DE4416796A1 - Radkörper - Google Patents
RadkörperInfo
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- DE4416796A1 DE4416796A1 DE19944416796 DE4416796A DE4416796A1 DE 4416796 A1 DE4416796 A1 DE 4416796A1 DE 19944416796 DE19944416796 DE 19944416796 DE 4416796 A DE4416796 A DE 4416796A DE 4416796 A1 DE4416796 A1 DE 4416796A1
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Description
Die Erfindung betrifft einen Radkörper der im Ober
begriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Ein gattungsgemäßer Radkörper ist aus der europäischen
Patentschrift EP 0 390 300 B1 bekannt. Das Kernelement des
ringförmigen Felgenkörpers mit einer schlauchförmig dar
übergezogenen oder gewickelten oder auch aus einzelnen
Streifen für innere und äußere Mantelfläche und Seitenwan
gen gebildeten allseitigen Umhüllung aus faserverstärktem
Kunststoff bildet dabei einen sehr leichten, querbiege
steifen und in radialer Richtung elastischen Tragkörper,
der in unterschiedlicher Gestalt und mit variierendem, den
Strömungsbeiwert bestimmenden, Höhen-Breiten-Verhältnis
("aspect ratio") für unterschiedliche Einsatzzwecke ausge
bildet werden kann.
Aus der US-Patentschrift US 5 080 440 A1 ist ein Radfel
genkörper bekannt, der aus einem Aluminium-Felgenring, ei
nem mit diesem verklebten, in-situ geschäumten Schaumkern
und einer die freien Oberflächen des Schaumkerns bedecken
den Lage aus kohlefaserverstärktem Kunstharz aufgebaut ist
und sich durch ein Höhen-Breiten-Verhältnis größer als 2,6
auszeichnet. Dieses wird für besondere Anwendungen (Renn
felgen) zur Verminderung des Luftwiderstandes der Reifen-
FeIgen-Einheit in einem als laminar angenommenen Strö
mungsfeld als wünschenswert angesehen. Die Druckschrift
beschreibt auch ein Dreispeichenrad mit analog aufgebauten
Speichen, die ebenfalls ein großes Höhen-Breiten-Verhält
nis haben und integral mit der Felge gebildet sind.
Ein derartiger Radkörper weist eine sehr hohe radiale
Steifigkeit auf, die - wie entsprechende Untersuchungen
gezeigt haben - erhebliche fahrdynamische Nachteile hat.
Sie führt insbesondere dazu, daß beim Überfahren von (auch
nur kleinen) Hindernissen der Radkörper praktisch keine
Elastizität zeigt und damit keinen Beitrag zur Stoßdämp
fung erbringen kann, was zu einer meßbaren Verringerung
der erreichbaren mittleren Fahrgeschwindigkeit unter pra
xiskonformen Bedingungen und deutlichen Komfortnachteilen
gegenüber "weicheren" Radkörper-Aufbauten führt (H. C.
Smolik, Rhythmische Sport-Gymnastik, Radmagazin tour . . .)
Eine herkömmliche Verspeichung, die diese Nachteile mil
dern könnte, ist bei diesem Radfelgenkörper wegen der zur
Radnabe hin scharfkantig zulaufenden Felgengestalt nur mit
hohem Aufwand (innenliegende Nippel) in aerodynamisch und
ästhetisch befriedigender Weise möglich. Sie könnte zudem
nur sehr bedingt Abhilfe schaffen, da bereits der Felgen
körper als solcher in radialer Richtung äußerst steif ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rad
felgenkörper der eingangs genannten Gattung, der bei weit
gehender Erhaltung seiner vorteilhaften Elastizitätsei
genschaften verbesserte aerodynamische Eigenschaften auf
weist, sowie einen entsprechenden Radkörper anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch einen Radkörper mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schließt den Gedanken ein, in Abkehr von dem
Prinzip einer einteilig aufgebauten Felge mit großem
Höhen-Breiten-Verhältnis, deren hohe radiale Steifigkeit
konstruktiv bedingt ist, einen mehrteiligen Radfelgenkör
per zu schaffen, dessen Tragstruktur von der äußeren Ge
stalt weitgehend unabhängig gebildet ist. Dieser Gedanke
ermöglicht es, das Tragelement des gattungsgemäßen Radfel
genkörpers in einem Höhen-Breiten-Verhältnis auszubilden,
das im Hinblick auf die Steifigkeits- und Elastizitätsei
genschaften optimal gewählt wird, während die aerodynami
sche Optimierung über ein oder mehrere zusätzliche, nicht
in die Steifigkeit eingehende Elemente erfolgt. Damit läßt
sich ein Querschnitt der Felge-Reifen-Einheit realisieren,
der mit einem relativ großen Höhen-Breiten-Verhältnis und
gerundeten Umfangslinien als strömungsgünstig zu anzusehen
ist. Der Strömungsbeiwert des Fahrrades wird dabei primär
durch das in Fahrtrichtung weisende Profil des Vorderrades
im Frontaltbereich bestimmt. Dieses kann dabei bevorzugt
im Querschnitt auch tropfenförmig ausgestaltet sein. Für
die übrigen Bereiche des Laufrings des Rades, welche beim
Fahren einen horizontal gerichteten Geschwindigkeitsvektor
aufweisen, ist ein schlankes Höhen-/Breitenverhältnis
günstig. Die Speichen weisen bevorzugt ein in Drehrichtung
tropfenförmiges Profil auf.
