anteil einer Querschnittsfläche des Hohlraums an einer repräsentativen Querschnittsfläche des Einsatzes wenigstens 1/3 und insbesondere wenigstens 1/2. Dadurch werden einfache und dennoch sehr leichte und sehr stabile Einsätze zur Verfügung gestellt.
In bevorzugten Weiterbildungen weist wenigstens ein wesentlicher Teil der Wände des Einsatzes eine Wandstärke kleiner 2,5 mm und insbesondere kleiner 2 mm und besonders bevorzugt kleiner 1,5 mm auf. Bevorzugt sind Wandstärken von 1 mm (+/-20%).
Vorzugsweise weist der Einsatz im Wesentlichen ein rechteckiges Querschnittsprofil auf. Der Einsatz und/oder der Hohlraum kann vorzugsweise einen Querschnitt aufweisen, bei dem in einem radial mittleren Bereich eine größere Quererstreckung vorhanden ist, als in einem radial inneren und/oder radial äußeren Bereich, wie zum Beispiel bei einem abgerundeten oder mehreckigen Querschnitt des Hohlraums oder der Form eines Hexagons oder Oktagons des Hohlraums. Dadurch wird ein stabiler und leichter Aufbau ermöglicht.
Es ist möglich, dass der Hohlraum eine oder mehrere Öffnungen nach außen aufweist. Das ermöglicht einen Druckausgleich von dem Inneren des Hohlraums zu dem Innenraum zwischen Reifen und Felge.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass der Einsatz wenigstens zwei oder mehr Hohlräume umfasst. Beispielsweise können zwei ringförmige Hohlräume vorgesehen sein, die durch eine ringförmige Trennwand voneinander getrennt sind.
In bevorzugten Weiterbildungen umfasst der Einsatz wenigstens einen Stützabschnitt, der zum Felgenbett hin ausgerichtet ist. Der Stützabschnitt kann zur Abstützung an dem Felgenbett dienen. Der Stützabschnitt kann einen massiven Stützkörper oder auch beispielsweise zwei nach innen hin ragende und vollständig oder teilweise umlaufende Nasen aufweisen. Der Stützabschnitt kann zur Zentrierung an der Umfangsrille in dem Felgenbett oder an dem Felgenbett an sich dienen. Möglich ist es auch, dass ein Stützabschnitt einen Hohlraum zur Gewichtsverringerung aufweist.
In bevorzugten Weiterbildungen kann der Einsatz wenigstens abschnittsweise einen T-förmigen Querschnitt aufweisen. Dabei bildet der Stützabschnitt vorzugsweise den radialen Teil und der Körperabschnitt mit der radial inneren Umfangswand und der radial äußeren Umfangswand bildet den Querabschnitt.
In allen Ausgestaltungen weist das Laufrad vorzugsweise eine Breite zwischen den Felgenhörnern und insbesondere zwischen den Ausbauchungen zwischen 14 mm und 30 mm und vorzugsweise zwischen 15 mm und 25 mm und eine Höhe der Felgenhörner über dem Felgenbett und insbesondere über der Felgenschulter zwischen 4 mm und 10 mm auf. Die Höhe der Felgenhörner über der Felgenschulter beträgt insbesondere zwischen 4,5 und 6 mm. Die Breite der Ausbauchung beträgt vorzugsweise weniger als 1,5 mm und insbesondere weniger als 1 mm. Die umlaufende Vertiefung im Felgenboden weist vorzugsweise eine Höhe zwischen 2,5 mm und 3 mm auf. Auf den seitlichen Felgenschultern stehen vorzugsweise die Reifenwülste auf. Zwischen den Felgenschultern befindet sich die umlaufende Vertiefung, die insbesondere als Umfangsrille ausgebildet ist und auch als Felgenmulde bezeichnet werden kann.
