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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung befindet sich auf dem Fahrzeugsektor und betrifft einen Radschlauch, insbesondere einen Fahrradschlauch, zur Bespannung auf eine Felge.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein Fahrradschlauch ist ein Behältnis, gefüllt mit komprimierter Luft, das den Luftreifen (die Decke) von innen gegen Druckverlust abdichtet, wenn die Felge für schlauchlose Reifen nicht geeignet ist. Er ist Teil der Fahrradbereifung und besteht aus Butylkautschuk, früher auch aus Gummi.
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Fahrradschläuche blicken auf eine lange Geschichte zurück: das erste Patent auf einen luftgefüllten Gummireifen wurde von DUNLOP bereits 1888 angemeldet, ein Jahr später folgte MICHELIN mit dem austauschbaren Luftschlauch für Fahrräder, die Vulkanisation von Kautschuk war zuvor schon 1839 von GOODYEAR erfunden worden. Seit der Zeit dieser Pioniere der Reifenentwicklung ist die Zeit nicht stehen geblieben, wie der umfangreiche Stand der Technik zeigt.
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Zu den wichtigsten Entwicklungen der vergangenen Jahre zählen dabei Fahrradschläuche, die nicht in sich geschlossen sind, sondern über zwei Enden verfügen, die mit Kappen verschlossen sind. Diese neuen Typen von Fahrradschläuchen werden ebenfalls in die Decke eingelegt, wobei sie sich beim Aufpumpen ausdehnen und schließlich mit den Kappen aneinanderstoßen und die Decke ausfüllen.
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In diesem Zusammenhang beobachtet man jedoch drei Probleme: zum einen kommt es durch Überdehnung zu Beschädigungen des Schlauchs und zwar in der Regel dort, wo der Schlauch auf der Felge aufliegt, des Weiteren weisen die Schläuche einen unruhigeren Lauf auf und schließlich kommt es häufig dazu, dass sie verdreht eingebaut werden, was natürlich auch zu Komplikationen führt.
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RELEVANTER STAND DER TECHNIK
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Das Deutsche Gebrauchsmuster
DE 29803621 U1 (GROMBALL) beschreibt einen Fahrradschlauch, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schlauch offen ist, eine Überlappung hat, auf der Kleber ist und dieser durch eine Schutzfolie vor dem Austrocknen schützt. Auf der Gegenseite des offenen Schlauches befindet sich eine Fixierungsstelle ohne Kleber, sowie eine Klebestelle mit Schutzfolie, die diese vor dem Austrocknen schuetzt.
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Die
DE 1684222 U1 (HERDEL) beschreibt eine aus einzelnen Schlauchgliedern bestehende Bereifung, bei der sich einzelne Schlauchglieder aneinander reihend um die Felge legen.
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Das US-Patent
US 175,357 betrifft Verbesserungen in den Schläuchen von pneumatischen Reifen, bei dem die Enden eines offenen Schlauches mit einer Fixierfläche über den gesamten Querschnitt der Berührungsflächen versehen sind. Aufgrund der hohen Materialdichte im Bereich der Berührungsflächen lässt sich ein entsprechender Schlauch nur schwer in einem Mantel gleichförmig mit Druckluft befüllen.
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Gegenstand der
DE 3729670 A1 (CONTINENTAL) ist ein Schlauch mit lösbarer Endlosverbindung, bei dem ein mit einem Ventil ausgestatteter Schlauch von Luftbereifungen ein Schlauchende aufweist, das durch Einkrempeln gedoppelt ist, wobei die beiden offenen Schlauchenden ähnlich einer Muffenverbindung ineinander geschoben sind.
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Die
AT 31915 B beschreibt einen geteilten Luftschlauch für Pneumatikreifen, bei dem die Enden des Schlauches nach Art eines Stecker/Kupplungsprinzips miteinander verbunden werden.