Sowohl das Tragelement als auch das oder die zusätzli
che(n) Element(e), die als Elemente geringer mittlerer
Dichte ausgebildet sind, weisen in einer vorteilhaften
Ausbildung mindestens ein Teil aus Schaumwerkstoff, insbe
sondere Schaumkunststoff, auf, das vorzugsweise nicht in
situ gebildet, sondern als vorgefertigtes Teil eingesetzt
wird. Dies vereinfacht die Herstellung und senkt die
Kosten.
Alternativ dazu können das erste und/oder zweite, insge
samt im wesentlichen ringförmig gebildete, Element gerin
ger mittlerer Dichte mindestens einen Hohlkörper mit ge
ringer Wandstärke, etwa aus geblasenem Thermoplast-Kunst
stoff, aufweisen. Diese Ausgestaltung kann insbesondere
für den zweiten, im wesentlichen keine tragende Funktion
übernehmenden, Ring technologisch vorteilhaft sein.
Während der erste Ring im Hinblick auf seine tragende
Funktion in Umfangsrichtung im wesentlichen zusammenhän
gend gebildet sein wird, kann der zweite Ring in einer
zweckmäßigen Ausgestaltung mehrere, in Umfangsrichtung je
weils mit einem Abstand zueinander gereihte Teile auf
weisen. Dabei kann ein mehrteilig ausgebildeter Kern die
ses zweiten Ringes durchaus eine im wesentlichen geschlos
sene Oberfläche haben. Die - zumindest im Kern - mehrtei
lige Ausbildung vermindert die Biegesteifigkeit dieses
Ringes, da seine einzelnen (Kern-)Segmente unter Belastung
Relativbewegungen zueinander ausführen können. Dies wie
derum ermöglicht die Bildung eines Verbundes mit dem er
sten Teil, ohne daß damit die nachteilige hohe radiale
Steifigkeit des bekannten einteiligen Felgenaufbaus mit
großem Höhen-Breiten-Verhältnis erreicht würde.
Auch der zweite Ring kann mindestens eine wenigstens die
Seitenwangen bedeckende Lage aus faserverstärktem Kunst
stoff aufweisen, wenn die gemäß der Erfindung erfor
derliche mechanische Entkopplung gewährleistet ist.
Zur Realisierung einer Drahtreifenfelge können auf der
(radial) äußeren Mantelfläche des ersten Ringes Felgenhör
ner zur Aufnahme eines Drahtreifens im wesentlichen aus
dem faserverstärkten Kunststoff gebildet sein. Diese kön
nen etwa aus den - entsprechend der gewünschten Felgen
horn-Gestalt mechanisch nachbearbeiteten - Seitenwangen
einer zusätzlichen Kammer aus faserverstärktem Kunststoff
gebildet sein, die auf der äußeren Mantelfläche des ersten
Ringes im Herstellungsprozeß primär gebildet worden war
und deren äußere Mantelfläche und - falls eine solche vor
handen war - Füllung anschließend entfernt wurde.