Es ist bevorzugt, dass ein Außendurchmesser der Felge zwischen 595 mm und 633mm (+/- 10 mm) beträgt.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Reifen als schlauchloser Reifen mit Reifenwülsten ausgebildet ist. Es ist ebenso besonders bevorzugt, dass die Felge als Hohlkammerfelge ausgebildet ist. Zwischen dem Felgenbett, den seitlichen Felgenflanken und einem eventuell zwischen den radial inneren Enden der Felgenflanken ausgebildeten Felgenboden ist vorzugsweise eine Hohlkammer ausgebildet. Je nach dem Winkel der Felgenflanken kann der Felgenboden sehr schmal werden oder praktisch nicht vorhanden sein.
Es ist möglich und bevorzugt, dass der Einsatz mehrere Segmente umfasst, die auf dem Umfang der Felge verteilt angeordnet sind. Dabei ist es möglich, dass an dem Einsatz radial von außen und/oder innen regelmäßig Einstiche oder Einschnitte ausgebildet sind. Der Einsatz kann zwei Enden aufweisen, die bei der Montage zu einem Ring miteinander verbunden oder verklebt werden.
Der Einsatz ist insbesondere elastisch ausgebildet und kann wenigstens zum Teil aus einem Schaumstoff oder einem geschlossenporigen Schaumstoff oder aus einem Kunststoff bestehen. In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass der Einsatz an dem Felgenbett der Felge (insbesondere wieder lösbar) befestigt ist.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Einsatz den Reifen wenigstens an einem Abschnitt von innen (im Wesentlichen axial) gegen wenigstens ein Felgenhorn drückt, wenn im bestimmungsgemäßen Betrieb eine erhebliche Verformung des Reifens auftritt.
Insbesondere ist der Einsatz in der Höhe der radial äußeren Enden der Felgenhörner im normalen Betriebszustand beabstandet von dem Reifen.
In allen Ausgestaltungen kann der Einsatz insgesamt als torusförmiger Körper ausgebildet sein, der im Inneren einen einzigen Hohlraum oder auch mehrere Hohlräume umfasst.
Zur Montage kann zunächst ein Reifenwulst auf die Felge aufgebracht werden. Anschließend kann der Einsatz auf das Felgenbett aufgebracht werden. Danach wird der zweite Reifenwulst auf die Felge aufgebracht. Es ist möglich, dass anschließend der Einsatz manuell von außen in Richtung der umlaufenden Vertiefung in der axialen Mitte des Felgenbettes gedrückt wird.
Falls im Betrieb ein Druckverlust auftritt, wird eine zuverlässige Sicherungsfunktion durch die Reifensicherungseinrichtung übernommen. Entweicht Luft langsam oder schlagartig aus dem Inneren des Reifens, so wird beim Weiterfahren der Reifen im Auflagebereich auf dem Boden komprimiert, bis schließlich der Reifen auf den im Inneren des Reifens angeordneten Einsatz drückt. Dadurch wird der seitliche Bereich des Einsatzes von innen gegen die Reifenwülste gedrückt, die damit von innen gegen die Felgenhörner gepresst werden. Dadurch wird eine zuverlässige seitliche Absicherung des Reifens gewährleistet. Dadurch werden Notlaufeigenschaften für das Laufrad auch bei Druckverlust im Reifen zur Verfügung gestellt. Der Benutzer kann das Fahrrad und insbesondere Rennrad wenigstens weiterfahren, bis z. B. der Servicewagen zur Stelle ist, um gleich das ganze Rad zu tauschen. Dadurch wird möglichst wenig Zeit verloren.
Der Erfindung liegt unter anderem folgende Überlegung zugrunde: Wirkt keine Seitenkraft auf den Reifen, so muss der Einsatz aus zum Beispiel Schaumstoff lediglich verhindern, dass sich die Reifenwülste des platten Reifens nach einem Druckverlust bis in die Mitte des Felgenbettes bewegen. Eine höhere Kraft von innen auf die Reifenwülste ist lediglich dann erforderlich, wenn von außen eine Seitenkraft auf den Reifen wirkt. Das ist im Fahrbetrieb mit einem Fahrrad regelmäßig nur an der Stelle der Fall, wo der Reifen mit der Fahrbahn im Kontakt steht. An dieser Stelle wird - durch die Verformung des platten Reifens - eine vertikale Kraft auf den Einsatz aus zum Beispiel Schaumstoff aufgebracht. Dadurch wird eine Querschnittsverbreiterung des Einsatzes erzeugt, wenn der Einsatz beispielsweise einen Hohlraum aufweist. In einer solchen Ausgestaltung können mehrere Durchgangslöcher in den Hohlraum für einen Druckausgleich beim Aufpumpen des Reifens sorgen.
