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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Fahrradspeichenräder und insbesondere
eine Felge für
ein Fahrradspeichenrad, ein Speichenrad, das eine solche Felge umfasst
sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Felge für ein Fahrradspeichenrad.
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Normalerweise
umfasst ein Fahrradspeichenrad eine Felge, eine Nabe und eine Reihe
von Speichenverbindungen zwischen der Felge und der Nabe.
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Spezieller
ist für
die Verbindung zwischen Felge und Nabe typischerweise eine Speiche
mit einem breiter gemachten Kopf an einem ersten Ende und einem
Außengewinde
an einem dem ersten Ende gegenüber
liegenden, zweiten Ende vorgesehen.
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Der
breiter gemachte Kopf der Speiche wird in einem geeignet geformten
Sitz aufgenommen, der gewöhnlich
an der Nabe oder an einem Flansch derselben ausgebildet ist. Um
die Ausdehnung der Speiche in der radialen Richtung oder im Wesentlichen
in radialer Richtung zu ermöglichen,
ist typischerweise nahe dem ersten Ende der Speiche eine Krümmung vorgesehen.
Die Krümmung
der Speiche an dem ersten Ende kann jedoch zum Beispiel im Fall
einer Verwendung einer wie in
US
2002/0033635 beschriebenen Nabe weggelassen werden.
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Das
Gewinde an dem zweiten Ende der Speiche wird schraubbar verbunden
in einer Gewindebohrung, die normalerweise an der Felge ausgebildet
ist, oder vorzugsweise in einem entfernbaren Verbindungselement
vom Typ eines Speichennippels oder einer Mutter, die an Sitzbohrungen
in der Felge anstößt, vielleicht
durch die Einfügung
einer Platte wie es zum Beispiel in
EP
0 936 085 veranschaulicht ist.
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Speichen
mit unterschiedlichen Befestigungseinrichtungen für die Felge
und die Nabe sind ebenfalls bekannt, bei denen zum Beispiel beabsichtigt
ist, dass der Kopf der Speiche mit der Nabe verbunden wird, und
das Gewinde der Speiche mit der Nabe verbunden wird, wobei die vorliegende
Erfindung nicht auf eine beliebige Art von Speichenverbindung beschränkt ist.
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In
der vorliegenden Erfindung und in den angefügten Ansprüchen ist unter dem Begriff „Speichenverbindung" beabsichtigt, die
Reihe einer Speiche und möglichen
entfernbaren Verbindungselementen, wie beispielsweise oben erwähnten Nippel und
Einfügungsplatte,
anzugeben.
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Die
Nabe ist ein Element mit Rotationssymmetrie in Bezug auf die Achse
des Fahrradrades, wobei die Speichenverbindungen entlang des Umfangs des
Rades immer so verteilt sind, dass sich der Massenmittelpunkt derselben
als Ganzes auf der Achse des Rades befindet. Spezieller können die
Speichenverbindungen gleichmäßig beabstandet
verteilt sein, oder es können
auch Gruppen von zwei oder mehreren Speichenverbindungen entlang
der Felge gleichmäßig beanstandet
verteilt sein.
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Aufgrund
des unterschiedlichen Winkels der Speichenverbindungen in Bezug
auf die Mittelebene des Rades (Radsturz) zwischen der einen und
der anderen Seite der Nabe und/oder infolge einer tangentialen Befestigung
der Speichen an einer Seite der Nabe und/oder aus anderen Gründen in
besonders komplexen Speichenmustern können Speichenverbindungen unterschiedlicher
Masse vorhanden sein, die jedoch in Bezug auf die Rotationsachse
regelmäßige Teilmengen
von gleichen Speichenverbindungen bilden. Deshalb befindet sich
auch in solchen Fallen der Massenmittelpunkt der Reihe von Speichenverbindungen
an der Rotationsachse des Rades, mit anderen Worten, die Reihe von
Speichenverbindungen wird in Bezug auf die Rotationsachse ausbalanciert.
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Zum
Beispiel ist von
EP 0 715 001 ,
EP 1 084 868 und von
EP 1 491 362 bekannt, Felgen
mit einer geringen Wanddicke in allen Bereichen zwischen den Speichen
oder zumindest in allen Bereichen zwischen Speichengruppen, die
eng zusammen liegen, zum Aufnehmen des Gewichts der Felge herzustellen,
während
sich dennoch eine genügende
Festigkeit der Struktur entlang der gesamten Felge bietet.
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Die
bekannten Geometrien der Felgen einschließlich derjenigen der gerade
erwähnten
Druckschriften sind so, dass auch die Felge ein Element mit Rotationssymmetrie
bezüglich
der Achse des Rades ist.
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In
einer ersten Analyse wird deshalb das Rad dynamisch ausgewuchtet.
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Praktisch
gibt es jedoch immer einen Grund für Ungleichgewicht oder Massenungleichmäßigkeit insbesondere
für eine örtlich begrenzte
Massenzunahme, die aus dem Halteventil der Luft innerhalb des Luftreifens
besteht, sei er vom Typ mit einem Innenschlauch, schlauchlos oder
mit einem Schlauchreifen. Das in einer passenden, in der Felge ausgebildeten Öffnung angebrachte
Ventil besteht typischerweise aus Messing und besitzt Standardabmessungen
und daher ein vorgegebenes Gewicht. Die geringe Erleichterung, die
in der Felge durch das für
das Ventil selbst vorgesehene Aufnahmeloch bewirkt wird, ist nicht
ausreichend, um die örtlich
begrenzte Massenzunahme an dem Ventil zu kompensieren. Im Gegensatz
dazu ist bei Felgen wie bei den von Campagnolo S. r. l. auf den
Markt gebrachten Bora-Rädern,
die durch Formgebung von Carbonfasern erhalten werden, die örtlich begrenzte
Massenzunahme am Ventil aufgrund des Vorhandenseins einer größeren Dicke
der Felge in einem solchen Bereich manchmal mit einer weiteren Massenzunahme
verbunden, um die Schwächung
der Felge aufgrund der Öffnung
für das
Ventil auszugleichen.
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In
US 2002/0667066 A1 wird
gezeigt, dass dieses Problem auch bei Scheibenrädern erkannt ist und gelöst wird,
indem die Dicke der Scheibe im Verhältnis zur Ventilposition verändert wird.
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Der
Grund für
ein durch das Ventil dargestelltes Ungleichgewicht ist im Fall von
Metallfelgen mit einem zweiten Grund verbunden. Tatsächlich werden Metallfelgen,
insbesondere aus Stahl oder einer Aluminiumlegierung bestehende,
durch einen entsprechend dem gewünschten
Querschnitt der Felge im Strang gezogenen Stab hergestellt, wobei
der Stab durch Kalandern zu einem Umfang geformt wird. Das Verbinden
der Enden des Stabes wird auf verschiedenen Wegen durchgeführt, wobei
jedoch alle das Hinzufügen
von Material bewirken und deshalb eine örtlich begrenzte Massenzunahme
bestimmen. Zum Beispiel bewirken bekannte Verfahren zur Durchführung der
Verbindung: Das Einsetzen mit Einpressen von einem oder mehreren
Stiften in entsprechende Öffnungen,
die stumpf anstoßend
in der Wand der Enden des im Strang gezogenen Stabes ausgebildet sind;
das Einsetzen einer Hülse
in eine innere Kammer des im Strang gezogenen Stabes in einem bestimmten
Umfang von beiden Enden, möglichst
mit der Zugabe einer Klebesubstanz; dem Stumpfschweißen der
Enden mit oder ohne Zugabe von Schweißmaterial, jedoch in jedem
Fall unter Verwendung von festen Metalleinsätzen in die innere Kammer des
im Strang gezogenen Stabes, um das Ergreifen der Enden mit geeigneten
Zangen während des
Schweißens
ohne Risiko einer Verformung der Felge zu ermöglichen.
