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Einleitung
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeugtechnik. Genauer betrifft die Erfindung das Gebiet der einseitigen Befestigung von Fahrzeugfelgen an den Naben der Achsen eines Fahrzeugs.
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Stand der Technik und Nachteile
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Fahrzeugfelgen für Kraftfahrzeuge wie Personen- und Lastkraftwagen sind einseitig und in aller Regel lösbar an den Naben der entsprechenden Achsen befestigt, um die Felgen mit den Reifen, beispielsweise im Falle eines Schadens oder einer unzulässigen Abnutzung des Reifens, abnehmen und warten zu können. Die Felgen, die aus Stahl, immer häufiger aber auch aus Aluminiumlegierungen bestehen, werden typischerweise mittels mehreren Schrauben an den Naben der Achsen befestigt. Die Naben sind an ihren distalen (nach außen weisenden) Enden als runde, rotierbare Aufnahmen ausgebildet. Die Aufnahmen weisen dann entweder an einem Kreisumfang gleichverteilt angeordnete Löcher auf, in welche die Felgenschrauben eingedreht werden, nachdem die Felge aufgesetzt wurde. Oder in die Löcher wurden bereits Gewindebolzen eingedreht, deren distale Enden durch die Löcher in den Felgen geführt werden, wonach eine Sicherung der Felgen mittels entsprechender Muttern erfolgt.
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In beiden Fällen ist es daher notwendig, in einer Felge eine entsprechende Anzahl Durchgangsbohrungen (Löcher) vorzusehen. Typischerweise werden die Enden der Schrauben oder die Muttern in der Felge versenkt angeordnet, wodurch die Herstellung der Durchgangsbohrungen aufwändiger wird. Zudem führen die Durchgangsbohrungen zu einem unruhigen Bild der Außenansicht. Zwar können die Löcher mit Blenden verschlossen werden (individuelle Verschlüsse oder Radkappen); diese sind jedoch dann ihrerseits sichtbar. Zudem ist das Anbringen und wieder Lösen der Blenden teilweise schwierig und mit einer Beschmutzung verbunden; insbesondere dann, wenn die Felge bereits längere Zeit benutzt wurde, wodurch sie mit Straßenstaub zugesetzt sein kann. Werden die Blenden fortgelassen, ist eine Verschmutzung insbesondere der Schrauben/Muttern und der zugehörigen Gewinde die Folge. Dies wiederum kann zu einer schweren Entfernbarkeit führen. Auch ist die Zeit zum Befestigen und Lösen einer Felge verhältnismäßig lang.
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Aufgabe der Erfindung und Lösung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Vorrichtung zum einseitigen Anbringen von Felgen an den Naben der Achsen eines Fahrzeugs bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Demnach soll die Vorrichtung ein einfaches Befestigen und Lösen der einseitig anzubringenden Felge erlauben, ohne dass die Vorrichtung durch Straßenschmutz beeinträchtigt wird. Die Außenansicht der Felge soll möglichst unbeeinträchtigt sein. Die Befestigung wie auch das Lösen sollen schnell und sicher durchführbar sein.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Hauptanspruch, sowie ein Felgensystem nach Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
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Beschreibung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum einseitigen Befestigen einer Felge an der Nabe einer Achse eines Fahrzeugs umfasst folgende Komponenten, wobei dieselben als körperlich separat oder in einem anderen Körper integrierte Bauteile vorliegen können.
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Die Vorrichtung umfasst zunächst eine Mehrzahl von Schnellverschluss-Konnektoren, welche seitlich aus den Gehäusen der Konnektoren herausfahrbare Anker aufweisen, die eine zur Felge weisende, in Richtung der Nabe ansteigende Einführseite und einen zur Nabe weisenden Absatz aufweisen. Anders ausgedrückt, die Schnellverschluss-Konnektoren (nachfolgend kurz „Konnektoren“) weisen geometrische Merkmale in Form von Vorsprüngen auf, welche bewegbar sind, und welche zwei Zustände einnehmen können: 1) einen eingefahrenen Zustand, in welchem die Vorsprünge nicht das Äußere des Gehäuses eines Konnektors überragen, und 2) einen ausgerückten Zustand, in welchem die Vorsprünge das Äußere des Gehäuses eines Konnektors überragen, so dass sie aktiv mit korrespondierenden geometrischen Merkmalen des zu befestigenden Teils (hier: Felge oder einem mit ihr fest verbundenen Teil) zusammenwirken. Das Zusammenwirken kann form- und/oder kraft- und/oder reibschlüssig sein. Insbesondere wirken die Vorsprünge in axialer Richtung der Konnektoren, so dass ein mit den Ankern zurückgehaltenes Teil insbesondere in axialer Richtung festlegbar ist.