Für eine zuverlässige Funktion wird vorzugsweise ein Schaumstoff mit einer ausreichenden Steifigkeit gewählt, der bei der Anwendung dennoch kein sprödes Bruchverhalten zeigt. Insofern ist auch eine Kombination verschiedener Werkstoffe möglich. Beispielsweise können ein festerer Schaumstoff für den radial inneren Körperabschnitt und ein flexiblerer Schaumstoff für den radial äußeren Körperabschnitt gewählt werden. Beispielsweise können die Seitenwände eines Hohlraums aus einem flexibleren Schaumstoff bestehen, um eine entsprechende Deformation des Einsatzes bei Krafteinwirkung von außen zu gewährleisten.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, ein oder wenigstens ein Dichtmittel zuzufügen. Damit wird eine zuverlässige Funktion des schlauchlosen Reifens bzw. Tubeless-Reifens gewährleistet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Einsatz möglichst wenig des Dichtmittels in Form von zum Beispiel Dichtmilch aufnimmt. Durch eine geringere Aufnahme des Dichtmittels muss weniger Dichtmittel eingefüllt werden, wodurch das benötigte Gesamtgewicht sinkt. Ein Test mit einem Material mit einer Dichte von etwa 45 kg/Kubikmeter hat gute Testergebnisse gebracht. Das Material hat kein oder nur sehr wenig Dichtmittel aufgenommen.
Unabhängig davon ist es besonders vorteilhaft, wenn sich das Dichtmittel weitestgehend frei im Reifen verteilen kann. Dazu können Kerben in radialer Richtung an den Außenseiten des Einsatzes oder Einschnitte oder Löcher vorgesehen sein. Die Öffnungen, Einschnitte und Kerben können auch einen Druckausgleich zwischen dem Hohlraum des Einsatzes und dem Inneren des Reifens ermöglichen. Ob ein Druckausgleich erforderlich ist, hängt auch vom verwendeten Material des Einsatzes ab. Wenn der Einsatz bei den im Rennradbereich verwendeten hohen Luftdrücken im Reifeninneren zuverlässig luftundurchlässig ist, bedarf es eventuell keiner Möglichkeit für einen Druckausgleich. Falls Öffnungen in einen Hohlraum im Inneren des Einsatzes vorgesehen sind, sind diese Öffnungen oder Durchgangslöcher oder Aussparungen vorzugsweise so gestaltet, dass das Dichtmittel aus dem Inneren des Hohlraums abfließen kann. Vorzugsweise sind die Durchgangslöcher so gestaltet, dass eine Abdichtung durch das Dichtmittel nicht erfolgt. Ein Abfließen des Dichtmittels aus dem Inneren des Einsatzes wird vorzugsweise durch die Wirkung der Fliehkraft verstärkt.
Ein erfindungsgemäßes Laufrad kann gegebenenfalls auch an Mountainbikes oder Tourenrädern oder anderen wenigstens teilweise muskelbetriebenen Fahrrädern eingesetzt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
In den Figuren zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines Rennrades;
2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Laufrad;
3a einen Querschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Laufrad eines Rennrades;
3b ein vergrößertes Detail aus 3a;
4 eine geschnittene Seitenansicht des Bereiches des Ventils der Ausführungsform nach 2 oder 3a und 3b;
5 zwei Querschnitte durch weitere erfindungsgemäße Laufräder;
6 eine geschnittene Draufsicht auf mögliche Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Laufräder.