Alternativ dazu kann auf der äußeren Mantelfläche des er
sten Ringes ein durch in-situ-Anformung mit dem ersten
Ring verbundenes Aluminiumprofil mit Felgenhörnern zur
Aufnahme eines Drahtreifens vorgesehen sein, womit ein so
genannter Hybrid- oder Composit-Aufbau vorliegt.
Der erfindungsgemäße Aufbau ermöglicht es, auch für Felgen
mit einem Höhen-Breiten-Verhältnis im Bereich von 2 oder
darüber den ersten, im wesentlichen tragenden Ring in einem
Höhen-Breiten-Verhältnis im Bereich zwischen 0,7 und 1,5
zu fertigen. Dieser Bereich ist für die verschiedenen Ein
satzzwecke von Fahrradfelgen als derjenige anzusehen, in
dem Steifigkeits- und Elastizitätsanforderungen optimal in
Einklang miteinander zu bringen sind.
Der zur Bildung der verschiedenen Elemente vorgesehene
faserverstärkte Kunststoff kann eine im wesentlichen uni
direktionale Faserlage und/oder eine Fasergewebelage auf
weisen. Letztere ist - insbesondere in Gestalt eines Gewe
beschlauches - im Fertigungsprozeß leicht zu handhaben,
ergibt bei gleichem Einsatz an Fasermaterial mechanisch
höher belastbare Teile, und deren äußeres Erscheinungsbild
ist attraktiv und zuverlässig reproduzierbar. Unidirektio
nale Faserlagen sind dagegen weniger materialkosteninten
siv und können für Bereiche besser geeignet sein, die ei
ner spanenden Nachbearbeitung unterzogen werden. Unter
diesen Aspekten wird die Wahl unterschiedlicher Bewehrun
gen für die verschiedenen Bereiche der Felge von Vorteil
sein - etwa die Ausbildung der Felgenhörner mit unidirek
tionalen Lagen und die des ersten Ringes (und beim Radkör
per auch der Speichen) mit einem Gewebeschlauch.
Der zweite, im wesentlichen nichttragende Ring kann ganz
ohne, mit unidirektionaler oder mit Gewebe-Bewehrung ge
bildet sein, wobei die konkrete Wahl hierbei weitgehend
nach ästhetischen und Kosten-Gesichtspunkten getroffen
werden kann.
Unabhängig davon können der zweite Ring und die Radspei
chen beim erfindungsgemäßen Radkörper eine zusammenhängend
gebildete Oberflächenschicht aufweisen. Diese kann auch
durch eine Lage aus faserverstärktem Kunststoff gebildet
sein, wobei durch geeignete Maßnahmen (etwa elastische Zwi
schenglieder im Aufbau) zu verhindern ist, daß auf diese
Weise eine zusätzliche Tragstruktur mit unerwünscht hoher
radialer Steifigkeit entsteht.
Bei der Ausführung der Erfindung kann der Ring hoher
Steifigkeit sowohl innen als auch außen gelegen sein. Für
den Fall, daß der das Strömungsprofil ohne wesentliche
Vergrößerung der Steifigkeit ergänzende Ring außen gelegen
ist, muß dieser lediglich die beim Fahren auf den Reifen
einwirkende Druckkomponente weiterleiten. Wenn dabei die
radiale Steifigkeit des Rings weitgehend unbeeinflußt
bleiben soll, wird der äußere Ring bevorzugt in Form von
Segmenten mit radialer Teilung vorgesehen, welche bei
radial-elastischer Ausgestaltung sogar noch zur Erhöhung
des Federungskomforts beitragen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu
sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der
Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Dreispeichenrades für
ein Rennrad als Ausführungsbeispiel eines Radkörpers gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2a eine schematische teilweise Querschnittsdarstel
lung des Radkörpers nach Fig. 1 längs der Linie A-A,
Fig. 2b eine schematische teilweise Querschnittsdarstel
lung des Radkörpers nach Fig. 1 längs der Linie B-B und
Fig. 3 eine schematische teilweise Querschnittsdarstel
lung einer abgewandelten Ausführungsform eines Radkörpers
ähnlich dem nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Dreispeichenrad 1 aus carbonfaserver
stärktem Epoxidharz mit einer Aluminiumnabe 2, einer Draht
reifenfelge 3 und drei Radspeichen 4a, 4b und 4c in einer
Seitenansicht dargestellt, und die Fig. 2a und 2b zeigen
wesentliche Teile dieses Radkörpers im Querschnitt. Bei
dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es ich
um ein solches mit außenliegendem Ring hoher radialer
Steifigkeit, wobei dieser Begriff sich bezieht auf die
Veränderung der Position der Mittelachse des Rades in
bezug auf Stöße, welche auf den die Fahrbahn berührenden
Teil des Rades einwirken.