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Die Vorrichtung umfasst ferner einen von den Ankern in Richtung der Nabe übergreifbaren Befestigungsbereich, der mit der Felge verbindbar oder verbunden ist. Dieser Bereich ist demnach dazu vorgesehen, mit den Vorsprüngen der Anker zusammenzuwirken, und somit die Felge an der Vorrichtung zu befestigen. „Bereich“ deutet an, dass es sich hier um einen funktionalen Bereich, nicht jedoch zwingend um ein separates Bauteil handeln muss.
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Eine reib- oder kraftschlüssige Lösung würde – anstelle oder zusätzlich zum Übergreifen – mittels radial wirkender Klemmkräfte wirken. Diese Klemmkräfte könnten von den Ankern über deren Außenseiten auf die Innenwände des Befestigungsbereiches ausgeübt werden; dies können auch die Innenseiten der Aufnahmeräume (s. nächster Absatz) sein, welche die felgenseitigen Enden der Konnektoren aufnehmen. Bei ausreichend hohen Anpresskräften wird die Reibung zwischen Ankern und Innenwänden so hoch, dass die Konnektoren fest in den Aufnahmeräumen sitzen.
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An den Befestigungsbereich schließt sich felgenseitig ein zur Aufnahme der felgenseitigen Enden der Konnektoren geeigneter Aufnahmeraum (zylindrischer Hohlraum) an. Das bedeutet, dass derjenige Teil des Gehäuses eines Konnektors, welcher die Anker beinhaltet und demnach in die Felge „Eintauchen“ muss, einen entsprechend bemessenen Raum zur Verfügung hat, in dem er aufnehmbar ist.
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Außerdem umfasst die Vorrichtung einen die nabenseitigen Enden der Schnellverschluss-Konnektoren aufnehmenden Haltebereich, der mit der Nabe und somit der Achse des Fahrzeugs verbindbar oder verbunden ist. Dieser Haltebereich dient demnach dazu, die gesamte Konstruktion an der Achse des Fahrzeugs zu befestigen, er „hält“ die Konnektoren.
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Erfindungsgemäß sind die Anker der Schnellverschluss-Konnektoren mittels eines Fluids antreibbar. Somit könnten die Konnektoren auch als „fluidgetriebene(FG-)Konnektoren“ bezeichnet werden. Das bedeutet, dass die Konnektoren zum Betrieb, also insbesondere zum Ausrücken und/oder Rückführen der Anker, mit einem Fluid (Flüssigkeit oder Gas) beaufschlagbar sind; die zum Ausrücken bzw. Rückführen benötigte Energie wird aus dem Druck des Fluids bezogen. Derartige Mechanismen erlauben die Erzeugung hoher Druckkräfte in kleinsten Bauraum und sind daher gut zur Lösung der vorliegenden Aufgabe geeignet. Auch schwergängige Anker lassen sich so ohne vom Benutzer selber aufzubringende Kräfte leicht bewegen.
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Erfindungsgemäß weist der Haltebereich mit den nabenseitigen Enden der Schnellverschluss-Konnektoren in Verbindung stehende Fluidkanäle und einen gemeinsamen Fluidanschluss auf. Somit wird es möglich, alle Konnektoren einer Nabe gemeinsam, also gleichzeitig, zu betätigen. Auf diese Weise ist ein sehr schnelles Befestigen und Lösen ermöglicht. Dies ist insbesondere im Motorsport (z.B. Formel 1) von großem Vorteil. Mithin könnten die Konnektoren auch als „fernbedienbare(FB-)Konnektoren“ bezeichnet werden.