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Jeder
Grund oder beide Gründe
für eine örtlich begrenzte
Massenzunahme bewirkt (bewirken), dass der Massenmittelpunkt der
Massen nicht zur Rotationsachse des Rades gehört. Vom dynamischen Standpunkt
aus bewirkt das durch solche lokal begrenzte Massenzunahmen verursachte
Ungleichgewicht eine ungünstige
Instabilität
des Rades. Vorausgesetzt, dass das Ungleichgewicht zunimmt, wenn
sich die Geschwindigkeit des Rades erhöht, wird es außerdem genau
dann gefährlicher,
wenn die Fahrgeschwindigkeit schnell ist, wie wenn es bergab geht,
und im Gegensatz dazu ein sehr stabiles Rad benötigt wird.
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Im
Fall von Metallfelgen ist es bekannt, die Öffnung für das Ventil in einer Position
genau entgegengesetzt zu der Verbindung des im Strang gezogenen
Stabes vorzusehen, um das Problem von dynamischem Ungleichgewicht
zu verringern, siehe zum Beispiel
US
5 603 553 . Das so erzielte Ausgleichen der in Bewegung
befindlichen Massen ist jedoch nicht ausreichend, um eine gute Stabilität des Rades zu
erzeugen, weil typischerweise die zusätzliche Masse im Bereich der
Verbindung unterschiedlich zu der, normalerweise größer als
die Masse des Ventilkörpers
ist. Außerdem
ist es manchmal im Fall von Rädern
mit ungeraden Speichenmustern nicht möglich, die Öffnung für das Ventil in einer Position
genau entgegen gesetzt zu der Verbindung des im Strang gezogenen
Stabes vorzusehen, sondern nur in einer ungefähr entgegen gesetzten Position,
da die genau entgegen gesetzte Position von einer Speiche oder von
einer Gruppe von Speichen eingenommen wird. Daher kann die Resultierende
der Kräfte
aufgrund der oben erwähnten
Massendifferenz und/oder infolge des Winkels, den die Zentrifugalkräfte aufgrund der
zwei örtlich
begrenzten Massenzunahmen zwischen sich bilden, nicht aufgehoben
werden.
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Es
ist außerdem
versucht worden, das Problem der Auswuchtung in solchen Felgen durch
Kleben einer Platte an der Ventilöffnung zu lösen. Dadurch, dass ein zusätzliches
Element vorgesehen wird, ist eine solche Bereitstellung jedoch sowohl vom
Standpunkt der Herstellung als auch vom Standpunkt des Endprodukts
nicht zufrieden stellend, weil, neben dem zunehmenden Gewicht der
Felge, mit der Platte das Risiko einer Ablösung bei Gebrauch des Fahrrades
eingegangen wird, diese unästhetisch
und nicht aerodynamisch ist.
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Das
technische Problem auf der Basis der vorliegenden Erfindung ist,
das dynamische Ungleichgewicht eines Fahrradrades zu reduzieren. Eine
anspruchsvollere Aufgabe ist es, das dynamische Ungleichgewicht
eines Fahrradrades völlig
auszuschließen.
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Das
oben in groben Zügen
dargestellte technische Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die
Felge eines Fahrradspeichenrades, die Speichenbefestigungsbereiche
und Unterspeichenbereiche umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterspeichenbereiche eine erste Teilmenge von Unterspeichenbereichen
mit einer ersten mittleren Wanddicke und eine zweite Teilmenge von
Unterspeichenbereichen aufweisen, wobei jeder Unterspeichenbereich
der zweiten Teilmenge eine kleinere mittlere Wanddicke als die erste
mittlere Wanddicke aufweist, die Unterspeichenbereiche der zweiten
Teilmenge verteilt sind, um zumindest eine örtlich begrenzte Massenzunahme
des Rades wenigstens teilweise zu kompensieren.
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In
der vorliegenden Beschreibung und in den angefügten Ansprüchen ist mit mittlerer Wanddicke das
Materialvolumen der Felge in dem Bereich, dividiert durch die Länge des
Bereiches, gemeint.
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Die örtlich begrenzten
Massenzunahmen des Rades können
ein Ventil umfassen, das geeignet ist, um mit der Felge und/oder
einem Verbindungsbereich der Felge verbunden zu werden.
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Die
zweite Teilmenge, d. h. Bereiche von vergleichsweise geringer Dicke,
können
einen Unterspeicherbereich umfassen, der eine erste Position aufweist,
in der es eine erste örtlich
begrenzte Massenzunahme gibt.
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Alternativ
dazu oder zusätzlich
kann die zweite Teilmenge zumindest ein Paar von um die erste Position
symmetrisch angeordnete Unterspeichenbereiche in einer Hälfte der
um die erste Position herum zentrierten Felge enthalten.
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Das
oben Genannte gilt auch in dem Fall, bei dem außerdem eine zweite örtlich begrenzte
Massenzunahme vorhanden ist, die kleiner als die erste örtlich begrenzte
Massenzunahme und an einer zweiten Position in einem Unterspeichenbereich
angeordnet ist, die im Wesentlichen der ersten Position genau gegenüberliegend
angeordnet ist. Die zwei örtlich
begrenzten Massenzunahmen können
sich natürlich
teilweise kompensieren. Außerdem können kleine
Abweichungen von Positionen genau direkt entgegengesetzt mit dem
nicht symmetrischen Fortschreiten der Wanddicke des Bereichs (der
Bereiche) der zweiten, zum Ausgleich oder teilweisen Ausgleich verwendeten
Teilmenge berücksichtigt
werden.
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Wenn
eine erste örtlich
begrenzte Massenzunahme an einer ersten Position und eine zweite örtlich begrenzte
Massenzunahme vorhanden ist, die kleiner ist als die erste örtlich begrenzte
Massenzunahme und an einer zweiten Position in einem Unterspeichenbereich
angeordnet ist, die nicht direkt entgegengesetzt der ersten Position
angeordnet ist, kann die zweite Teilmenge einen Unterspeichenbereich
umfassen, der auf der gleichen Seite in Bezug auf die zweite Position
bezüglich
des Durchmessers, der durch die erste Position und in der gleichen
Hälfte der
Felge wie die erste Position verläuft, angeordnet ist.
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Insbesondere
kann die zweite Teilmenge den der ersten Position am nächsten befindlichen Unterspeichenbereich
umfassen, der die gleiche Ausdehnung wie der die erste örtlich begrenzte
Massenzunahme aufweisende Unterspeichenbereich besitzt.
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Dies
kann im Fall von gleichmäßiger Verteilung
der Speichen der der ersten Position benachbart angeordnete Unterspeichenbereich
sein.
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In
anderen Ausführungen,
bei denen es eine erste örtlich
begrenzte Massenzunahme an einer ersten Position und eine zweite örtlich begrenzte Massenzunahme
gibt, die kleiner als die erste örtlich begrenzte
Massenzunahme und an einer zweiten Position angeordnet ist, können die
zwei örtlich
begrenzten Massenzunahmen auch in dem Fall getrennt kompensiert
werden, bei dem die erste und die zweite örtlich begrenzte Massenzunahme
genau entgegengesetzt oder im Wesentlichen entgegengesetzt sind.