In 1 ist ein Rennrad 100 dargestellt, welches mit erfindungsgemäßen Laufrädern bzw. Rennradlaufrädern 101 und 102 ausgerüstet ist. Das Rennrad 100 verfügt über einen Rahmen 103, eine Vorderradgabel 104, einen Lenker 106 und einen Sattel 107 und einen Antrieb 112. An den Laufrädern 101, 102 können Scheibenbremsen 111 vorgesehen sein. Die Laufräder 101, 102 verfügen über jeweils eine Nabe 108, eine Felge 110 und Speichen 109. Auf der Felge 110 ist jeweils ein Reifen 114 montiert. Im bestimmungsgemäßen Betrieb liegen die Reifen 114 des Vorderrades und des Hinterrades jeweils etwa über eine Aufstandsfläche 119 auf dem Boden auf. Die Aufstandsfläche 119 ist insbesondere kürzer als die zehnfache oder vierfache Breite einer Felge eines Laufrades 101, 102.
Die Laufräder 101, 102 des Rennrades 100 sind für den Betrieb mit schlauchlosen Reifen mit Reifenwülsten 118 vorgesehen. Dazu weisen die Felgen 110 jeweils Felgenhörner 116 auf, wie es beispielsweise in 2 zu sehen ist.
2 zeigt einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laufrades 101, 102 mit einer Reifensicherungseinrichtung 1.
Die Felge 110 verfügt über einen Felgenkörper 110a mit einer Hohlkammer 110b und ein Felgenbett 115 und linke und rechte Felgenhörner 116. Ein Reifen 114 ist montiert und liegt mit seinen Reifenwülsten 118 an den Felgenhörnern 116 an. Im Inneren der Reifenwülste 118 kann jeweils ein Ring ausgebildet sein, der durch einen Drahtring oder beispielsweise Carbonfasern oder dergleichen gebildet wird.
Im normalen Betriebszustand wird bei aufgepumpten Reifen der Reifen 114 durch den im Inneren des Reifens herrschenden Luftdruck nach außen gedrückt, so wie es die Pfeile für die wirkende Kraft 124 andeuten.
Im Inneren des Reifens 114 ist vorzugsweise an dem Felgenbett 115 ein Einsatz 2 einer Reifensicherungseinrichtung 1 angeordnet oder auch befestigt. Zur Befestigung kann der Einsatz 1 an dem radialen Stützabschnitt 10 am felgenseitigen Ende über eine Haftungsschicht verfügen, während an der umlaufenden Rille 115b des Felgenbettes 115 beispielsweise eine andere Haftungsschicht aufgebracht ist, um den Einsatz 2 an dem Felgenbett wenigstens zu fixieren. Derartige Haftungsschichten müssen sich nicht über den vollständigen Umfang des Felgenbettes 115 und des felgenseitigen Endes des radialen Stützabschnitts 10 erstrecken, sondern können auch nur an einigen wenigen Stellen vorgesehen sein. Möglich ist es auch, dass am felgenseitigen Ende des radialen Stützabschnitts 10 eine Art von Klebeschicht aufgetragen wird bzw. ist, die für eine ausreichend zuverlässige Haftung am Felgenbett 115 sorgt. Dabei kann die Klebeschicht derart ausgelegt sein, dass der Einsatz 2 durch etwas Kraft auch ohne Beschädigungen wieder von dem Felgenbett 115 gelöst werden kann.
Möglich ist es aber auch, dass der Einsatz 2 über keine Haftungsschicht verfügt und beispielsweise über elastische Kräfte in der radialen Nähe des Felgenbettes 115 verbleibt. Möglich ist es auch, dass der Einsatz 2 bei der Montage passend positioniert wird. Der Einsatz kann zum Beispiel auch eine Körperlänge aufweisen, die im unmontierten Zustand etwas kürzer ist als der Innenumfang des Felgenbettes. Dann wird der Einsatz 2 beim Schließen des Ringes bzw. beim Verbinden seiner beiden Enden elastisch gespannt und hält auf dem Felgenbett.
Der Einsatz 2 umfasst in dieser Ausgestaltung einen in in grober Näherung kastenförmigen oder rechteckförmigen Körper, an dessen innerer radialer Seite hier ein Stützabschnitt 10 ausgebildet ist.