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Erfindungsgemäß ist außerdem der Aufnahmeraum für die felgenseitigen Enden der Konnektoren lediglich nabenseitig offen. Das bedeutet, dass die Konnektoren – im Gegensatz zu den immer zwingend von außen zugänglichen Konstruktionen (Festziehen / Lösen) aus dem Stand der Technik – ausschließlich von Innen, also von der Nabenseite her, mit der Felge verbindbar sind; demnach müssen sie auch nicht von Außen betätigbar sein. Als Resultat daraus müssen in der Außenseite der Felge keine Löcher zur Aufnahme und Betätigung herkömmlicher Schrauben vorgesehen werden. Dies verringert die Gefahr einer Verschmutzung. Zudem ist das Felgenbild gleichmäßiger, was den Entwerfern von Felgen eine größere Designfreiheit erlaubt. Auch sind Luftwiderstand und Geräuschentwicklung von erfindungsgemäß glatten Felgenaußenseiten geringer.
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Figurenbeschreibung
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Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
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1 eine perspektivische Explosionsansicht von Felge, erfindungsgemäßer Vorrichtung und Nabe;
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2 eine perspektivische Detailansicht des Befestigungsbereiches;
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3 eine perspektivische Detailansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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4 eine Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Konnektors;
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5 eine Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Absatzes eines Ankers.
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In der 1 sind die wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Überblick und als Schnittansicht dargestellt. Die Felge 1 ist koaxial mit der Nabe 2 angeordnet. Die Nabe 2 trägt vorliegend auch die Bremsscheiben (ohne Bezugszeichen).
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Zwischen Felge 1 und Nabe 2 sind die Schnellverschluss-Konnektoren 3 angeordnet. Das Gehäuse 3A eines Konnektors 3 weist ein nabenseitiges Ende 3B und ein felgenseitiges Ende 3C (s. 4) auf. Das nabenseitige Ende 3B ist vorliegend als Einschraubende ausgebildet.
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Ein Konnektor 3 weist seitlich aus dem Gehäuse 3A herausfahrbare Anker 4 auf, die eine zur Felge 1 weisende, in Richtung der Nabe 2 ansteigende Einführseite 4A und einen zur Nabe 2 weisenden Absatz 4B aufweisen.
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Von den Ankern 4 (genauer: den Absätzen 4B) in Richtung der Nabe 2 übergreifbar angeordnet ist der Befestigungsbereich 5, der als Detail in 2 gezeigt ist. Dieser ist vorliegend mit der Felge 1 verbindbar ausgestaltet (Befestigungsschraube 6, 1). Das bedeutet, dass die Absätze 4 im ausgerückten Zustand den Befestigungsbereich 5 übergreifen und den mit diesem Bereich zusammenhängenden Körper in axialer Richtung festlegen.
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An den Befestigungsbereich 5 schließt sich felgenseitig ein zur Aufnahme der felgenseitigen Enden 3C der Konnektoren 3 geeigneter Aufnahmeraum 7 an. In diesen können die Konnektoren 3 mit ihrem felgenseitigen Ende 3C „eintauchen“. Dies ist nötig, da die Anker 4 samt zugehöriger Mechanik einerseits im Gehäuse 3A untergebracht sein müssen, andererseits die Einführseiten 4A der Felge 1 näher sein müssen als die Absätze 4B, damit die Einführseiten 4A ihre Funktion – das einfache Einführen in die Aufnahmeräume 7 – erfüllen können.
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Nach der nicht gezeigten Ausführungsform, bei welcher die Konnektoren 3 kraft- oder reibschlüssig mit der Felge 1 zusammenwirken, können die Einführseiten 4A unmittelbar mit den Innenseiten der Aufnahmeräume 7 zusammenwirken; der Befestigungsbereich 5 ist dann Teil des Aufnahmeraums 7, bzw. der Aufnahmeraum 7 beschränkt sich auf das Ende des jeweiligen Sacklochs. Es ist klar, dass dann die in der 2 erkennbare Verkleinerung des Durchmessers am Eingang des Aufnahmeraums 7 entfallen kann, sofern keine Kombination aus form- und kraft-/reibschlüssiger Verbindung gewünscht ist.
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Die nabenseitigen Enden 3B der Schnellverschluss-Konnektoren 3 sind in einem sie aufnehmenden Haltebereich 8, der mit der Nabe 2 verbindbar ist, angeordnet. Dem Haltebereich 8 kommt demnach die Aufgabe zu, für eine (direkte oder indirekte) Verankerung der Konnektoren 3 an der Nabe 2 zu sorgen.
