DE3536308A1 - Laufrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad, insbesondere für Rollstühle, bestehend aus Nabe, Speichen und einer Felge für Luft- oder Vollreifen.

Laufräder für Rollstühle sind in der Praxis hohen Belastungen ausgesetzt und werden daher üblicherweise aus Metall gefertigt. Aus Gründen der Gewichtsersparnis bestehen dabei Nabe und Felgen häufig aus Aluminium und die Speichen aus zwischen Nabe und Felgen gespannten Drähten. Diese Laufräder sind aber immer noch relativ schwer, so daß die Fortbewegung der Rollstühle per Hand eine große Anstrengung des Benutzers erfordert. Darüber hinaus erweisen sich die bekannten Laufräder hinsichtlich einer bei Kurvenfahrt auftretenden Biegebelastung zwar als ausreichend formstabil, nicht aber hinsichtlich einer Torsionsbelastung, die beim Wenden eines Rollstuhls auf der Stelle auftritt. Werden hier aber die Querschnitte von Nabe, Speichen und Felge ver­ stärkt, kommt es wiederum zu einem unzumutbar hohen Gewicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Laufrad zu schaffen, welches ein sehr geringes Gewicht besitzt und welches dennoch sowohl hinsichtlich Biegebelastungen als auch hinsichtlich Torsionsbelastungen stabil ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Nabe, Speichen und Felge als einstückiger Kunststoff-Radkörper ge­ spritzt sind, daß das Laufrad mehrere, z.B. sieben, über den Umfang verteilte, dünnwandige Hohlspeichen besitzt, deren äußere Querschnittskontur über die Speichenlänge hinweg etwa gleich oder zur Felge hin leicht zunehmend bemessen ist, und daß die Querschnittsabmessungen der Speichen zwischen halber und voller Felgenbreite liegen. Aufgrund des Einsatzes von Hohlspeichen mit großen Querschnittsabmessungen besitzt das erfindungsgemäße Lauf­ rad trotz der Fertigung aus leichtem Kunststoffmaterial eine große Formstabilität. Durch die Form der dünnwandigen Hohlspeiche, deren äußere Querschnittskontur über die Speichenlänge hinweg etwa gleich ist, ist das Laufrad - neben Biegebelastungen - insbesondere zur Aufnahme von Torsionsbelastungen geeignet. Die über die Speichenlänge hinweg gleichen oder zur Felge hin leicht zunehmenden Querschnittsabmessungen gestatten bei der Fertigung im übrigen die radiale Einführung von Kernen, so daß ein einstückiger Spritzguß von Nabe, Speichen und Felge möglich ist, der die Festigkeit des erfindungsgemäßen Lauf­ rades weiter erhöht. Aufgrund dieser einerseits sehr leicht­ gewichtigen, andrerseits aber außergewöhnlich stabilen Ausge­ staltung ist das Laufrad auch für Fahrräder, insbesondere für Kunst­ sport-Fahrräder für Jugendliche geeignet, die beispielsweise unter dem geschützten Warenzeichen "BMX-world" vertrieben werden.

Gemäß der Erfindung können die Hohlspeichen einen Kreisring- Querschnitt aufweisen. Derartige Hohlspeichen sind hinsicht­ lich des Gewichts pro Längeneinheit und der aufnehmbaren Torsionsbelastung optimiert.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Hohlspeichen im Querschnitt oval sein, wobei die Haupt­ achse des Ovals quer zur Radebene liegt, und kann die Länge der Oval-Hauptachse im Bereich der Felge etwa 4/5 der Felgen­ breite betragen. Diese geometrische Ausbildung des Hohlspeichen- Querschnitts trägt der Tatsache Rechnung, daß bei Kurvenfahrt senkrecht zur Radebene hohe Biegekräfte auftreten und daß einer Torsionsbelastung häufig auch derartige Biegebelastungen über­ lagert sind. Die Ovalform mit senkrecht zur Radebene gerichteter Hauptachse stellt somit eine Optimierung hinsichtlich einer überlagerten Biege- und Torsionsbelastung dar. Durch die große Länge der Oval-Hauptachse wird für die Bemessung der Hohlspeichen nahezu die volle Breite der Felgen genutzt und somit auch eine gute Abstützung der Felgen erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können den Hohlspeichen an den felgenseitigen Endbereichen zwei sich diametral in der Laufradebene gegenüberliegende Felgenstützbögen angeformt sein, welche als zum Felgenboden hin offene Kästen ausgebildet sind. Durch die Felgenstützbögen wird eine gute mechanische Ankopplung zwischen Felgen und Hohlspeichen erreicht, wobei im Übergangs­ bereich auftretende Kraftspitzen abgebaut werden. Durch die Ausbildung der Felgenstützbögen als Kästen werden die Felgen auf voller Breite abgestützt und sind somit stabil gegenüber Verwindungen.

Gemäß der Erfindung können die Hohlspeichen bis zur Höhe des Felgenbodens reichen und die beiden seitlich angeformten kasten­ förmigen Felgenstützbögen voneinander trennen. Die Hohlspeichen bilden im Bereich der kastenförmigen Felgenstützbögen stabili­ sierende Querrippen, die ein Zusammendrücken der Felgenwangen verhindern.