Der Körper des Einsatzes 2 verfügt über eine radial innere Umfangswand 3 und eine radial äußere Umfangswand 4 und an beiden axialen Seiten jeweils über zueinander gewinkelt angeordnete Seitenwände bzw. Seitenwandabschnitte 11, 12. Insgesamt ergibt sich dadurch ein hexagonaler Querschnitt, bei dem die innere Umfangswand 3 und die äußere Umfangswand 4 parallel zueinander verlaufen. Die größte axiale Breite ergibt sich an dem Schnittpunkt bzw. der Verbindung der Seitenwände 11 und 12.
In axialer Richtung 6 weist der Einsatz an der radial inneren Umfangswand 3 eine innere axiale Breite 122 auf, während ein lichter axialer Abstand 121 zwischen den Ausbauchungen 117 an den Felgenhörnern größer bemessen ist.
Im Ausführungsbeispiel sind an dem Hinterschnitt 127 die Felgenwülste 118 aufgenommen und der Einsatz 2 ist formschlüssig zwischen den inneren Seitenflächen der Reifenwülste 118 angeordnet. Möglich ist es auch, dass (minimale oder auch größere) Abstände zwischen zwischen einem Reifenwulst (oder beiden Reifenwülsten) und dem Einsatz 2 bestehen.
Der Stützabschnitt 10 stützt sich an der umlaufenden Vertiefung 115b des Felgenbettes 115 ab. Die Reifenwülste 118 stehen jeweils auf den Reifenschultern 115a auf.
Der Felgenkörper 110a der Felge 110 ist hier als Hohlkammerfelge ausgebildet und umfasst seitliche Felgenflanken 126 an denen hier im Bereich der Felgenhörner 116 Bremsflanken 128 ausgebildet sind.
Im Inneren des Einsatzes 2 ist ein Hohlraum 13 vorhanden, dessen Querschnittsfläche größer als 1/3 der Querschnittsfläche des gesamten Einsatzes 2 beträgt. Insbesondere kann der Anteil der Querschnittsfläche des Hohlraums 13 an der gesamten Querschnittsfläche des Einsatzes 2 auch mehr als 50 % betragen.
3a zeigt einen Querschnitt durch ein anderes erfindungsgemäßes Laufrad, wobei der Felgenkörper 110a der Felge 110 grundsätzlich gleich aufgebaut ist wie der Felgenkörper 110a aus dem Ausführungsbeispiel gemäß 2. Auch der Einsatz 2 der Reifensicherungseinrichtung 1 ist grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie im Ausführungsbeispiel gemäß 2, weist aber im Unterschied zur Ausgestaltung nach 2 einen radialen Stützabschnitt 10 auf, der breiter ausgebildet ist und im Inneren einen zusätzlichen Hohlraum 10a umfasst. Durch die breitere Ausgestaltung des Stützabschnitts 10 kann sich der Stützabschnitt 10 an den seitlichen Ecken beispielsweise an Bereichen der umlaufenden Vertiefung 115b des Felgenbettes 115 abstützen. Durch den zusätzlichen Hohlraum 10a wird ein erheblicher Gewichtsanteil eingespart.
3b zeigt einen vergrößerten Querschnitt des Einsatzes 2 der Reifensicherungseinrichtung 1. In einem radial mittleren Bereich 21 liegt die größte Erstreckung 30 in axialer Richtung 6 vor. Die maximale axiale Breite 30 ist aber nur etwas größer (insbesondere <10%) als die innere axiale Breite 122 des Einsatzes im Bereich der inneren Umfangswand 3. Die axiale Breite des Einsatzes 2 in axialer Richtung 6 ist insbesondere wenigstens 50 % größer als eine maximale radiale Erstreckung 24 oder auch 25 des Einsatzes 2.
