DE3016862C2

DE3016862C2 - Felgenrad

Info

Publication number: DE3016862C2
Application number: DE19803016862
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 8261 Jettenbach Franz; Rudolf Ing.(grad.) 8014 Neubiberg Schindler; Dieter Ing.(grad.) 8206 Brückmühl Thomamüller
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Franz Dieter Dipl-Ing(fh) Dipl-Wirtsch-Ing
Priority date: 1980-05-02
Filing date: 1980-05-02
Publication date: 1984-03-22
Also published as: DE3016862A1

Description

a) der innere Felgenteil (12) etwa halbelliptischen in und der äußere Felgenteil (11) etwa halbkreisförmigen Querschnitt aufweist,

b) der innere und äußere Felgenteil zu einem torsionssteifen Bauteil mit geschlossenem Querschnitt verklebt sind,

c) der Kleber (13) beim Zusammenfügen der inneren und äußeren Felgenteile (12, 11) in die Verbindungsfuge eingelegt wird und mit dem Aushärten beide Teile verbindet.

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2. Felgtnrad nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit in bekannter Weise der Schlauchreifen (2) in die Felge (1) eingeklebt wird.

3. Felgenrad nach Anspruch 1, dadurch gekenn- r, zeichnet, daß zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit und zum besseren Schutz gegen Beschädigung

a) in die Felge (1) der Schlauchreifen (2) eingeklebt ist, jo

b) der eingeklebte Schlauchreifen (2) und der Obergang zwischen Schlauchreifen (2) und Felge (1) durcv! einfe-» an der Felge (1) aufgeklebten SchuiZüberzug(23) abgedeckt ist,

c) der Schutzüberzug (23) ds. verstärkte Laufflä- r> ehe des so gebildeten Reifens aufweist.

4. Felgenrad nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Felgenteile (12 und 11) aus einem laminat von mehreren Gewebeiagen (17 bzw. 18) von mit Fasern verstärktem Kunststoff bestehen.

5. Felgenrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Felgenteile (12 und 11) mindestens aus einer mittleren relativ -r, dicken Gewebelage (17) mit in Umf xngsrichtung des Rades angeordneten mit Kunstharz imprägnierten Kohlenstoffasern und zwei äußeren dünnen Gewebelagen (18) von kreuzweise im Winkel, bevorzugt unter ±45°, zur Umfangsrichtung angeordneten, mit ■:< > Kunstharz imprägnierten Kohlenstoffasern bestehen.

6. Felgenrad nach den Ansprüchen 4 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Stöße innerhalb einer Gewebelage (17 bzw. 18) geschäftet und >i gegenüber den unter- oder überliegenden Gewebelagen versetzt sind.

7. Felgenrad nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem inneren Felgenteil (12) Bohrungen (4) zum Einsetzen von Nippeln (3) wi vorgeformt sind.

8. Felgenrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Felgenteil (12) um die Bohrungen (4) mit Verstärkungslaminaten (14) verstärkt ist. n>

9. Felgenrad nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchreifen (2) mit hochfesten und hochsteifen Fasern, z. B. Aramidfasern, ver-Die Erfindung bezieht sich auf ein Felgenrad mit einer Felge, die aus zwei gekrümmten, innen einen Hohlraum bildenden Teilen zusammengesetzt ist, und mit einem auf den äußeren dieser beiden Teile aufzubi "ngenden Schlauchreifen.

Ein solches Felgenrad ist durch die GB-PS 15 326 (1895) bekannt, bei der die beiden einen Hohlraum bildenden Teile aus Metall bestehen, die in einem Gesenk gepreßt und d^rch Falzen der beiden Ränder miteinander verbunden sind. Eine derartige Felge hat als wesentliche Nachteile, daß durch das Zusammenfalzen der beiden Teile eine hochbeanspruchbare dauerhafte Verbindung nicht möglich ist und die Teüe an den Falzstellen leicht korrodieren können. Derartige Felgen sind offenbar aufgrund dieser Nachteile in den letzten Jahrzehnten nicht mehr hergestellt worden.

Die zur Zeit im Radsport bekannten hochbeanspruchten Felgen bestehen aus gerollten Aluminium-Hohlprofilen, die an der Stoßstelle mit einem Füllstück verbunden werden. Die Krafteinleitung der Speichen in die Felgen erfolgt dabei durch Stahlbuchsen. Die Qualität dieser Fefgen ist durch die Ausführung des Krafteinleitungsbereiches der Speichennippel und der Torsions- und Biegesteifigkeit des Felgenquerschnittes geprägt. Die Hauptbelastung der Felgen erfolgt einerseits durch das Vorspannen der Speichen, wobei die Fließgrenze des Aluminiums überschritten werden kann, und beim Fahren durch das Antrittsmoment, durch das Schrägsiellen des Rades in Kurven sowie durch äußere Einwirkungen von der Fahrbahn. Diese Beanspruchungen können in den Speicheneinleitungsbereichen eine Deformation der Felge bewirken, wodurch die Speichen entspannt und die Felge deformiert wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Felge der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei geringer Masse ein hochbeanspruchbares und einheitliches Bauteil bildet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Ansprüche 2 bis 9 gegeben.