Natürlich
kann es in bestimmten Fällen vorzuziehen
sein, das Gewicht der Felge zu minimieren, um beide der durch die örtlich begrenzten
Massenzunahmen einbezogenen Bereiche zu reduzieren, jeweils durch
eine Masse, die der innerhalb dieser befindlichen, örtlich begrenzten
Massenzunahme entspricht.
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Zum
Beispiel kann die zweite Teilmenge einen die erste Position umfassenden
Unterspeichenbereich und einen die zweite Position umfassenden Unterspeichenbereich
aufweisen.
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Alternativ
dazu oder zusätzlich
kann die zweite Teilmenge zumindest ein Paar von Unterspeichenbereichen,
die symmetrisch um die erste Position herum in der Hälfte der
um die erste Position herum zentrierten Felge angeordnet sind, und
mindestens ein Paar von Unterspeichenbereichen, die symmetrisch
um die zweite Position in der Hälfte
der um die zweite Position herum zentrierten Felge angeordnet sind,
umfassen.
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Um
eine vorteilhaft leichte Felge zu erzeugen, kann in den verschiedenen
Ausführungen
die zweite Teilmenge des Weiteren zumindest eine Gruppe von Unterspeichenbereichen
umfassen, wobei die Gruppe in Bezug auf die Achse der Felge ausgewuchtet
und deshalb in Bezug auf die Kompensation der örtlich begrenzten Massenzunahmen
neutral ist.
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Insbesondere
kann die Gruppe von Bereichen eine oder mehrere Paare von direkt
entgegen gesetzt angeordneten Unterspeichenbereichen umfassen.
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In
dem Fall, wo es Unterspeichenbereiche mit unterschiedlichen Ausmaßen gibt,
wie zum Beispiel im Fall von Speichenmustern mit Gruppen von Speichen,
können
diejenigen der zweiten Teilmenge alle das gleiche Ausmaß oder auch
ein unterschiedliches Ausmaß aufweisen.
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In
Ausführungen,
die vorteilhaft sind, weil sie die spanende Bearbeitung zur Reduzierung
der Dicke der Unterspeichenbereiche der zweiten Teilmenge minimieren
und/oder die Festigkeit der Struktur der Felge maximieren, besteht
die zweite Teilmenge aus einem oder zwei Unterspeichenbereichen.
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Um
das Gewicht der Felge zu minimieren, kann es andererseits vorteilhaft
sein, dass die zweite Teilmenge alle Unterspeichenbereiche außer von
1 oder 2 oder alle der zwischen Gruppierungen von Speichen angeordneten
Unterspeichenbereiche mit Ausnahme von 1 oder 2 umfasst.
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Die
Unterspeichenbereiche der zweiten Teilmenge können die gleiche mittlere Wanddicke
besitzen, wobei dies jedoch nicht wesentlich ist.
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Die
Geometrie der Unterspeichenbereiche der zweiten Teilmenge kann von
verschiedener Art sein.
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Zum
Beispiel kann jeder Unterspeichenbereich der zweiten Teilmenge eine
symmetrische oder eine nicht symmetrische Massenverteilung aufweisen.
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Außerdem können in
jedem Unterspeichenbereich der zweiten Teilmenge die Übergänge von der
Dicke der benachbarten Speichenbefestigungsbereiche scharf sein
oder sich entlang einer bestimmten Länge der Felge entwickeln.
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Die
Reduzierung der mittleren Wanddicke der Unterspeichenbereiche der
zweiten Teilmenge kann in einer oder mehreren der Wände der
Felge, zum Beispiel in der einen, die ihrem Mittelpunkt gegenüber liegt,
normalerweise unterer Steg genannt, vorgenommen werden.
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Damit
die zur Kompensation notwendige Erleichterung ermöglicht wird,
während
doch eine angemessene Festigkeit der Struktur erhalten bleibt, kann
ein solcher Bereich, wenn die zweite Teilmenge einen eine Öffnung für ein Ventil
aufweisenden Unterbereich umfasst, einen die Ventilöffnung umfassenden
mittleren Bereich und zwei Endbereiche aufweisen, wobei der mittlere
Bereich eine größere Wanddicke
als die Endbereiche besitzt.
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Die
Unterspeichenbereiche der ersten Teilmenge, d. h. die vergleichsweise
dicken, können
eine mittlere Wanddicke besitzen, die einer mittleren Wanddicke
der Speichenbefestigungsbereiche entspricht, was typischerweise
die maximale Dicke der Felge ist.
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In
einer zweiten Ausführung
der Erfindung betrifft diese ein Fahrradspeichenrad mit einer wie oben
skizzierten Felge.
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In
einer dritten Ausführung
der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Herstellung einer
Felge eines Fahrradspeichenrades, umfassend den Schritt der Bildung
einer Felge mit Speichenbefestigungsbereichen und Unterspeichenbereichen,
dadurch gekennzeichnet dass eine erste Teilmenge der Unterspeichenbereiche
mit einer ersten mittleren Wanddicke und eine zweite Teilmenge von
Unterspeichenbereiche jeweils mit einer mittleren Wanddicke ausgebildet
sind, die kleiner ist als die erste mittlere Wanddicke, wobei die
Unterspeichenbereiche der zweiten Teilmenge verteilt sind, um zumindest
teilweise wenigstens eine örtlich
begrenzte Massenzunahme des Rades auszugleichen.
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Diese
Felge kann insbesondere eine wie oben skizzierte Felge sein.
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In
einer ersten Variante umfasst das Verfahren den Schritt des Bereitstellens
einer Menge von Verbundwerkstoff in einer Form zur Bildung der Felge in
einer Matrix aus Polymermaterial in den Unterspeichenbereichen der
ersten Teilmenge, die größer ist als
in den Unterspeichenbereichen der zweiten Teilmenge.
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In
einer zweiten Variante umfasst das Verfahren den vorläufigen Schritt
des Bildens einer Felge, die alle Unterspeichenbereiche von gleicher
mittlerer Wanddicke aufweist, und den Schritt des Entfernens von
Material aus der zweiten Teilmenge der Unterspeichenbereiche.
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Der
Schritt des Entfernens von Material kann durch mechanische Bearbeitung
insbesondere durch Fräsen,
durch chemisches Ätzen
oder durch Funkenerosion durchgeführt werden.
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Die
Erfindung wird anschließend
mit Bezug auf einige Ausführungen
und Beispiele auf der Basis der angefügten Zeichnungen, in denen
entsprechende Elemente mit ähnlichen
Zahlen bezeichnet sind, besser beschrieben. In den Zeichnungen:
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1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Rades nach einer ersten Ausführung der
Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Felgenabschnitts mit einer
Speichenverbindung, die mit diesem verbunden ist;
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3 ist
ein Schnitt durch die Felge des Rades von 1 mit dem
angebrachten Ventil;
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4 ist
die perspektivische Darstellung eines Paars von Einsätzen zur
Verbindung der Felge;
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5 ist
eine perspektivische Darstellung einer Hülse zur Verbindung der Felge;
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6 ist
eine Darstellung im Querschnitt der in die Felge eingesetzten Hülse von 5;
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7 und 8 sind
Darstellungen, die jeweils 1 und 3 entsprechen,
jedoch relativ zu einer zweiten Ausführung;
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9 und 10 sind
Darstellungen, die jeweils 1 und 3 entsprechen,
jedoch Im Verhältnis
zu einer dritten Ausführung;
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11 ist
eine vergrößerte Darstellung
eines Abschnitts der Felge von 10;
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12 und 13 sind
Ansichten, die jeweils 1 und 3 entsprechen,
jedoch im Verhältnis
zu einer vierten Ausführung;
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14 ist
eine vergrößerte Darstellung
eines Abschnitts der Felge von 13;
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15 und 16 sind
Darstellungen, die jeweils 1 und 3 entsprechen,
jedoch im Verhältnis
zu einer fünften
Ausführung;
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17 und 18 sind
Darstellungen, die jeweils 1 und 3 entsprechen,
jedoch im Verhältnis
zu einer sechsten Ausführung;
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19 und 20 sind
Darstellungen, die jeweils 1 und 3 entsprechen,
jedoch im Verhältnis
zu einer siebenten Ausführung;
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21 ist
eine vergrößerte Darstellung
eines Abschnitts der Felge von 20;
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22 und 23 sind
Darstellungen, die jeweils 1 und 3 entsprechen,
jedoch im Verhältnis
zu einer achten Ausführung;
und
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24 ist
eine vergrößerte Darstellung
eines Abschnitts der Felge von 23.