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Erfindungsgemäß sind die Anker der Schnellverschluss-Konnektoren mittels eines Fluids antreibbar. Nach der gezeigten Ausführungsform (s. 4) besteht ein Konnektor 3 aus einem zylindrischen Gehäuse 3A, welches in seinem Inneren einen axial verschiebbaren Kolben 3D aufweist. Der Kolben 3D wird mittels eines Fluids (z.B. Druckluft, aber auch Hydrauliköl, etc.) angetrieben. Dazu ist der Kolben 3D einseitig (im Bild unten) mit einem Hohlraum 3E verbunden, der mit Druck beaufschlagt werden kann. Auf der andern (drucklosen) Seite des Kolbens 3D (im Bild oben) ist ein Ausrückzapfen 3F angeordnet, der mit dem Kolben 3D in axialer Richtung (im Bild vertikal) mitbewegt wird.
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Der Haltebereich 8 weist außerdem mit den nabenseitigen Enden 3B der Schnellverschluss-Konnektoren in Verbindung stehende Fluidkanäle und einen gemeinsamen Fluidanschluss 9 auf. Anders ausgedrückt, im Haltebereich 8 sind mehrere gleichverteilt am Umfang angeordnete Einschraublöcher für die Konnektoren 3 (z.B. fünf Löcher im Winkelabstand von 72 Grad) vorhanden. Am Grund eines jeden Lochs endet ein Fluidkanal (nicht gezeigt), bzw. ein umlaufender Kanal führt dort entlang. Die Fluidkanäle sind miteinander verbunden und münden in einen gemeinsamen Fluidanschluss 9. Durch Beaufschlagen des Fluidanschlusses 9 mit Druck werden somit alle Hohlräume 3E der Konnektoren 3 ebenfalls mit Druck beaufschlagt, so dass auf die Kolben 3D in axialer Richtung eine Kraft aufgebracht wird. Umgekehrt kann bei Beaufschlagung mit einem Unterdruck eine Bewegung des Kolbens 3D in die entgegengesetzte Richtung erreicht werden (Lösen der Konnektoren).
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Damit der Anker 4 beim Einführen in den Befestigungsbereich 5 möglichst ohne Widerstand vorwärtsgleitet, weist er eine in Richtung des nabenseitigen Endes 3B des Konnektors 3 ansteigende Schräge (Einführseite 4A) auf, welche in besagtem Absatz 4B endet. Am in Richtung des felgenseitigen Ende 3C liegenden Ende des Ankers 4 ist die Schräge so bemessen, dass sie unabhängig von der Position des Ankers 4 (eingefahren / ausgerückt) nicht größer als der Außenumfang U des Gehäuses 3A ist. Dort ist ein Scharnier vorhanden, um welches der Anker 4 herausklappen kann. In Richtung des Absatzes 4B steigt die Schräge gleichmäßig an, bis sie am Absatz 4B abrupt endet.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform beschrieben, nach welcher der Ausrückzapfen 3F aus einem festen Material (z.B. Metall) gefertigt ist.
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Um den Anker 4 beim axialen Bewegen des Kolbens 3D in radialer Richtung aus dem Gehäuse 3A herausfahren zu lassen, berührt die zur Längsachse L weisende Innenfläche 3G des Ankers 4 den Ausrückzapfen 3F. Der Ausrückzapfen 3F weist im Bereich dieser Berührungsfläche eine längsaxial verlaufende Vertiefung 3H auf. Die Vertiefung 3H erstreckt sich nur über einen mittleren Abschnitt seiner Mantelfläche. Der Abstand der Vertiefung 3H vom nabenseitigen Ende (ihr Beginn) ist so bemessen, dass der Anker 4 mit seinem nabenseitigen Ende noch jenseits der Vertiefung 3H liegt, wenn er ausgerückt ist. Der Beginn liegt auf der Mantelfläche, so dass ein glatter Übergang gewährleistet ist. Der tiefste Punkt der Vertiefung (ihr Tiefpunkt) ist so bemessen, dass der Anker 4 mit seinem nabenseitigen Ende gerade am tiefsten Punkt der Vertiefung liegt, wenn er eingerückt ist. Zwischen dem Beginn und dem Tiefpunkt verläuft die Vertiefung 3H glatt, z.B. linear. Durch die axiale Bewegung des Ausrückzapfens 3F wird somit das einschraubseitige Ende des Ankers 4 sukzessive in radialer Richtung nach außen gedrückt. Somit bewegt sich auch das dann mehr und mehr die Außenfläche des Gehäuses 3A überragende einschraubseitige Ende des Ankers 4, an dem der Absatz 4B angeordnet ist, in radialer Richtung nach außen, so dass der Absatz 4 zunehmend den Befestigungsbereich 5 (vorliegend die Kante der entsprechenden Bohrung) übergreift.