Der Einsatz 2 weist eine innere Umfangswand 3 und eine äußere Umfangswand 4 auf, die jeweils Wandstärken aufweisen, die vorzugsweise kleiner 2 mm und insbesondere kleiner 1,5 mm betragen. In bevorzugten Ausgestaltungen beträgt eine Wandstärke der radialen Umfangswand 3 und der radialen Umfangswand 4 etwa 1 mm (+/-20 %). Vorzugsweise sind die Wandstärken aller Wände des Einsatzes 2 im Wesentlichen gleich und/oder weichen vorzugsweise um weniger als 50 % voneinander ab.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass in dem Innenraum zwischen dem Reifen 114 und dem Felgenbett 115 und den Felgenhörnern 116 ein Dichtmittel vorgesehen ist, um kleine und kleinste Risse und Defekte abzudichten. Das Dichtmittel kann insbesondere in Form von Dichtmilch ausgebildet sein und dichtet vorzugsweise auch eventuell auftretende Undichtigkeiten zwischen den Reifenwülsten 118 und den Felgenhörnern 116 ab, sodass ein Druckverlust im Inneren des Reifens weitestgehend vermieden wird.
4 zeigt den Bereich des Ventils 123, in dem eine Aussparung 33 in dem Einsatz 2 ausgebildet ist. Gegebenenfalls kann eine Ventilöffnung 34 in dem Einsatz 2 ausgebildet sein, um die Luftverteilung im Reifen ungestört sicherzustellen.
In allen Ausgestaltungen können auch andere Felgenquerschnitte, als in 2 gezeigt, verwendet werden.
In 5 sind zwei ähnliche Querschnitte weiterer erfindungsgemäßer Laufräder abgebildet, die sich nur geringfügig unterscheiden. Auch im Ausführungsbeispiel gemäß 5 kann die Felge 110 grundsätzlich den gleichen Felgenkörper 110a wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 und 3a aufweisen. Es kann auch der gleiche oder ein ähnlicher Reifen 114 verwendet werden, wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen.
Der Einsatz 2 der Reifensicherungseinrichtung 1 unterscheidet sich von dem Einsatz 2 der Reifensicherungseinrichtung 1 aus 2 dadurch, dass nicht ein radial nach innen ragender Stützabschnitt 10, sondern zwei Stützabschnitte 10 vorgesehen sind. Die Stützabschnitte sind jeweils als umlaufenden Nasen oder dergleichen ausgebildet und können gegebenenfalls auch nur auf Abschnitten des Umfangs vorgesehen sein, um noch mehr Gewicht einzusparen.
In der linken Darstellung gemäß 5 liegen die Nasen bzw. die Stützabschnitte 10 des Einsatzes 2 an Bereichen der umlaufenden Vertiefung 115b an. Im Unterschied dazu ist in der rechten Hälfte von 5 eine Ausgestaltung abgebildet, bei der geringfügige Abstände zwischen den Stützabschnitten 10 bzw. den Nasen und den jeweiligen Bereichen des Felgenbettes 115 ausgebildet sind. Solche Abstände können konstruktiv geplant sein, können sich aber auch bei der Montage ergeben.
Wie 6 zeigt, können in dem Einsatz 2 regelmäßige Einschnitte 18 vorgesehen sein, sodass einzelne Segmente entstehen, die beispielsweise durch ein umlaufendes Band verbunden sind. Möglich ist es auch, dass beispielsweise an der äußeren Umfangswand 4 in regelmäßigen Abständen Öffnungen 16 ausgebildet sind, durch die Luft aus dem Hohlraum 13 im Inneren des Einsatzes 2 entweichen kann. Es können auch seitliche Zusatzblöcke 19 und 20 vorgesehen sein.
Insgesamt stellt die Erfindung vorteilhafte Laufräder 101, 102 für sportliche und auch professionelle Rennräder zur Verfügung, bei denen die Felgen 110 mit Felgenhörnern 116 ausgerüstet sind und für die Verwendung von sogenannten schlauchlosen Reifen bzw. Reifen mit Reifenwülsten vorgesehen sind. Wenn bei einem Laufrad gemäß einem der Ausführungsbeispiele gemäß 2, 3a oder 5 ein erheblicher Luftdruckverlust auftritt, so wird im Bereich der Aufstandsfläche 119 der Reifen komprimiert, sodass das Reifeninnere radial gegen die radial äußere Umfangswand 4 des Einsatzes 2 drückt. Das führt dazu, dass aufgrund der gewinkelten Struktur der Seitenwände 11, 12 die Seitenwände gegen die Reifenwülste 118 drücken.