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In 1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Rades 11 nach einer
ersten Ausführung
der Erfindung gezeigt. Das dargestellte Rad 11, insbesondere
ein Vorderrad, besitzt eine Nabe 12, eine Felge 13 und
eine Reihe von Speichenverbindungen 14 zwischen der Nabe 12 und
der Felge 13.
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Ebenfalls
mit Bezug auf
2 umfasst jede Speichenverbindung
14 in
einer an sich bekannten Weise eine Speiche
141 und ein
mit Innengewinde versehenes Element oder Nippel
142. Typisch
ist, dass jede Speiche
141 einen Kopf
143 an einem
ersten Ende besitzt, im Fall der Befestigung einer Flanschnabe möglichst
an einer Krümmung
144 gebogen,
sowie ein Außengewinde
(nicht sichtbar) an einem zweiten Ende, gegenüber dem ersten Ende. Im Fall
einer Befestigungsnabe ohne Flansch fehlt normalerweise die Krümmung wie
es zum Beispiel in
US 2002/0033635 dargestellt
ist. Der Kopf
143 jeder Speiche ist in einem entsprechenden
Sitz
121 der Nabe
12 aufgenommen. Das Außengewinde
der Speiche
141 steht mit dem Innengewinde des mit Innengewinde
versehenen Elements
142 in Eingriff, das mit der möglichen
Einfügung
einer Platte
145 gegen die Felge
13 an einem entsprechenden
Sitz
131 anstößt. Im oberen
Steg
133 der Felge
13 ist außerdem eine Öffnung
132 zum
Zugriff durch ein Werkzeug auf das mit Innengewinde versehene Element
142 dargestellt.
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Es
ist jedoch möglich,
eine beliebige andere Ausführung
der Speichenverbindungen 14 zu verwenden wie es auf dem
Fachgebiet bekannt ist, bei der zum Beispiel das mit Innengewinde
versehene Element 142 mit der Nabe 12 und der
Kopf 143 der Speiche mit der Felge 13 in Eingriff
kommen.
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Das
Speichenmuster des Rades 11 ist vom Typ mit Speichenverbindungen 14,
die im gleichmäßigen Abstand über den
Umfang der Felge 13 verteilt sind.
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Das
Speichenmuster des Rades 11 ist außerdem vom gleichen Typ, weil
die Reihe von Speichenverbindungen 14 sechzehn Speichenverbindungen,
acht an der rechten Seite der Nabe 12 und acht an der linken
Seite der Nabe 12 umfasst. Somit sind in der Felge 13 sechzehn
Speichenbefestigungsbereiche 1501–1516 ausgebildet,
die entsprechende Speichenbefestigungssitze 131 und ihre
Drehungen umfassen, die sich mit sechzehn Unterspeichenbereichen 1601–1616 abwechseln.
Insbesondere erstrecken sich die sechzehn Unterspeichenbereiche 1601–1616 entlang
gleichmäßig langen
Umfangsbögen.
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Die
Felge 13 ist in Metallausführung, die durch Strangpressen
eines Stabes mit einem geeigneten Querschnitt, durch Kalandrieren
desselben und Verbinden der Enden an einem Verbindungsbereich 134 hergestellt
wird.
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In
einer dem Verbindungsbereich 134 genau entgegen gesetzten
Position ist in der Felge 13 eine Aufnahmeöffnung 135 ausgebildet
für ein
Ventil 7 zum Halten der Luft in einem pneumatischen Reifen (nicht
dargestellt), das von außen
mit der Felge 13 verbunden ist.
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Die
Verbindung im Bereich 134 wird durch Stumpfschweißen der
Enden des gezogenen und kalandrierten Stabes durchgeführt. In 3,
die einen Schnitt der Felge 13 mit dem eingesetzten Ventil 7 darstellt,
ist ein Paar von Einsätzen 136 aus
Hartmetall in einer inneren Kammer der Felge 13 ersichtlich, die
genutzt werden, um die Enden mit geeigneter Zangen während des
Schweißens
ohne Risiko einer Verformung der Felge 13 fassen zu können. Die
Einsätze 136 sind
in 4 besser dargestellt.
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Als
eine andere Möglichkeit
zum Schweißen und
Einsetzen der Einsätze 136 kann
die Verbindung im Bereich 132 durch eine in 5 dargestellte
Hülse 136a erfolgen,
die mit einer Presspassung und möglichst
einer Klebesubstanz in der inneren Kammer 137 der Felge 13 eingesetzt
wird, wie es in 6 dargestellt ist. Noch immer
alternativ dazu kann die Verbindung im Bereich 134 durch
viele in die Wand der Enden der Felge eingesetzte Stifte erfolgen.
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Die
Einsätze 136 einschließlich des
möglichen
Schweißmaterials
oder die anderen äquivalenten
Elemente in dem Verbindungsbereich 134 besitzen eine Masse
m1, die eine Massenungleichmäßigkeit
des Rades 11, insbesondere eine örtlich begrenzte Massenzunahme,
darstellt. Das Ventil 7 ist typischerweise aus Messing
hergestellt und stellt eine weitere Massenungleichmäßigkeit
des Rades 11 insbesondere eine weitere örtlich begrenzte Massenzunahme,
dar. Der Kürze
halber wird die örtlich begrenzte
Massenzunahme aufgrund des vorhandenen Ventils 7 abzüglich der
Verringerung der örtlichen Masse
aufgrund der vorhandenen Öffnung 135 für das Ventil 7 selbst
als Masse m2 des Ventils 7 angegeben. Wie oben erläutert, ist
die Masse m1 normalerweise zu der Masse m2 unterschiedlich, so dass das
Rad 1 dynamisch im Ungleichgewicht ist, obwohl der Verbindungsbereich 134 und
die Öffnung 135 für das Ventil 7 genau
entgegengesetzt sind. In den meisten Fällen ist die Masse m1 der Verbindung
größer als
die Masse m2 des Ventils, und wir werden uns auf diese Annahme in
der vorliegenden Ausführung und
in den nachfolgenden Ausführungen
beziehen. Um das Ungleichgewicht des Rades 1 zu reduzieren oder
auch aufzuheben, d. h., um die oben erwähnten örtlich begrenzten Massenzunahmen
in der Felge 13 zumindest teilweise zu kompensieren, weist
der den Verbindungsbereich 134 umfassende Unterspeichenbereich 1601 eine
kleinere Masse, mz–m3
auf, wogegen die Unterspeichenbereiche 1602–1616 jeweils
eine Masse mz besitzen. Ein solcher Unterspeichenbereich 1601 mit
verringerter Masse ist genau so wie analoge Bereiche in den weiter
unten beschriebenen Ausführungen
für darstellende
Zwecke in 1 geschwärzt dargestellt, wobei er jedoch praktisch
die gleiche Färbung
wie der Rest der Felge 13 oder eine unterschiedliche Färbung besitzen kann,
ohne dass es einen Unterschied macht.