Das durch die Erfindung geschaffene Felgenrad stellt gegenüber dem Stand der Technik eine neue Entwicklungsrichtung dar und weist bei geringem Gewicht außerordentlich günstige Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften auf. Durch die stoßfrei gefertigte Schalenbauweise aus den beiden Felgenteilen treten keine Schwachstellen und Unwuchten in der Felge auf, wobei die Ausreißkräfte der Speichennippel über den der Aluminiumfelgen liegen. Bei Verwendung von Kohlenstoffasern können diese Vorteile bereits bei sehr kleinen Querschnitten der beiden Teile erreicht werden. Dadurch ergibt sich eine weitere Verringerung der Felgenmasse gegenüber der Verwendung von Glasfasern. Die Ausführung der Felge gibt dem Felgenrad eine sehr günstige aerodynamische Form und verlagert den Querschnittsschwerpunkt mehr in die Mitte des Felgenrades, wodurch das Schwungmoment der Felge herabgesetzt wird.

Die vorstehend aufgeführten Vorteile tragen zu einer starken Verminderung der Beschleunigungsarbeit für ein Fahrrad bei. Wenn entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Schlauchreifen

durch hochfeste und hochsteife Fasern, wie z. B. Aramid-Fasern, verstärkt wird und der Schlauchreifen mit dem äußeren Ring verklebt wird, ergibt sich bei aufgeblasenem Schlauchreifen ein bisher nicht erreichtes torsionssteifes Felgenrad Dadurch kann bei gleicher Beanspruchung gegenüber bekannten Felgenrädern kleiner und damit leichter gebaut werden und es können bei gegebener Geometrie die Fahreigenschaften wesentlich verbessert werden.

Die Merkmale der Erfindung und deren Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Felge mit Schlauchreifen und ' ~"

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung von Gewebelagen zur Fertigung der Felgenringe.

Die Fig. 1 zeigt den wesentlichen Aufbau eines Felgenrades für ein Fahrrad im Querschnitt, bestehend aus einer Felge 1, einem Schlauchreifen 2 und einem Nippel 3. Die nicht dargestellte Nabe- des Felgenrades ist von üblicher Ausführungsform und nicht Gegenstand der Erfindung. In ähnlicher Weise können auch Felgenräder für andere Zweiräder, z. B. Moiorräder, aufgebaut sein.

Die Felge besteht aus einem äußeren Felgenteil 11 mit dem Querschnitt eines Kreisabschnittes zur Aufnahme des Schlauchreifens 2 und einem inneren Felgenteil 12, der etwa den Querschnitt einer Halbellipse aufweist. Die beiden Felgenteile 11 und 12 sind an ihren Rändern durch einen Schaumkleber 13 miteinander verbunden. Der innere Felgenteil 12 weist Bohrungen 4 für die Nippel 3 auf, die rundherum mit Verstärkungslaminaten 14 versehen sind, ir* die Metallscheiben 15 hineingedruckt sind. Diese Bohrungen 4 J5 können nachträglich gebohrt oder dadurch gefertigt werden, daß in nicht dargestellter Weise angespitzte Stifte in eine Laminierform gesetzt sind, über die Fasergewebe und die Metallscheiben 15 geschoben werden. Die zweite Lösung hat den Vorteil, daß an den Bohrungen 4 keine Materialschwächung auftritt Der äußere Felgenteil 11 hat für das Einsetzen der Nippel 3 entsprechende Löcher 16. Der Schlauchreifen 2 hat einen Kern 21 aus Hartgummi, der mit hochfesten und hochstejfen Fasern, z. B. Aramid-Fasern, verstärkt ist.

Innerhalb des Kernes 21 ist ein dünner Schlauch 22 angeordnet, außen ist ein Schutzüberzug 23 vorgesehen, der zur Erzielung einer besseren aerodynamischen Form des Felgenrades kantenlos bis über die Felge 1 reicht und der eine verstärkte Lauffläche für das Felgenrad aufweist In einer bevorzugten Ausführung ist der Schlauchreifen 2 mit dem inneren Felgenteil 11 der Felge 1 verklebt

Für die Fertigung der Felge 1 werden erst die Felgenteilt 11 und 12 hergestellt und diese dann durch den Schaumkleber 13 miteinandr verbünden. Die Felgenteile 11 and 12 werden entsprecfc:nd Fig.2 aus Zuschnitten von Kohlenstoffasergeweben in Schäftanordnung hergestellt

Dabei ist innen eine relativ dicke Gewebelage 17, der sich zu beiden Seiten mindestens je eine Lage 18 mit dünnerem Gewebe anschließen.

In der Fig.2 sind je zwei Gewebelagen 18 vorgesehen. Die Gewebelagen 17 und 18 sowie die Verstärkungen der Löcher 16 (Verstärkungslaminate 14 und Metallscheiben 15) werden mit Kunstharz getränkt, auf nicht dargestellte Laminierwerkzeuge aufgebracht und ausgehärtet Nach dem Aushärten werden die Laminate von den Werkzeugen abgezogen, besäumt und die beiden Felgenteile 11 und 12 zusammengeklebt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: stärkt ist-

1. Felgenrad mit einer Felge, die aus zwei gekrümmten, innen einen Hohlraum bildenden Teilen zusammengesetzt ist und mit einem auf den äußeren dieser beiden Teile aufzubringenden Schlauchreifen, dadurch gekennzeichnet, daß