Der Erfindung zufolge kann die Nabe in Verlängerung der Hohl­ speichen mit im Vergleich zum Innenquerschnitt der Hohlspeichen engen Radialdurchbrüchen versehen sein. Aufgrund der Radial­ durchbrüche können bei der Herstellung des Laufrades die Kerne der Hohlspeichen in der Radmitte abgestützt und somit sehr genau positioniert werden. Die Radialdurchbrüche sind dabei sehr viel enger als der Innenquerschnitt der Hohlspeichen, um eine unzulässige Schwächung der Nabe zu verhindern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Laufrades in verkleinertem Maßstab,

Fig. 2 das Laufrad gemäß einem Schnitt II-II in Fig. 1,

Fig. 3 das Laufrad gemäß einem Schnitt III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Ausschnitt des Laufrades gemäß einer Blick­ richtung IV in Fig. 3 und

Fig. 5 die Felgenkontur des Laufrades gemäß einem Schnitt V-V in Fig. 3.

Die Fig. 1 bis 5 veranschaulichen den Aufbau eines Laufrades, welches aus einer Nabe 1, sieben Speichen 2 und einer Felge 3 für Luft- oder Vollreifen besteht. Die Nabe 1, die Speichen 2 und die Felge 3 sind als einstückiger Kunststoff-Radkörper gespritzt. Die Speichen 2 sind dabei als dünnwandige Hohl­ speichen ausgebildet, deren äußere Querschnittskontur über die Speichenlänge hinweg etwa gleich ist. Beim Spritzen des Laufrades können somit zur Herstellung der Speichen 2 Kerne verwendet werden, die nach dem Spritzvorgang radial nach außen abziehbar sind. Von daher kann die Querschnittskontur zur Felge 3 hin auch leicht zunehmend bemessen sein. Um eine Abstützung der Kerne nicht nur im Bereich der Felge 3, sondern auch im Radmittelpunkt zu ermöglichen, ist die Nabe 1 in Verlängerung der Hohlspeichen 2 mit im Vergleich zum Innenquerschnitt der Hohlspeichen engen Radialdurchbrüchen 4 versehen, die die Formstabilität der Nabe 1 nicht beeinträchtigen.

Die Hohlspeichen 2 sind im Querschnitt oval, wobei die Haupt­ achse 5 des Ovals quer zur Radebene liegt. Die Querschnitts­ abmessungen der Speiche 2 betragen in Richtung der Hauptachse 5 etwa 4/5 der Breite der Felge 3, in Richtung der Nebenachse 6 etwa die Hälfte der Felgenbreite (vgl. Fig. 4).

Die Felgen 3 besitzen einen profilierten Querschnitt mit einem Felgenboden 7, sich daran anschließenden, abgewinkelten Schultern 8 und äußeren wulstartigen Wangen 9.

Den Hohlspeichen 2 sind an den felgenseitigen Endbereichen 10 jeweils zwei sich diametral in der Laufradebene gegenüberliegende Felgenstützbögen 11 angeformt. Diese sind als zum Felgenboden 7 hin offene, etwa dreieckige Kästen ausgebildet, welche an ihren Enden in die Felgenböden 7 übergehen und deren Seitenwände 12 sich stufenlos an die Felgenschultern 8 anschließen. Die Hohl­ speichen 2 reichen mit ihren Endbereichen 10 bis zur Höhe 13 des Felgenbodens 7, welche in Fig. 3 durch einen strichpunktierten Bogen angedeutet ist. Die beiden kastenförmigen Felgenstützbögen 11 sind somit voneinander getrennt, wobei die Endbereiche 10 der Hohlspeichen 2 als stabilisierende Querrippen wirken (vgl. Fig. 3 und 4).

Insgesamt können somit die Anschlüsse zwischen den Hohlspeichen 2 und der Felge 3 mit radial nach außen abziehbaren Kernen gespritzt werden.

Zur weiteren Stabilisierung des Laufrades sind die Speichen 2 im Bereich der Nabe 1 untereinander durch Rippen 14 abgestützt. Der zentrale Durchbruch 15 der Nabe 1 ist weiterhin mit end­ seitigen Absätzen 16 zur Aufnahme einer Kugellageranordnung 17 versehen (vgl. Fig. 2).

Claims (6)

1. Laufrad, insbesondere für Rollstühle, bestehend aus Nabe (1), Speichen (2) und einer Felge (3) für Luft- oder Vollreifen, dadurch gekennzeichnet, daß Nabe (1), Speichen (2) und Felge (3) als einstückiger Kunststoff-Radkörper gespritzt sind, daß das Laufrad mehrere, z.B. sieben, über den Umfang ver­ teilte, dünnwandige Hohlspeichen (2) besitzt, deren äußere Querschnittskontur über die Speichenlänge hinweg etwa gleich oder zur Felge (3) hin leicht zunehmend bemessen ist, und daß die Querschnittsabmessungen der Speichen (2) zwischen halber und voller Felgenbreite liegen.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlspeichen einen Kreisring-Querschnitt aufweisen.

3. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlspeichen (2) im Querschnitt oval sind, wobei die Hauptachse (5) des Ovals quer zur Radebene liegt, und daß die Länge der Oval-Hauptachse (5) im Bereich der Felge (3) etwa 4/5 der Felgenbreite beträgt.

4. Laufrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Hohlspeichen (2) an den felgenseitigen Endbereichen (10) zwei sich diametral in der Laufradebene gegenüber­ liegende Felgenstützbögen (11) angeformt sind, welche als zum Felgenboden (7) hin offene Kästen ausgebildet sind.

5. Laufrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlspeichen (2) bis zur Höhe (13) des Felgenbodens (7) reichen und die beiden seitlich angeformten kastenförmigen Felgenstützbögen (11) voneinander trennen.

6. Laufrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1) in Verlängerung der Hohlspeichen (2) mit im Vergleich zum Innenquerschnitt der Hohlspeichen (2) engen Radialdurchbrüchen (4) versehen ist.