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Die
Massenreduzierung m3 in dem Unterspeichenbereich 1601 wird
durch spanende Bearbeitung erreicht, um die mittlere Wanddicke der
Felge in einem solchen Bereich 1601 zu verringern.
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Die
spanende Bearbeitung kann zum Beispiel mechanisches Bearbeiten,
insbesondere Fräsen,
chemisches Ätzen
oder Funkenerosion sein und kann insbesondere so wie es in den oben
erwähnten Druckschriften
EP 0 715 001 ,
EP 1 084 868 und der noch nicht veröffentlichten
Europäischen Patentanmeldung 03425419.3 offenbart
ist, die hier durch Verweis einbezogen sind, stattfinden.
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Obwohl
in 1 und 2 die Reduzierung der Dicke
im Unterspeichenbereich 1601 bei dem unteren Steg 139 (2)
der Speiche 13 dargestellt ist, kann die Dickenreduzierung
auch oder genau in dem oberen Steg 133 oder in einer Seitenwand 138a, 138b (2)
vorgenommen werden.
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Obwohl
in 1 und in 3 genau
wie in den Figuren bezüglich
der nachfolgenden Ausführungen,
die Dickenreduzierung im Unterspeichenbereich 1601 als
scharf dargestellt ist, können
außerdem
unterschiedliche Geometrien für
die Übergänge von den
angrenzenden Speichenbefestigungsbereichen 1501 und 1516 verwendet
werden. Insbesondere können
sich die Übergänge entlang
einer bestimmten Länge
der Felge erstrecken, d. h. scharfe Kanten werden vermieden und
andererseits werden Hohlkehlen mit geeignetem Krümmungsradius oder mit einem
passenden krummlinigen Verlauf entwickelt. Des Weiteren kann die
Entfernung von Material von der Außenseite der Felge 13 und/oder
von der Innenseite der Kammer 137 vorgenommen werden, ohne dass
es einen Unterschied macht. Was für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung wichtig ist, ist, dass die Entfernung von Material derart
ist, dass die benötigte
Reduzierung der Masse bewirkt wird, oder mit anderen Worten, dass
es eine Verringerung der mittleren Wanddicke gibt.
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Obwohl
in 1 und 3 die Unterspeichenbereiche 1602–1616 die
gleiche Dicke wie die Speichenbefestigungsbereiche 1501–1516 aufweisen,
soll angemerkt werden, dass dies schließlich nicht notwendig ist.
insbesondere fällt
es in den Umfang der vorliegenden Erfindung, eine Reduzierung der
Dicke aller Unterspeichenbereiche, jedoch mit einer größeren Größe im Bereich 160,
zu bewirken.
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Die
Resultierende der im Rad 11 bei dynamischen Bedingungen
wirkenden Kräfte
kann durch die folgende Formel (1) ausgedrückt werden, in der genauso
wie in den nachfolgenden Formeln, Vektorwerte in halbfetter Schrift
angegeben sind: F = F1 + F2 + F3 (1)in der die
Module der Kraftkomponenten durch die folgenden Formeln ausgedrückt werden: F1 = m1·ω2·R1 (2) F2 = m2·ω2·R2 (3) F3 = m3·ω2·R3 (4)wobei ω für die Winkelgeschwindigkeit
des Rades 11 steht, R1, R2 und R3 jeweils für die Abstände von dem
Mittelpunkt des Rades 11 der Massenmittelpunkte der Masse
m1 der Verbindung 134, der Masse m2 des Ventils 7 und
der Massenreduzierung m3 des Unterspeichenbereiches 1601 stehen.
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Es
soll angemerkt werden, dass R1, R2 und R3 im Wesentlichen einander
entsprechen, und dass die drei Kraftkomponenten alle entlang dem
Durchmessers D liegen, der dem Verbindungsbereich 134 und
dem Ventil 7 gemeinsam ist.
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Es
soll außerdem
angemerkt werden, dass die erste Kraftkomponente F1 in Formel (1),
d. h. die Wirkung der Verbindung im Bereich 134, sowohl
der zweiten Kraftkomponente F2, d. h. die Wirkung des Ventils 7,
als auch der dritten Kraftkomponente F3, d. h. die Wirkung der Massenreduzierung
des Unterspeichenbereiches 1601 in Bezug auf die restlichen Unterspeichenbereiche 1602–1616,
entgegengesetzt ist.
-
Die
oben erwähnte
Formel (1) reduziert somit den skalaren Ausdruck der folgenden Formel
(5): F1 = m1·ω2·R1 – m2·ω2·R2 – m3·ω2·R3
= (m1 – m2 – m3)·ω2·R1 (5)
-
Selbst
mit sehr kleinen Werten der Massenreduzierung m3 des Unterspeichenbereiches 1601, zum
Beispiel von 1 oder 2 Gramm, kommt der Wert der Resultierenden der
Kräfte
F nahe an Null heran, und das dynamische Ungleichgewicht des Rades 11 verringert
sich in Bezug auf ein Rad, bei dem alle Unterspeichenbereiche unabhängig von
ihrer Masse mz einander gleich sind, ein Rad, bei dem der Modul
der resultierenden Kraft durch die Formel (6) gegeben wäre: F' =
m1·ω2·R1 – m2·ω2·R2
= (m1 – m2)·ω2·R1 (6)
-
Bei
einer geeigneten Auswahl der Massenreduzierung m3 des Unterspeichenbereichs 1601 in Bezug
auf die verbleibenden Unterspeichenbereiche 1602–1616 kann
daher das Ungleichgewicht aufgrund des vorhandenen Paars von Einsätzen 136 oder
einer anderen Verbindungsart und des Ventils 7 völlig aufgehoben
werden. Tatsächlich
entspricht der Wert der Resultierenden der Kräfte F Null, wenn die Massenreduzierung
durch die folgende Formel (7) gegeben ist: m3 = m1 – m2 (7)
-
Deshalb
wird mit einem solchen Wert der Massenreduzierung m3 wird das Rad 11 perfekt
ausgewuchtet werden, wogegen eine Felge 13 ohne das Ventil 7,
wie es gewöhnlich
auf den Markt gebracht wird, nicht ausgewuchtet sein wird, sobald
das Ventil 7 eingesetzt worden ist und auch sobald die
Speichenverbindungen und die Nabe angebracht worden sind. In dieser
Hinsicht ist es wert hervorzuheben, dass die Werte der Massen m1
und m2 des Ventils 7 und der Verbindungseinsätze 136 vorgegeben
sind und deshalb der Wert m3 der in dem Unterspeichenbereich 1601 zu
entfernenden Masse leicht berechnet werden kann.
-
BEISPIEL 1
-
Wir
wollen ein Messingventil 7 von Standardgröße für Straßenfahrräder mit
einer Masse von 6 Gramm sowie eine Verbindung mit einem Paar von Aluminiumeinsätzen 136 mit
einer Masse von 10 Gramm betrachten.