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Die
DE 10032300 A1 (BRAND) beschreibt einen luftdichten aufpumpbaren Schlauch für Hartbereifungen, wobei nach dem Einziehen des Radschlauches unter den Radmantel in die erforderliche Position ein erstes Schlauchende in ein zweites Schlauchende eingeschoben wird.
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Gegenstand der
DE 19817046 A1 (STEINBOCK) ist ein Fahrradschlauch, der nicht mehr in sich geschlossen ist, bei dem sich beim Einlegen in einen Fahrradmantel die Enden überlappen. Durch einen Klettverschluss werden die überlappenden Enden verbunden um ein Verrutschen der Überlappung zu verhindern.
WO 1997025215 A1 (JANNOCK) greift prinzipiell die gleiche Technik auf. Analoges Prinzip gilt auch für
DE 739848 (JUKES), die ebenfalls schon 1943 einen Zweiendschlauch beschreibt.
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Die
DE 737816 (HÖLLE) beschreibt ebenfalls 1943 schon einen Zweiendschlauch für Fahrräder, bei dem die Abschlussstücke und seine beiden Ende aus einem dehnbareren Werkstoff als der übrige Schlauch gefertigt ist. Die Schlauchenden werden in einer Muffe zusammengeführt. Die sich bildende Kugelform verhindert das Einführen in die Muffe.
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Die
DE 19828412 A1 (KIRPITCH) beschreibt einen Schlauch für einen Reifen und Rad. Der Schlauch für einen Reifen, insbesondere einen Fahrradreifen ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch zwei Endbereiche mit je einem geschlossenen Ende aufweist. Auch hier sollen sich die relativ spitzen Enden des Schlauches innerhalb des Mantels überlappen, wie aus der
2b zu erkennen ist. In den
4a und
4b werden stumpfe Schlauchenden mit einer Klebeeinrichtung/Haltevorrichtung versehen.
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Aus der
US 2008/0223497 A1 (BALZOWSKI) ist der innere Schlauch eines Reifens bekannt, der ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei diese Enden es erlauben sollen, den Schlauch ohne Ausbau des Reifens zu wechseln. Dieser Schlauch besteht entweder aus einer gebogenen oder geraden Röhre mit jeweils abgerundeten Endkappen, die an den offenen Enden der Röhre befestigt sind.
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Aus dem Patent
EP 1786635 B1 der Anmelderin sind Fahrradschläuche mit zwei Enden bekannt, die sich infolge der Verwendung von Materialien mit unterschiedlicher Elastizität nach Befüllen proportional gesehen mehr in Längsrichtung als im Querschnitt ausdehnen.
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Gegenstand des Patentes
EP 2704909 B1 der Anmelderin ist schließlich ein Radschlauch zur vollständigen Bespannung auf eine Felge, welcher nicht in sich geschlossen ist, sondern zwei Enden aufweist, der Radschlauch umfassend:
- • einen Schlauch mit zwei offenen Enden und zwei Endkappen, die jeweils eine abgerundete Wölbung aufweisen, die Wölbung einem stumpfen Schlauchende entspricht, das mit einer kreisförmigen Endplatte abgeschlossen ist, wobei die beiden Endkappen jeweils mit einem gesonderten Schlauchabschnitt durch Anvulkanisation verbunden sind und
- • die Endkappen mit dem Schlauch Stoß an Stoß über den jeweiligen Schlauchabschnitt als verbindendes Element stoffschlüssig durch Vulkanisation verbunden sind.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat daher darin bestanden, die Beständigkeit, die Qualität und das Laufverhalten von Fahrrädern, die die genannten mit Endkappen verschlossenen Schläuche enthalten, zu verbessern. Hierunter ist zu verstehen, dass der Fahrer, der sein Fahrrad auf einer ebenen Strecke bewegt, kein Ruckeln wahrnimmt und die eingangs beschriebenen Beschädigungen des Schlauches ausbleiben.