Die Drahtreifenfelge 3 weist, wie am besten in der Quer
schnittsdarstellung der Fig. 2 zu erkennen ist, zwei Fel
genhörner 5a und 5b auf, die durch innenliegende Hinter
schneidungen in radial nach außen über die äußere Mantel
fläche 6 der Felge überstehenden Abschnitten 71a und 71b
der Felgenwandungen 7a und 7b gebildet sind. Ausgehend von
dem durch die Abmessungen üblicher Drahtreifen festgeleg
ten Abstand der Felgenhörner 5a und 5b, verlaufen die Fel
genwandungen 7a und 7b unter einem nahe der äußeren Man
telfläche 6 zunächst sehr kleinen und sich zur Radnabe hin
graduell vergrößernden spitzen Winkel aufeinander zu, bis
sie in einer verrundeten Kante 7c aufeinandertreffen.
Der Abstand zwischen der äußeren Mantelfläche 6 und der
verrundeten Kante 7c ist die Felgenhöhe h, und der Abstand
zwischen der Außenseite der Felgenhörner 5a und 5b ist die
Felgenbreite b. Das Verhältnis der Felgenhöhe zur Felgen
breite ("aspect ratio") beträgt bei dem dargestellten Rad
körper etwa 2,3, und die Felgenwandungen 7a und 7b bilden
zusammen mit dem - in Fig. 2a im Querschnitt mit einer ge
strichelten Umrißlinie skizzierten - Reifen 8 einen Körper
mit einem als strömungsgünstig bekannten Querschnitt. Die
Felgenform trägt damit zur Erzielung eines geringen Luft
widerstandes des Laufrades bei. Die (in den Figuren nicht
dargestellte) Querschnittsgestalt der Radspeichen 4a, 4b
und 4c in einer zu deren radialer Erstreckung senkrechten
Ebene ist ähnlich der der Reifen-Felgen-Einheit, d. h. auch
die Speichen sind strömungsgünstig geformt.
Die Felge 3 weist einen in Umfangsrichtung durchgehenden,
ringförmigen, tragenden Kern 9 aus Plexiglas-Hartschaum
(Rohacell) mit einer Ummantelung 10 aus einem Carbonfa
sergewebe-Epoxidharz-Verbund auf. Die Breite dieses Kerns
9 mit der Ummantelung entspricht der Felgenbreite, während
seine Höhe hK - je nach konkretem Einsatzzweck der Felge -
etwa dem 0,7- bis 1,5-fachen der Felgenbreite entspricht
und deutlich geringer als die Gesamthöhe h der Felge ist.
Weiter weist die Felge drei weitere, sich radial nach in
nen an den Ring 9 anschließende, in Umfangsrichtung je
weils mit einem Abstand zueinander gereihte Hartschaum-
Einlagen 11a, 11b und 11c auf, deren freie Oberflächen mit
einem Glasfaser-Epoxidharz-Verbund 12 ummantelt sind, der
mit dem den Kern 9 ummantelnden Verbund 10 zusammenhängend
gebildet ist. Die freien Oberflächen der zusammenhängenden
Verbunde 10 und 12 bilden die äußere Mantelfläche 6 und
die Seitenwandungen 7a und 7b der Felge 3.
Die radial nach außen über die Mantelfläche 6 überstehen
den Bereiche 71a und 71b der Felgenwandungen sind aus ei
nem Verbund aus unidirektional in Umfangsrichtung verlau
fenden Carbonfaser-Rovings und Epoxidharz gebildet.
Die Speichen 4a, 4b und 4c weisen jeweils ebenfalls einen
Hartschaumkern 13a, 13b und 13c mit einer Ummantelung 14a,
14b und 14c aus einem Carbonfasergewebe-Epoxidharz-Verbund
auf, der in den Bereichen, wo die Speichen auf die Felge
stoßen, integral mit dem Verbund 10, jedoch von dem Ver
bund 12 mit den Hartschaum-Einlagen 11a, 11b und 11c durch
einschnittartige Zwischenräume 15a und 15a′, 15b und 15b′
sowie 15c und 15c′ getrennt gebildet ist.