-
Mit
einer Massenreduzierung m3 des Unterspeichenbereichs 1601 von
4 Gramm ist das Rad 11 perfekt ausgewuchtet.
-
Ein
Rad 21 nach einer zweiten Ausführung der Erfindung ist in 7 dargestellt,
und die entsprechende Felge 23 ist im Schnitt mit dem eingesetzten
Ventil 7 in 8 dargestellt.
-
Das
Rad 21 weicht vom Rad 11 von 1 dadurch
ab, dass beide Unterspeichenbereiche 2602 und 2616,
die dem Unterspeichenbereich 2601 mit dem Verbindungsbereich 234 benachbart
sind, eine reduzierte Dicke und daher eine reduzierte Masse, mz – m4 bzw.
mz – m5,
in Bezug auf die verbleibenden Unterspeichenbereiche 2601 und 2603–2615 der
Masse mz aufweisen.
-
Die
Resultierende der im Rad 21 bei dynamischen Bedingungen
wirkenden Kräfte
kann durch die folgende Formel (8) ausgedrückt werden: F = F1 + F2 + F4 + F5 (8)wobei F4 = m4·ω2·R4 (9) F5 = m5·ω2·R5 (10)in denen
R4 und R5 jeweils für
die Abstände
von dem Mittelpunkt des Rades 21 der Massenmittelpunkte der
Massenreduzierung m4 des Unterspeichenbereichs 2602 und
der Massenreduzierung m5 des Unterspeichenbereichs 2616 stehen,
und die restlichen Symbole so sind, wie oben mit Bezug auf die erste Ausführung beschrieben.
-
Es
soll außerdem
angemerkt werden, dass die Kräfte
F4 und F5 jeweils einen Winkel α von 11,25°(1/32 einer
Umdrehung) bilden, wobei sich der Durchmesser D zwischen dem Bereich
der Verbindung 234 und dem Ventil 7 erstreckt,
der Durchmesser, an dem entlang die Kräfte F1 und F2 in entgegen gesetzten
Richtungen wirksam sind. Wenn die Massen m4 und m5 die gleichen
sind, wirkt die Resultierende der zwei Kräfte F4 und F5 entlang des Durchmessers
D in entgegen gesetzter Richtung zu der Kraft F1.
-
Auch
mit sehr begrenzten Werten der Massen m4 und m5, zum Beispiel von
1 oder 2 Gramm, wird die dynamische Unwucht des Rades 21 in
Bezug auf ein Rad reduziert, bei dem alle der sechzehn Unterspeichenbereiche 2601–2616 einander
gleich sind (Formel 6).
-
Die
oben erwähnte
Formel (8) reduziert sich im speziellen Fall von gleichen Massen
m4 und m5 und unter Berücksichtigung
der Abstände
R1, R2, R4 und R5 als einander gleich, auf den skalaren Ausdruck
der folgenden Formel (11): F = m1·ω2·R1 – m2·ω2·R2 – m4·ω2·R4·cosα – m5·ω2·R5·cosα = = (m1 – m2 – 2·m4·cosα)·ω2·R1 (11)
-
Die
Unwucht aufgrund des vorhandenen Paars von Einsätzen 136 oder einer
anderen Verbindungsart im Bereich 134 und des Ventils 7 kann
mit einer geeigneten Auswahl von Werten m4 und m5 völlig aufgehoben
werden, wobei der absolute Wert der Resultierenden der Kräfte F, wie
durch die folgende Formel (12) ausgedrückt, aufgehoben wird: m4 = m5 = (m1 – m2)/2·cosα (12)
-
BEISPIEL 2
-
Bei
den oben dargestellten Bedingungen und mit den im Beispiel 1 für die Massen
m1 (10 Gramm) und m2 (6 Gramm) vorgesehenen Werte erreicht man,
dass mit Massen m4 und m5 der Unterspeichenbereiche 2602 und 2616 von
jeweils etwa 2,2 Gramm das Rad 21 perfekt ausgewuchtet
ist.
-
Es
soll verständlich
werden, das als andere Möglichkeit
für die
Unterspeichenbereiche 2602, 2616 die Massenreduzierung
in den Unterspeichenbereichen 2603 und 2615 an diese
angrenzend oder sonst in den Unterspeichenbereichen 2604 und 2614 an
letztere angrenzend hergestellt werden kann, indem einfach der größere Winkel,
den die relativen Kräfte
mit dem Durchmesser D bilden, der dem Verbindungsbereich 234 und
dem Ventil 7 gemeinsam ist, indem der Wert der Massenreduzierung
berücksichtigt
wird. In einem solchen Fall wird deshalb die zu entfernende Materialmenge
größer sein
als in dem Fall einer Massenreduzierung der Unterspeichenbereiche 2602, 2616.
-
Es
soll wiederum verständlich
werden, dass eine zwischen der oben dargestellten ersten und zweiten
Ausführung
liegende Ausführung
möglich
ist, die Massenreduzierungen mit geeigneten Werten in den Unterspeichenbereichen 3601, 3602 und 3616 oder
auch in den Unterspeichenbereichen 3601, 3603, 3615 oder
darüber
hinaus in den Unterspeichenbereichen 3601, 3604, 3614 bewirkt.
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Das
Rad 31 nach einer dritten Ausführung der Erfindung ist in 9 dargestellt,
und in 10 ist die entsprechende Felge 33 im
Schnitt mit dem eingesetzten Ventil 7 dargestellt. Ein
Abschnitt der Felge 33 ist in 11 vergrößert dargestellt.
-
Das
Rad 31 weicht vom Rad 11 in 1 dadurch
ab, dass außer
dem die Öffnung 335 für das Ventil 7 umfassenden
Unterspeichenbereich 3609, der die Masse mz besitzt, nicht
nur der den Verbindungsbereich 334 umfassende Unterspeichenbereich 3601 sondern
alle der restlichen Unterspeichenbereiche 3602–3608 und 3610–3616 eine
reduzierte Dicke und daher eine reduzierte Masse, insbesondere mz – m3, aufweisen.
-
Es
kann sofort erkannt werden, dass die Kräfte infolge zweier genau entgegen
gesetzter Unterspeichenbereiche von reduzierter Dicke, wie zum Beispiel
die Bereiche 3602 und 3610, die gleich und entgegengesetzt
sind, sich einander aufheben.
-
Die
Resultierende der in dem Rad 31 bei dynamischen Bedingungen
wirkenden Kräfte
wird deshalb noch einmal durch die oben genannte Formel (1) ausgedrückt.
-
Es
soll verständlich
werden, dass der gleiche Ausdruck (1) der resultierenden
Kraft erhalten wird, wenn die Unterspeichenbereiche 3602–3608 und 3610–3616 mit
einer Dicke versehen werden, die auf einen Grad reduziert wird,
der anders als der Unterspeichenbereich 3601 ist, zum Beispiel
von der Masse (mz – m3) ± m6.
-
Es
soll außerdem
verständlich
werden, dass der gleiche Ausdruck (1) der resultierenden
Kraft erhalten wird, indem nur ein Paar oder wenige Paare von genau
entgegen gesetzten Unterspeichenbereichen 3602–3608 und 3610–3616 mit
einer reduzierten Dicke, zum Beispiel mit Masse mz – m3 oder
(mz – m3) ± m6, hergestellt
werden. Zum Beispiel kann in den Unterspeichenbereichen 3605 und 3613 oder auch
in den Unterspeichenbereichen 3603, 3611, 3605, 3613, 3607, 3615 usw.
eine Massenreduzierung vorgenommen werden.