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Eine andere, konstruktiv leicht abweichende Ausführungsform sieht vor, dass der Ausrückzapfen 3F aus einem nachgiebigen, elastischen Material (z.B. gummielastischer Kunststoff) gefertigt ist. In diesem Fall muss der Anker an seinem nabenseitigen Ende eine einwärts gekippte, sich verjüngende Nase 4C aufweisen. Sie steht mit dem Rand des Kolbens 3D in gleitendem Kontakt. (Nase und/oder Rand sind in der zuvor beschriebenen Ausführungsform nicht vorhanden.) Bewegt sich der Kolben 3D durch Beaufschlagung mit Fluid in Richtung des Ankers 4 (im Bild nach oben), klappt der Anker 4 aufgrund der zunehmenden Breite der Nase 4C sukzessive in die Ursprungsposition ein. Zwar übt die innenliegende Seite der Nase 4C zunehmenden Druck auf den Ausrückzapfen 3F aus; da dieser jedoch nachgiebig ist, führt er nicht zu einer Blockade der Bewegung der Nase 4C und somit des Ankers 4. Der Ausrückzapfen 4F stellt vielmehr eine Rückstellkraft F bereit, welche – sofern der Kolben 3D wieder in seine Ruheposition (im Bild nach unten) gefahren ist, ohne weiteres Zutun dafür sorgt, dass die Anker 4 eines Konnektors 3 als „Grundzustand“ in der ausgerückten Position sind.
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Beim Einschieben der Konnektoren 3 in die Aufnahmeräume 7 führen die schrägen Einführseiten 4A zu einem Einfedern des elastischen Ausrückzapfens; sobald der Absatz 4B den Befestigungsbereich 5 übergreift, schnellen die Anker 4 in die ausgerückte Position zurück. Lediglich zum Einfahren der Anker 4 und somit zum Lösen der Konnektoren 3 muss ein kurzer Druckpuls auf die Kolben 3D gegeben werden.
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Da der Beginn der Vertiefung 3H ausreichend weit vom einschraubseitigen Ende des Ausrückzapfens 3F entfernt ist, kann bei einem vollständigen Vorwärtsfahren des (festen) Ausrückzapfens 3F (verbunden mit dem vollständigen Ausrücken des Ankers 4) der Anker 4 in eine Blockierposition gelangen, in welcher seine zur Längsachse L weisende Innenfläche 3G bereits wieder aus der Vertiefung 3H herausgefahren ist, wie in 4 dargestellt. Somit sind keine Axialkräfte mehr wirksam, die auf die Schräge der Vertiefung 3H wirken könnten und zu einem Rückstellen des Ausrückzapfens 3F und somit des Kolbens 3D führen würden. Somit ist der Konnektor 3 in der ausgerückten Position dauerhaft fixiert, auch, wenn eine Druckbeaufschlagung zurückgenommen wird. Anders ausgedrückt, die Anker 4 der Konnektoren 3 sind in der ausgerückten Position selbstgehemmt, so dass sie auch ohne Beaufschlagung mit dem Fluid in dieser Position verbleiben.
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Der gezeigte Ausrückzapfen 3F ist in einem radialen Querschnitt gesehen nicht rund, sondern – aufgrund der Breite der Innenfläche 3G des Ankers 4 – vorzugsweise abgeflacht. Er weist jedoch eine runde Umhüllende auf, damit er ohne zu Verkanten im Inneren des Gehäuses 3A des Konnektors 3 axial gleiten kann.