Im die Nabe 2 umgebenden Bereich sind die der Nabe zuge
wandten Stirnseiten der Speichenkerne 13a, 13b und 13c so
geformt und die Fasergewebeeinlagen 14a, 14b und 14c für
ihre Ummantelungen so zugeschnitten, daß sich ein hoch
steifer Käfig ergibt, in den die Aluminiumnabe 2 fest ein
gebettet ist. Die Nabe selbst kann in-situ bei der Bildung
des Faserverbundes mit eingeformt oder auch nachträglich
eingesetzt werden.
Der durchgehende Felgenkern 9 mit der Carbonfaserverbund-
Ummantelung 10 in der Felge 3 wird über die Speichenkerne
13a, 13b und 13c mit der jeweiligen Carbonfaserverbund-
Ummantelung 14a, 14b und 14c auf der Nabe 2 abgestützt.
Diese Teile bilden den tragenden Aufbau des Radkörpers 1,
der die erforderliche Biegesteifigkeit mit einer gegenüber
bekannten Dreispeichenrädern mit großem Höhen-Breiten-
Verhältnis wesentlich verbesserten radialen Elastizität
vereint.
Die zusätzlichen Hartschaum-Einlagen 11b, 11b und 11c der
Felge 3 mit der zugehörigen Ummantelung 12, die von den
Radspeichen 4a, 4b und 4c und damit vom Traggerüst des
Radkörpers durch die Zwischenräume 15a, 15a′, 15b, 15b′,
15c und 15c′ getrennt sind, haben dagegen keine wesentli
che tragende Funktion. Sie dienen dazu, dem Felgenquer
schnitt eine von den mechanischen Eigenschaften des Tragge
rüstes und der entsprechend gewählten Form des Felgentrag
ringes 9 unabhängige, strömungsgünstigere Gestalt zu ver
leihen. Infolge des Vorsehens der Zwischenräume, in die
hinein das Material bei radialer Belastung ohne Abstützung
auf den Speichen ausweichen kann, verringern sie trotz der
über die Harz-Ummantelung hergestellten Verbindung mit dem
tragenden Felgenkern 9 die radiale Elastizität des Radkör
pers nur unwesentlich. Die Wahl des Fasermaterials und von
dessen Konfektionierung (Gewebe, Rovings oder ggfs. auch
Kurzfasern) kann im Hinblick auf die geringen mechanischen
Anforderungen primär nach Kosten- und ästhetischen Ge
sichtspunkten erfolgen, u. U. kann eine Bewehrung auch ganz
entfallen.
Eine noch stärkere mechanische Entkopplung der den Felgen
querschnitt bestimmenden Zusatzelemente vom tragenden Kern
ist bei der in Fig. 3 gezeigten Abwandlung des in den
Fig. 1 und 2 dargestellten und oben beschriebenen Aufbaus
möglich. Die Seitenansicht des Radkörpers entspricht
weitgehend derjenigen nach Fig. 1, so daß diese nicht noch
mals gezeigt und beschrieben wird.
Gemäß Fig. 3 weist ein Radkörper 101 eine Felge 103 auf,
deren tragender Kern ähnlich wie bei der ersten Ausfüh
rungsform aus einem Hartschaum-Tragkern 109 und einem die
sen ummantelnden Faser-Kunstharz-Verbund 110 gebildet ist.
Als Fasermaterial sind - je nach mechanischen Anforderun
gen und Kostengrenzen - neben Kohle(Carbon-)fasern in ei
ner Konfektionierung als Gewebeschlauch auch andere anor
ganische Fasern (für extreme Anforderungen u. U. etwa aus
Borkarbid) oder organische Polymerfasern (Aramid) und an
dere Konfektionierungen (etwa gewickelte Gewebelagen oder
Rovings) einsetzbar. Als Matrix ist neben Epoxidharz etwa
auch Polyesterharz oder Vinylharz einsetzbar. Dem Felgen-
Tragkern sind in zu Fig. 1 und 2 analoger Ausbildung Spei
chen und Nabe zugeordnet.