-
Das
Rad 41 nach einer vierten Ausführung der Erfindung ist in 12 schematisch
dargestellt, und in 13 ist die entsprechende Felge 43 im Schnitt
mit dem eingesetzten Ventil 7 dargestellt. In 14 ist
ein Abschnitt der Fege 43 vergrößert dargestellt.
-
Das
Speichenmuster des Rades 41 ist wieder von der Ausführung, bei
der die Speichenverbindungen 14 im gleichen Abstand entlang
des Umfangs der Felge 43 verteilt sind.
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Das
Speichenmuster des Rades 41 ist jedoch von ungerader Art,
dadurch, dass die Reihe von Speichenverbindungen 14 einundzwanzig
Speichenverbindungen umfasst, vierzehn auf der rechten Seite der
Nabe 42 und sieben auf der linken Seite der Nabe 42.
-
Daher
sind einundzwanzig Speichenbefestigungsbereiche 4501–4521 und
einundzwanzig Unterspeichenbereiche 4601–4621 gebildet.
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Die Öffnung 435 für das Ventil 7 ist
dem Bereich 434 der Verbindung, eine Position, in der ein Sitz 131 für eine Speichenverbindung 14 vorhanden ist,
nicht genau entgegen gesetzt. Die Öffnung 435 für das Ventil 7 befindet
sich deshalb in einem Winkel von etwa 8,5° (1/42 Umdrehung) in Bezug auf
den durch den Bereich 434 der Verbindung verlaufenden Durchmesser
D1.
-
Um
die dynamische Unwucht des Rades 41 aufgrund der örtlich begrenzten
Massen m1 der Verbindung 434 und m2 des Ventils 7 zu
reduzieren oder sogar auszuschließen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
eine Reduzierung der Dicke und daher der Masse in allen Unterspeichenbereichen
mit Ausnahme des Unterspeichenbereiches 4612 vorzunehmen, der
sich in einer spiegelbildlichen Position zu dem die Öffnung 435 für das Ventil 7 umfassenden
Unterspeichenbereich 4611 in Bezug auf den Durchmesser
D1 befindet. In 13 sind auch die Unterspeichenbereiche 4601–4611 und 4613–4621 mit
reduzierter Dicke nur für
darstellende Zwecke geschwärzt.
-
Die
Resultierende der Kräfte
F kann für
die vorliegende Ausführung
einfacher ausgedrückt
werden, indem die „zusätzliche
Masse" m7 des Unterspeichenbereiches 4612 anstelle
der Massenreduzierung der verschiedenen Unterspeichenbereiche berücksichtigt
wird; mit anderen Worten das Gegenteil von der Massenreduzierung
m3, die nicht in einem solchen Unterspeichenbereich 4612 vorgenommen
wird, wie in der folgenden Formel (13): F
= F1 + F2 + F7 (13)in
der der absolute Wert der Kraft F7 gegeben ist durch: F7 = m7·ω2·R7 (14)wobei R7
Abstand vom Mittelpunkt des Rades 41 von dem Massenmittelpunkt
der Masse m7 ist, und die restlichen Symbole so sind wie oben mit
Bezug auf die erste Ausführung
erörtert.
-
Die
Abstände
R1, R2 und R7 können
als im Wesentlichen gleich zueinander betrachtet werden.
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Die
Kraftkomponente F7 und die Kraftkomponente F2, die die Wirkung des
Ventils 7 ist, bilden einen Winkel β von etwa 8,5° (1/42 einer
Umdrehung) mit dem durch den Verbindungsbereich 434 verlaufenden
Durchmesser D1.
-
Im
Falle des Rades 41 ist es außerdem möglich, die dynamische Unwucht
in Bezug auf ein Rad zu reduzieren, bei dem alle der einundzwanzig
Unterspeichenbereiche einander gleich sind oder selbst mit sehr
kleinen Werten, zum Beispiel von 1 oder 2 Gramm, der Massenreduzierung
der Bereiche 4601–4611 sowie 4613–4621 und
mit geeignet ausgewählten
Werten einer solchen Massenreduzierung, um diese Unwucht auszuschließen.
-
In
dem Fall, bei dem die Resultierende der Kräfte F1 und F2 durch die örtlich begrenzten
Massenzunahmen aufgrund des Verbindungsbereiches 434 und
des Ventils 7 – die
durch die Kraft F7 zu kompensierende Resultierende- mit dem Durchmesser D1
einen Winkel bildet, der sich von dem Winkel β unterscheidet, ist es möglich, den
Massenmittelpunkt der „zusätzlichen
Masse" m7 bei geeignet
unsymmetrischer Bearbeitung des Unterspeichenbereiches 4602 und/oder
durch weiteres Bewirken einer geeignet unsymmetrischen Dickenreduzierung
des Unterspeichenbereichs 4612 im Wesentlichen genau entgegen
gesetzt dazu und/oder durch Anordnen der Öffnung 435 für das Ventil
in einer dezentralen Position im Unterspeichenbereich 4611 zu
verschieben.
-
BEISPIEL 3
-
Wir
wollen ein Messingventil 7 von Standardgröße für Straßenfahrräder mit
einer Masse von 6 Gramm und eine Verbindung mit einem Paar von Aluminiumeinsätzen 136 mit
einer Masse von 7 Gramm betrachten.
-
Mit
einer „zusätzlichen
Masse" m7 des Unterspeichenbereiches 4612 von
2,6 Gramm ist die Resultierende der Kräfte F im Wesentlichen Null
und daher das Rad 41 in hohem Maße ausgewuchtet.
-
Auch
im Fall der gerade beschriebenen Ausführung wird es verständlich,
dass es möglich
ist, andere Speichenbefestigungsbereiche unter den Speichenbefestigungsbereichen 4601–4611 und 4612–4621 in
der ursprünglichen
Dicke zu belassen oder sie anders zu bearbeiten. Es ist zum Beispiel möglich, Gruppen
von im gleichen Abstand angeordneten Unterspeichenbereichen, deren
Kraftkomponenten sich aufheben, unabhängig von dem absoluten Wert
ihrer Massen, zum Beispiel die Dreiergruppen 4303, 4310, 4317 und 4307, 4314, 4321 und ähnliche
oder weitere Gruppen von sieben Unterspeichenbereichen zu bestimmen.
-
Ein
Rad 51, insbesondere ein Hinterrad nach einer fünften Ausführung der
Erfindung, ist in 15 schematisch dargestellt,
und die entsprechende Felge 53 ist in 16 im
Schnitt mit dem eingesetzten Ventil 7 dargestellt.
-
Das
Speichenmuster des Rades 51 umfasst vierundzwanzig Speichenverbindungen 14,
die in acht Dreiergruppen angeordnet sind. Folglich werden acht
Befestigungsbereiche von Speichengruppen 5501–5508 gebildet,
in denen jeder drei Speichenbefestigungssitze 131 umfasst,
die sich mit acht Unterspeichenbereichen 5601–5608 abwechseln.
In den Befestigungsbereichen der Speichengruppen 5501–5508 können 24
Speichenbefestigungsbereiche, von denen in 15 der
Kürze halber
nur die Bereiche 5505a, 5505b und 5505c mit
Zahlen versehen sind, und weitere sechzehn Unterspeichenbereiche,
von denen in 15 der Kürze halber nur die Bereiche 5604a, 5604b, 5605a und 5605b mit
Zahlen versehen sind, gebildet werden.
-
Das
Speichenmuster des Rades 51 ist deshalb von gleichmäßiger Ausführung und
vorteilhaft ist, dass die Öffnung 535 für das Ventil 7 direkt
gegenüber
dem Bereich 534 der Verbindung entlang des Durchmessers
D hergestellt ist.