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Es ist klar, dass die vorstehend beschriebene Ausführungsform nur beispielhaft ist. Dem Fachmann sind demnach konstruktive Ausgestaltungen möglich, ohne die Grundidee der Erfindung zu verlassen. So kann der Ausrückzapfen 3F auch durch eine Rückstellfeder ersetzt sein.
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Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Befestigungsbereich 5 Teil der nabenseitigen Innenseite der Felge 1, und die Felge 1 weist korrespondierend angeordnete Aufnahmeräume 7 für die felgenseitigen Enden der Konnektoren 3 auf. Eine derartige Lösung ist favorisiert, da sie mit weniger separaten Bauteilen auskommt.
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Nach der in der 1 und 2 dargestellten Ausführungsform umfasst der Befestigungsbereich 5 eine ringförmige Platte mit Durchgangsbohrungen, deren Durchmesser geringer als die Durchmesser der in der Felge 1 korrespondierend angeordneten Aufnahmeräume 7 für die felgenseitigen Enden 3C der Schnellverschluss-Konnektoren 3 sind. Die Platte ist dann mittels geeigneter Befestigungsmittel wie den gezeigten Befestigungsschrauben 6 an der nabenseitigen Innenseite der Felge anbringbar. Diese Lösung eignet sich beispielsweise zum Nachrüsten vorhandener Felgen bzw. ist dann zu bevorzugen, wenn die Änderungen an einer Felge so gering wie möglich sein sollen, um sie für eine Verwendung mit den erfindungsgemäßen Konnektoren 3 vorzubereiten.
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Nach einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Haltebereich 8 Teil der felgenseitigen Außenseite der Nabe 1. Auch diese Ausführungsform ist zu favorisieren, wenn eine möglichst geringe Anzahl von Teilen erwünscht ist.
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Nach der in 1 und 3 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung umfasst der Haltebereich 8 einen ringförmigen Adapter mit Sacklöchern für die Konnektoren 3, wobei der Adapter an der felgenseitigen Außenseite der Nabe 2 anbringbar ist. Mittels des Adapters kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise auch an handelsüblichen Naben befestigt werden. Zur Befestigung können insbesondere handelsübliche Felgenschrauben 10 benutzt werden.
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Nach einer Ausführungsform, welche auf einem festen Ausrückzapfen 3F basiert (s.o.), sind die Anker 4 mittels des Fluids auch wieder in die Gehäuse 3A der Schnellverschluss-Konnektoren 3 zurückziehbar. Das bedeutet, dass, beispielsweise durch Anlegen eines Unterdrucks, die Kolben 3D in Richtung des Hohlraums 3E bewegt werden, da dort ein Unterdruck vorhanden ist, so dass die Anker wieder in ihre Ursprungsposition zurückfahren können. Hierzu können sie auch mechanisch mit dem Ausrückzapfen 3F verbunden sein (nicht gezeigt).
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Die Rückstellkraft F kann auch durch geeignete Ausgestaltung der Form und Lage des Absatzes 4B bereitgestellt sein. Wie in 5 erkennbar, ist der Absatz 4B so geformt und – im verbundenen Zustand – auch positioniert, dass er eine Schräge aufweist. Diese Schräge führt dazu, dass – wenn der Anker rückseitig freigegeben wird, indem der Ausrückzapfen 3F zurückfährt – eine in Pfeilrichtung wirkende Rückstellraft F auf den Absatz 4B wirkt, welche den Anker 4 zurückzustellen sucht.
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Durch Verwendung eines geeigneten Elastomers, insbesondere in Form des oben beschriebenen gummielastischen Ausrückzapfens 3F, oder einer gleichwirkenden Feder, kann eine radial nach Außen wirkende Ausrückkraft bereitgestellt werden. Durch Druckbeaufschlagung des Kolbens 4D ist diese überwindbar, so dass die Anker 4 eingefahren werden können.
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Wie ausführlich beschrieben kann der Antrieb für die Anker 4 linear wirken (Kolben 3D). Hubkolben sind einfach aufbaubar und in ihren Grundzügen lange bekannt, demgemäß kostengünstig und robust herstellbar.