Wenn ein Reifenwulst 118 aufgrund des geringen Innendrucks beginnt, axial nach innen hin auszuweichen, so drückt die radial innere Umfangswand 3 gegen eine solche Axialverschiebung eines Reifenwulstes 118. Dadurch wird ein erheblicher Widerstand gegen eine axiale Verschiebung eines Reifenwulstes 118 ausgeübt, sodass eine ausreichende Traktion für einen Fahrer des Rennrades bei einem Rennen ermöglicht wird, sodass dieser (vorsichtig) weiterfahren kann, bis das Servicefahrzeug zur Stelle ist, um das Laufrad oder gleich das ganze Rad zu wechseln. Dabei wird eine hohe Zuverlässigkeit und hohe Sicherheit erreicht, obwohl die Wandstärke 22 der radial inneren Umfangswand und der radial äußeren Umfangswand dünn bemessen sind und jeweils weniger als 1/4 oder 1/6 oder sogar weniger als 1/8 der radialen Höhe des Einsatzes 2 beträgt.
Deshalb können Rennräder für den sportlichen und insbesondere auch den semiprofessionellen und professionellen Bereich mit erfindungsgemäßen Laufrädern 101, 102 ausgerüstet werden. Selbst bei einem plötzlichen Druckverlust kann der Fahrer noch eine gewisse Strecke von einigen 100 oder einigen 1000 m zurücklegen und muss nicht direkt anhalten, um auf das Servicefahrzeug zu warten.
Insgesamt stellt die erfindungsgemäße Reifensicherungseinrichtung 1 eine vorteilhafte Möglichkeit zur Verfügung, um Laufräder 101, 102, die Felgen 110 mit Felgenhörnern 116 aufweisen, mit sogenannten schlauchlosen Reifen auszurüsten und dennoch eine zuverlässige Notlaufeigenschaft zur Verfügung zu stellen. Eine solche Notlaufeigenschaft ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn ein erheblicher Druckverlust im Reifen auftritt und verhindert werden soll, dass sich der Reifen von der Felge 110 gelöst. Ein mit solchen Laufrädern ausgerüstetes Rennrad kann bei einem platten Reifen weitergefahren werden, bis der Servicewagen zur Stelle ist, um die Ausfallzeit bei einem Radrennen zu minimieren.
Bezugszeichenliste

1: Reifensicherungseinrichtung
2: Einsatz
3: innere Umfangswand
4: äußere Umfangswand
5: radiale Richtung
6: axiale Richtung
10: Stützabschnitt
10a: Hohlraum
11: Wandung
12: Wandung
13: Hohlraum
16: Öffnung
18: Einschnitt
19: Zusatzblock
20: Zusatzblock
21: Mittelbereich
22: Wandstärke
24: Gesamthöhe von 2
25: Höhe von 2
30: Breite von 21
33: Aussparung
34: Ventilöffnung
100: Zweirad, Fahrrad
101: Laufrad, Vorderrad
102: Laufrad, Hinterrad
103: Rahmen
104: Gabel
106: Lenker
107: Sattel
108: Nabe
109: Speiche
110: Felge
110a: Felgenkörper
110b: Hohlkammer
111: Bremsscheibe
112: Antrieb
114: schlauchloser Reifen
115: Felgenbett
115a: Ringbereich, Felgenschulter
115b: umlaufende Vertiefung
116: Felgenhorn
117: Ausbauchung
118: Reifenwulst
119: Aufstandsfläche
121: Maulweite
122: innere axiale Breite
123: Ventil
124: Kraft durch Luftdruck
125: Höhe des Felgenhorns
126: Felgenflanke
127: Hinterschnitt
128: Bremsflanke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4016917 [0007]
US 779505 [0008]
US 2109383 [0009]
US 1614286 [0010]
US 4681147 [0011]
US 9283815 B2 [0012]
EP 2955033 B1 [0013]

Claims

Laufrad (101, 102) für ein wenigstens teilweise muskelbetriebenes Fahrrad und insbesondere ein Rennrad (100) umfassend eine Felge (110) mit einem Felgenkörper (110a), der ein Felgenbett (115) und seitliche mit Felgenhörnern (116) versehene Felgenflanken (126) aufweist, wobei die Felgenhörner (116) nach innen überstehende Ausbauchungen (117) aufweisen, die jeweils einen Hinterschnitt (127) an dem jeweiligen Felgenhorn (116) definieren, wobei zwischen den Felgenhörnern (116) ein Reifen (114) mit zwei umlaufenden Reifenwülsten (118) an dem Felgenkörper (2) aufgenommen ist, wobei die Reifenwülste (118) im betriebsbereiten Zustand innen an den Felgenhörnern (116) anliegen und jeweils