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Eine weitere zusätzliche Aufgabe ist darin zu sehen, die Schläuche so auszustatten, dass ein Verdrehen beim Einbau möglichst verhindert wird.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft einen Radschlauch zur vollständigen Bespannung auf eine Felge, welcher nicht in sich geschlossen ist, sondern zwei Enden aufweist, der Radschlauch umfassend:
- (i) einen Schlauch (1) mit zwei offenen Enden und zwei Endkappen (2), die jeweils eine abgerundete Wölbung aufweisen, die Wölbung einem stumpfen Schlauchende entspricht, das mit einer kreisförmigen Endplatte abgeschlossen ist, die zwei Endkappen (2) jeweils mit einem gesonderten Schlauchabschnitt (3) durch Anvulkanisation verbunden sind, wobei
- (ii) die Endkappen (2) mit dem Schlauch (1) Stoß an Stoß über den jeweiligen Schlauchabschnitt (2) als verbindendes Element stoffschlüssig durch Vulkanisation verbunden sind, welcher sich dadurch auszeichnet, dass
- (a) die beiden Endkappen (2) und gegebenenfalls
- (b) auch der Schlauch (1)
eine nicht-konstante Wandstärke aufweisen, so dass diese bezogen auf ihren Außenquerschnitt im aufgepumpten Zustand von der kreisrunden Form abweichen.
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Die Erfindung geht mit der Erkenntnis einher, dass das unruhige Laufverhalten durch Unebenheiten beim Anstoßen der Endkappen in der Decke verursacht wird. Überraschenderweise wurde gefunden, dass dieses Problem zuverlässig gelöst werden kann, wenn man die Endkappen in ihrem unteren Bereich mit einer stärkeren Auflage versieht, beispielsweise dergestalt, dass der Wanddurchmesser gleichmäßig etwa 1 mm beträgt, jedoch im unteren Bereich der Kappe auf 1,2 bis 1,3 mm angehoben wird. Diese Maßnahme führt gleichzeitig dazu, dass der Schlauch vor Schäden durch Überdehnung geschützt wird.
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Dementsprechend weisen die Endkappen (2) und gegebenenfalls auch der Schlauch (1) bezogen auf ihren Außenquerschnitt eine leicht ovale Form und bezogen auf ihren Innenquerschnitt eine runde oder annähernd runde Form auf. Stellt man auf den Außendurchmesser ab und betrachtet diesen wie das Zifferblatt einer Uhr, dann weist dieser in der 6-Uhr-Zeigerstellung eine etwa 5 bis etwa 20 % größere Wandstärke („Auflage“) als in der 3-, 9- und 12-Uhr-Zeigerstellung auf. Es versteht sich dabei von selbst, dass es sich dabei um keine diskreten Werte handelt, sondern dass sich die Wandstärke in Richtung auf die 6-Uhr-Position kontinuierlich erhöht. Die Endkappen können dabei eine Länge von etwa 5 bis etwa 10 cm und typisch etwa 7 bis 8 cm aufweisen. An der dünnsten Stelle weisen sie typisch eine Wandstärke von etwa 0,8 bis etwa 1,2 mm auf, die an ihrer dicksten Stelle bis auf etwa 1,0 bis 1,4 mm ansteigt, also beispielsweise von 1 mm auf 1,2 mm.
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Es ist dabei bevorzugt, wenn mindestens eines der beiden Enden, insbesondere beide Enden in den Schlauch eingestülpt vorliegen; dieser Vorgang kann automatisiert mit entsprechenden Maschinen erfolgen. Auf diese Weise kann die Länge des Schlauches und damit die Verpackung leicht um bis zu 50 % verkleinert werden. Beim Aufpumpen füllt sich der Schlauch mit Luft, wobei zunächst der innenliegende Schlauchteil von Luft umhüllt wird. Bei weiterer Druckerhöhung treibt die resultierende Kraft das eingestülpte Schlauchteil nach außen. Der Schlauch wird dabei zunächst länger, bis er an das andere Ende stößt, bevor er dann auch an Querschnittvolumen zunimmt und die Decke ganz ausfüllt.