Das Profil zur Aufnahme des Drahtreifens ist ein strangge
gossenes Aluminium- bzw. Aluminiumlegierungsprofil 106 in
annähernder U-Form, das die äußere Mantelfläche 106 der
Felge und die Felgenhörner 171a und 171b bildet und in
einer entsprechenden, als solche bekannten Gießform mit
dem Tragkern integral verbunden gebildet wird.
Auf die innere (der Radnabe zugewandte) Mantelfläche des
Felgentragkerns sind in den Speichenzwischenräumen kreis
ringsegmentförmige und im Querschnitt einen annähernd
dreieckigen Teil eines strömungsgünstigen Profils bildende
Hohlkörper 112a, 112b und 112c aus geblasenem Thermoplast-
Kunststoff aufgeklebt.
Während die Herstellung des Tragkerns - etwa mittels des
Harzinjektions- oder RTM-Verfahrens - ein technologisch
anspruchsvoller Prozeß ist, können diese Hohlkörper mit
sehr geringem Gewicht und kostengünstig aus Massen-
Kunststoffen (etwa Polyethylen) gefertigt werden und ver
ändern das Verhalten des Tragkerns unter Belastung prak
tisch überhaupt nicht. Neben der Ausbildung der aufgesetz
ten Teile als Hohlkörper kommt auch eine solche als
Schaumstoffkörper (etwa aus einem Polyurethanschaum) mit
oder ohne Ummantelung in Frage. Das Aufsetzen kann auch
unter Vorsehen von formschlüssig ineinander eingreifenden
Verbindungselementen an Tragkern und Zusatzelement erfol
gen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht
auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr
ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der
dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearte
ten Ausführungen Gebrauch macht.
Bei einer Ausführung des erfindungsgemäßen Felgenkörpers
als Schlauchreifenfelge entfällt die Ausbildung von Fel
genhörnern, und statt dessen wird die äußere Mantelfläche
der Felge konkav vertieft ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Radfelgenkörper kann insbesondere auch
mit einer herkömmlichen Verspeichung versehen werden, wo
bei die Speichen am Felgentragkern befestigt werden und
zwischen den oder durch die zur Verbesserung der aerodyna
mischen Eigenschaften der Felge vorgesehene(n) Zusatzele
mente(n) hindurchlaufen, ohne mit diesen fest verbunden zu
sein.
Diese Zusatzelemente können auch - etwa durch eine elasti
sche Oberflächenbeschichtung oder ausgeprägt elastische
Ausbildung der Elemente selbst - miteinander und/oder mit
dem Tragkern und den Speichen derart zusammenhängend ge
bildet sein, daß zwar eine weitgehend fugenlose Oberflä
che, jedoch keine starre in erheblichem Umfang kraftüber
tragend wirkende Verbindung entsteht.
Bei einer Ausführung, bei der der steife Bereich des
Rad rings innen gelegen und unmittelbar mit den Speichen
verbunden ist, leistet der äußere, in Bezug auf die Strö
mungseigenschaften ergänzende Bereich keinen oder einen
nur geringen die radiale Steifigkeit erhöhenden Beitrag.
Bei einer - ebenfalls nicht dargestellten - Variante
kann dabei auf einem in tangentialer Richtung segmentier
ten Zwischenträger geringer Dichte ein geschlossener
Felgenring angebracht sein, der seinerseits mittels
geeigneter Felgenhörner den Reifen hält. Der Zwischen
träger trägt dabei wesentlich zur Erhöhung des Fede
rungskomforts bei.
Die Anwendung der Erfindung ist insbesondere in der Fahr
radtechnik möglich, aber nicht auf diese beschränkt und
etwa auch bei Solarmobilen und ähnlichen Spezial- und Ex
perimentalfahrzeugen denkbar, wo es auf strömungsgünstige
Ausbildung der Radfelgen bzw. -körper ankommt.
Claims (17)
1. Radkörper mit strömungsgünstigem Querschnitt, ins
besondere für ein Fahrrad, mit einem Felgenkörper, dessen
Festigkeit durch ein ringförmiges Kernelement (9; 109) ge
ringer mittlerer Dichte mit einer dieses Kernelement im
wesentlichen allseitig umgebende Lage (10; 110) aus faser
verstärktem Kunststoff bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß radial anschließend an das von faserverstärktem
Kunststoff umschlossene ringförmige Kernelement (9, 109)
ein weiterer, im wesentlichen geschlossener, Ring vorgese
hen ist, welcher zur Verbesserung der Strömungseigenschaf
ten des Rades beiträgt, der aber von dem ersten Ring und
den Radspeichen derart mechanisch entkoppelt ist, daß er
nicht wesentlich zur Erhöhung der Steifigkeit der Felge
beiträgt.