in den Hinterschnitt (127) an den Ausbauchungen (117) der Felgenhörner (116) eintauchen, wobei eine Reifensicherungseinrichtung (1) umfasst ist und in dem Innenraum zwischen dem Reifen (114) und dem Felgenbett (115) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifensicherungseinrichtung (1) einen mit wenigstens einem Hohlraum (13) ausgebildeten Einsatz (2) umfasst, der sich zwischen den Reifenwülsten (118) erstreckt und eine radial äußere Umfangswand (4) und eine radial innere Umfangswand (3) umfasst, wobei sich wenigstens die radial innere Umfangswand (3) durchgängig über eine innere axiale Breite (122) des Einsatzes (2) erstreckt.
Laufrad (101, 102) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Einsatz (2) wenigstens punktuell an wenigstens einem der Reifenwülste (118) anliegt.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Einsatz (2) in radialer Richtung über die Felgenhörner (116) hinaus nach außen erstreckt und wobei sich der Einsatz (2) im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand in radialer Richtung um weniger als ein Viertel seiner radialen Höhe (25) über die Felgenhörner (116) hinaus nach außen hin erstreckt.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (2) im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand um weniger als 2 mm radial über die Felgenhörner (116) übersteht.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohlraum in dem Einsatz im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand des Einsatzes radial um weniger als 1 mm über die Felgenhörner übersteht.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (2) Seitenwände (11, 12) umfasst, welche wenigstens abschnittsweise zueinander gewinkelt ausgerichtet sind.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die radial äußere Umfangswand (4) des Einsatzes (2) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohlraum (13) in dem Einsatz (2) wenigstens 1/3 des Volumens des Körpers des Einsatzes umfasst und wobei wenigstens ein wesentlicher Teil der Wände (3, 4, 11, 12) des Einsatzes (2) eine Wandstärke (22) kleiner 2 mm aufweist.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (2) im Wesentlichen ein rechteckiges Querschnittsprofil aufweist.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (2) und/oder der Hohlraum (13) einen Querschnitt aufweist, bei dem in einem radial mittleren Bereich (21) eine größere Quererstreckung (30) vorhanden ist als in einem radial inneren und/oder radial äußeren Bereich wie z. B. bei einem abgerundeten oder mehreckigen Querschnitt des Hohlraums (13) oder der Form eines Hexagons des Hohlraums (13) .
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohlraum (13) mehrere Öffnungen (16) nach außen hat.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (2) wenigstens zwei Hohlräume (13, 10a) umfasst.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (2) wenigstens einen Stützabschnitt (10) zum Felgenbett hin umfasst.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (2) wenigstens abschnittsweise einen T-förmigen Querschnitt aufweist.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reifen (114) als schlauchloser Reifen ausgebildet ist und wobei die Felge (110) als Hohlkammerfelge ausgebildet ist und wobei eine Breite (121) zwischen den Ausbauchungen (117) zwischen 15 mm und 25 mm und eine Höhe (125) der Felgenhörner über dem Felgenbett (115) zwischen 4 und 10mm beträgt.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (2) mehrere Segmente umfasst, die zu einer auf einem Umfang einer Felge (110) verteilten Anordnung vorgesehen sind.
Laufrad (101, 102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Einsatz (2) radial von außen und/oder innen regelmäßig Einstiche und/oder Einschnitte (18) ausgebildet sind.