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Nach einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform ist der Antrieb rotierend ausgestaltet. Das bedeutet, dass das aufgrund des Druckes strömende Fluid eine miniaturisierte Turbine antreibt, welche ihrerseits mittels einer geeigneten Mechanik das Ausrücken und/oder Einziehen der Anker 4 bewirkt. Der Vorteil in dieser Ausführungsform liegt in der Möglichkeit, eine Übersetzungswirkung durch den rotierenden Antrieb bereitzustellen. Somit können die erzeugbaren Kräfte noch höher sein.
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Nach einer ebenfalls nicht dargestellten Variante dieser weiteren Ausführungsform mit rotierendem Antrieb weist die Vorrichtung keine herausfahrbaren Anker im oben beschriebenen Sinne auf, sondern das felgenseitige Ende 3C des Konnektors 3 ist selber der Anker 3. Es ist mittels des Antriebs rotierbar ausgestaltet und trägt an seiner Mantelfläche ein Außengewinde, welches mit einem im Befestigungsbereich 5 bzw. im Aufnahmeraum 7 angeordneten Innengewinde zusammenwirken kann. Aufgrund seiner Rotierbarkeit kann es sich fluidangetrieben in dieses Innengewinde hinein- und wieder herausschrauben (Umkehr der Strömungsrichtung des Fluids). Ohne Strömung (Druck) verbleibt das Gewinde in seiner letzten Position. Zur Sicherung kann vorgesehen sein, dass jederzeit oder in Intervallen ein das Gewinde festziehender Strömungsimpuls bereitgestellt wird.
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Wie aus den 1 und 2 erkennbar, können zum Beabstanden der Felge 1 von den Schnellverschluss-Konnektoren 3 Hilfs-Federn 11 vorgesehen sein, welche in axialer Richtung nabenseitig auf Felge 1 wirken. Demnach wird die Felge beim vollständigen Zurückfahren der Anker 4 in die Gehäuse 3A der Konnektoren 3 selbsttätig von den Konnektoren 3 abfallen.
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Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine mit allen Schnellverschluss-Konnektoren 3 in Verbindung stehende Einrichtung zum Lösen derselben. Sofern die Anker 4 mittels Überdrucks in der ausgerückten Position gehalten werden, kann ein einfaches Ventil, über das der Druck abgelassen wird, zu einem gleichzeitigen Lösen aller mit dem Ventil verbundenen Konnektoren führen. Für den Fall, dass mittels eines Überdrucks ein Einklappen der Anker bewirkt wird, kann ein Ventil, welches mit dem Innenraum des Reifens verbunden ist, durch kurzes Öffnen diesen Überdruck in das Kanalsystem geben, um die Konnektoren zu lösen. Der Überdruck kann auch aus einer Kartusche oder dergleichen stammen.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Felgensystem, umfassend eine Vorrichtung zum Befestigen, eine Felge 1, sowie eine Nabe 2 gemäß obenstehender Beschreibung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme. Sie erlaubt ein einfaches Befestigen und Lösen der einseitig anzubringenden Felge, ohne dass die Vorrichtung durch Straßenschmutz beeinträchtigt wird. Auch die Gefahr einer Korrosion und der bekannten festsitzenden Felgenschrauben wird somit verringert. Die Befestigung wie auch das Lösen sind schnell und sicher durchführbar. Die Außenansicht der Felge bleibt unbeeinträchtigt, so dass dem Entwerfer ein größerer Gestaltungsspielraum zur Verfügung steht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Felge
- 2
- Nabe
- 3
- Schnellverschluss-Konnektor, Konnektor
- 3A
- Gehäuse
- 3B
- nabenseitiges Ende
- 3C
- felgenseitiges Ende
- 3D
- Kolben
- 3E
- Hohlraum
- 3F
- Ausrückzapfen
- 3G
- Innenfläche
- 3H
- Vertiefung
- 4
- Anker
- 4A
- Einführseite
- 4B
- Absatz
- 4C
- Nase
- 5
- Befestigungsbereich
- 6
- Befestigungsschraube
- 7
- Aufnahmeraum
- 8
- Haltebereich
- 9
- Fluidanschluss
- 10
- Felgenschrauben
- 11
- Hilfs-Feder
- U
- Außenumfang
- L
- Längsachse
- F
- Rückstellkraft