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Alternativ kann der Schlauch auch in einer Blasebalgform vorliegen, deren Aufpumpen dann ganz analog erfolgt.
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Der Schlauch verfügt natürlich auch über ein Luftbefüllungsventil, welches sich entweder mittig oder im Bereich der Endstücke befindet.
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Um das Problem der falschen Montage zu beheben, wird ferner vorgeschlagen, dass der Schlauch eine untere und eine obere Seite aufweist, die in verschiedenen Farben ausgestaltet sind. Die unterschiedliche Färbung - die auch als einzelner Streifen ausgeprägt sein kann - führt dazu, dass beim Verdrehen die Linienführung unterbrochen wird. Dies ist dann ein optischer Warnhinweis, dass die Montage falsch durchgeführt wurde. Zusätzlich können auch die Schlauchende eingefärbt werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Radschlauchs wie vorstehend beschrieben mit geschlossenen Enden, umfassend oder bestehend aus den folgenden Schritten:
- (a) Bereitstellen zweier Endkappen (2A und 2B) mit abgerundeter Wölbung;
- (b) Bereitstellung zweier unvulkanisierter oder teilvulkanisierter Schlauchabschnitte (3A und 3B),
- (c) Anspritzen der beiden Endkappen (2) Stoß an Stoß an die beiden Schlauchabschnitte (3);
- (d) Anvulkanisieren der Anspritzprodukte;
- (e) Zusammenfügen der beiden mit den Endkappen versehenen Schlauchabschnitte (3) mit einem unvulkanisierten oder teilvulkanisierten Schlauch (1) durch Vulkanisation;
- (f) Endvulkanisation des Produktes aus Schritt (e),
wobei dieses Verfahren sich dadurch auszeichnet, dass mindestens die Endkappen (2) und gegebenenfalls auch der Schlauch (1) eine nicht-konstante Wandstärke aufweisen, bei der bezogen auf deren Außenquerschnitt in der 6-Uhr-Zeigerstellung eine etwa 5 bis etwa 20 % größere Wandstärke als in der 3-, 9- und 12-Uhr-Zeigerstellung vorliegt. Der Schritt (a) kann dabei in einer Spritzgussform erfolgen, wobei die Endkappen sich einem Dorn mit entsprechender Wölbung befinden. Das hat den Vorteil, dass die Teile gleich die richtige Form erhalten und sich leicht ablösen lassen.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Abbildungen näher erläutert ohne dadurch auf diese Ausführungsformen eingeschränkt zu sein:
- • zeigt einen Schnitt durch das Ende eines konventionellen Schlauches und zeigt eine Endkappe (2), einen Schlauchabschnitt (3) sowie den eigentlichen Schlauch (1).
- • zeigt einen Schnitt durch einen Schlauch. Man erkennt den kreisrunden Innen- und Außenquerschnitt und den Sitz des Ventils.
- • zeigt einen Schnitt durch eine Endkappe, man erkennt in 6-Uhr-Position die stärkere Auflage.
- • zeigt einen Schlauch, bei dem beide Enden eingestülpt sind; das Ventil ist mittig montiert.
- • zeigt einen Schlauch in Blasebalgform.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29803621 U1 [0006]
- DE 1684222 U1 [0007]
- US 175357 [0008]
- DE 3729670 A1 [0009]
- AT 31915 B [0010]
- DE 10032300 A1 [0011]
- DE 19817046 A1 [0012]
- WO 1997025215 A1 [0012]
- DE 739848 [0012]
- DE 737816 [0013]
- DE 19828412 A1 [0014]
- US 2008/0223497 A1 [0015]
- EP 1786635 B1 [0016]
- EP 2704909 B1 [0017]