2. Radkörper nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Ring innen an
den ersten Ring anschließt.
3. Radkörper nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Ring Aussparun
gen aufweist, die von Radspeichen (4a, 4b, 4c) ohne we
sentlichen Kraftschluß durchquert werden.
4. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Ring außen an den ersten Ring anschließt.
5. Radkörper nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Ring den Reifen
trägt, wobei Mittel zur seitlichen Führung des Reifens be
züglich des ersten Ringes vorgesehen sind.
6. Radkörper nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Ring Felgenhör
ner zur Aufnahme eines Drahtreifens aufweist.
7. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der er
ste und/oder zweite Ring geringer mittlerer Dichte minde
stens ein Teil (9, 11a, 11b, 11c; 109) aus Schaumwerk
stoff, insbesondere Schaumkunststoff, aufweist.
8. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der er
ste und/oder zweite Ring geringer mittlerer Dichte minde
stens einen Hohlkörper (112a) mit geringer Wandstärke ein
schließt.
9. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Ring mehrere, in Umfangsrichtung jeweils mit einem
Abstand aneinander gereihte Teilelemente (11a, 11b, 11c;
112a) einschließt.
10. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Ring mindestens eine wenigstens die Seitenwangen
bedeckende Lage (12) aus faserverstärktem Kunststoff auf
weist.
11. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die äu
ßere Mantelfläche des ersten Ringes Felgenhörner (5a, 5b)
zur Aufnahme eines Drahtreifens im wesentlichen aus dem
faserverstärkten Kunststoff aufweist.
12. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der
äußeren Mantelfläche des ersten Ringes ein durch in-situ-
Anformung mit dem ersten Ring verbundenes Aluminiumprofil
(105) mit Felgenhörnern (171a, 171b) zur Aufnahme eines
Drahtreifens vorgesehen ist.
13. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der fa
serverstärkte Kunststoff (5a, 5b, 10, 12) eine im wesent
lichen unidirektionale Faserlage und/oder eine Fasergewe
belage aufweist.
14. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Höhen-Breiten-Verhältnis (h/b) des ersten Ringes (9, 10)
im Bereich zwischen 0,7 und 1,5 liegt.
15. Radkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß drei
oder vier Radspeichen vorgesehen sind, die jeweils ein
Kernelement (13a, 13b, 13c) geringer mittlerer Dichte und
mindestens eine, dieses im wesentlichen allseitig umgeben
de Lage (14a, 14b, 14c) aus faserverstärktem Kunststoff
aufweisen, wobei diese Kunststofflage durch gemeinsame
Aushärtung mit der das Kernelement (9) des ersten Ringes
umgebenden Kunststofflage (10) fest verbunden ist.
16. Radkörper nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen den Radspeichen
(4a, 4b, 4c) und dem zweiten Ring (11a, 11b, 11c, 12) Ab
standsbereiche (15a, 15a′, 15b, 15b′, 15c, 15c′) vorgese
hen sind, die eine berührungsfreie Relativbewegung zwi
schen den Radspeichen und dem zweiten Ring bei radialer
Belastung des Radkörpers (1) ermöglichen.
17. Radkörper nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Ring (11a,
11b, 11c, 12) und der erste Ring bzw. die Radspeichen (4a,
4b, 4c) eine zusammenhängend gebildete, elastische Ober
flächenschicht aufweisen, die eine reversible Relativbewe
gung zwischen den jeweiligen Kernelementen erlaubt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944416796 DE4416796A1 (de) | 1994-05-06 | 1994-05-06 | Radkörper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944416796 DE4416796A1 (de) | 1994-05-06 | 1994-05-06 | Radkörper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4416796A1 true DE4416796A1 (de) | 1995-11-09 |
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ID=6517982
Family Applications (1)
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DE19944416796 Withdrawn DE4416796A1 (de) | 1994-05-06 | 1994-05-06 | Radkörper |
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Country | Link |
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DE (1) | DE4416796A1 (de) |
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- 1994-05-06 DE DE19944416796 patent/DE4416796A1/de not_active Withdrawn
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