-
Die
Tatsache, dass die Speichen in Gruppen miteinander angeordnet sind
und die Unterspeichenbereiche deshalb unterschiedliche Ausmaße haben, bewirkt
an der Anwendung der erfinderischen Konzepte keinen Unterschied.
-
So
ist es möglich,
die dynamische Unwucht des Rades 51 aufgrund der örtlich begrenzten
Massen m1 der Verbindung 534 und m2 des Ventils 7 in einer
konzeptionell gleichen Art und Weise wie die oben beschriebene erste,
zweite oder dritte Ausführung
zu reduzieren oder sogar auszuschließen, wobei alle Verallgemeinerungen
derselben gültig
sind.
-
Entsprechend
einem ersten Lösungsweg können die
oben in groben Zügen
dargestellten erfinderischen Konzepte unter Berücksichtigung nur der Unterspeichenbereiche 5601–5608 zwischen
den Befestigungsbereichen von Speichengruppen, die die mit der längsten Ausdehnung
sind, angewandt werden.
-
Als
Beispiel wird in dem Rad 51 von 15 und 16 eine
Ausführung
entsprechend der dritten Ausführung
dargestellt, mit anderen Worten eine Reduzierung der Dicke und daher
der Masse wird in allen Unterspeichenbereichen 5601–5604 und 5605–5608 unter
den Befestigungsbereichen von Speichengruppen mit Ausnahme des die Öffnung 535 für das Ventil 7 enthaltenden
Unterspeichenbereiches 560 vorgenommen. Auch in 15 sind
die Unterspeichenbereiche von reduzierter Dicke nur für darstellende
Zwecke geschwärzt.
-
Es
soll auch angemerkt werden, dass in 16 eine
die Hülse 136a von 5 und 6 nutzende
Verbindung angegeben ist, wobei es auch in diesem Fall möglich ist,
die oben mit Bezug auf die erste Ausführung beschriebenen anderen
Verbindungsmittel zu nutzen.
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Die
Resultierende der Kräfte
F wird noch einmal durch Formel (1) ausgedrückt, und es ist möglich, eine
perfekte Gleichgewichtslage wie in dem folgenden Beispiel zu erhalten.
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BEISPIEL 4
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Wir
wollen ein Messingventil 7 einer Standardgröße für Straßenfahrräder mit
einer Masse von 6 Gramm und eine Verbindung mit einer Aluminiumhülse 136a mit
einer Masse von 11 Gramm betrachten.
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Mit
einem Wert der Massenreduzierung m3 des Unterspeichenbereiches 5601 (und
der Unterspeichenbereiche 5602–5604 und 5606–5608)
von 5 Gramm ist die Resultierende der Kräfte F Null, und daher ist das
Rad 41 perfekt ausgewuchtet.
-
Nach
einem anderen Lösungsweg
können jedoch
die oben in groben Zügen
dargestellten erfinderischen Konzepte in ihrem allgemeinsten Sinne auch
unter Berücksichtigung
der Unterspeichenbereiche 5605a, 5605b und analoger
angewandt werden.
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In
einer der zweiten Ausführung
entsprechenden Lösung
könnte
lediglich als Beispiel die Massenreduzierung in den Unterspeichenbereichen 5604b und 5605a und/oder
in den Unterspeichenbereichen 5604a, 5605b und/oder
in den Unterspeichenbereichen 5604, 5606 vorgenommen
werden.
-
Das
Rad 61, insbesondere ein Hinterrad, entsprechend einer
sechsten Ausführung
der Erfindung ist in 17 schematisch dargestellt,
und die entsprechende Felge 63 ist in 18 im
Schnitt mit dem eingesetzten Ventil 7 dargestellt.
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Das
Speichenmuster des Rades 61 weist einundzwanzig Speichenverbindungen 14 auf,
die in sieben Dreiergruppen angeordnet sind. Daher werden sieben
Befestigungsbereiche der Speichengruppen 6501–6507 gebildet,
wobei jeder drei Speichenbefestigungssitze 131 umfasst,
die sich mit sieben den Unterspeichenbereichen 6601–6607 abwechseln.
In den Befestigungsbereichen der Speichengruppen 6501–6507 können 21
Speichenbefestigungsbereiche, von denen in 17 der
Kürze halber
nur die Bereiche 6504a, 6504b und 6504c mit Zahlen
versehen sind, und weitere vierzehn Unterspeichenbereiche, von denen
in 17 der Kürze halber
nur die Bereiche 6604a und 6604b mit Zahlen versehen
sind, gebildet werden.
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Das
Speichenmuster des Rades 61 ist daher von ungerader Ausführung, und
die Öffnung 635 für das Ventil 7 befindet
sich nicht genau gegenüber
dem Bereich 634 der Verbindung, eine Position, in der ein Sitz 131 für eine Speichenverbindungen 14 vorhanden
ist. Die Öffnung 635 für das Ventil 7 befindet
sich deshalb in einem Winkel γ von
etwa 25,7° (1/14
einer Umdrehung) in Bezug auf den durch den Bereich 634 der
Verbindung verlaufenden Durchmesser D1.
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In 18 ist
außerdem
eine die Hülse 136a von 5 und 6 nutzende
Verbindung angegeben, wobei es jedoch möglich ist, die oben mit Bezug auf
die erste Ausführung
beschriebenen alternativen Verbindungsmittel zu verwenden.
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Auch
in dem Fall eines Speichenmusters mit einer ungeraden Anzahl von
Dreiergruppen (oder von Gruppierungen einer anderen Zahl von Speichenverbindungen)
bewirkt die Tatsache, dass die Speichen miteinander in Gruppen angeordnet
sind und deshalb die Unterspeichenbereiche unterschiedliche Ausmaße besitzen,
keinen Unterschied auf die Anwendung der erfinderischen Konzepte
-
So
ist es möglich,
die dynamische Unwucht des Rades 61 aufgrund der örtlich begrenzten
Massen m1 der Verbindung 634 und m2 des Ventils 7 in einer
konzeptionell identischen Art und Weise wie die oben beschriebene
vierte Ausführung
zu reduzieren oder sogar auszuschließen, wobei alle Verallgemeinerungen
derselben gültig
sind, indem sowohl nur die Unterspeichenbereiche 6601–6607 zwischen
den Befestigungsbereichen von Speichengruppen mit längerem Ausmaß als auch
die Unterspeichenbereiche 6604a, 6604b und analoge
berücksichtigt
werden.
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Nur
als Beispiel ist dem Rad 61 von 17 und 18 zum
Reduzieren oder sogar zum Ausschließen der dynamischen Unwucht
des Rades 61 aufgrund der örtlich begrenzten Massen im
1 der Verbindung 634 und m2 des Ventils 7 vorgesehen,
eine Reduzierung der Dicke und deshalb der Masse in den Unterspeichenbereichen 6601–6607 vorzunehmen,
die alle der Unterspeichenbereiche zwischen den Befestigungsbereichen
von Speichengruppen mit Ausnahme des Unterspeichenbereiches 6605 darstellen,
der sich in einer Position befindet, die spiegelbildlich ist zu
dem die Öffnung 635 für das Ventil 7 enthaltenden
Unterspeichenbereich 6604 in Bezug auf den Durchmesser
D1. Auch in 17 sind die Unterspeichenbereiche 6601–6604 und 6606–6607 von
reduzierter Dicke nur für
darstellende Zwecke geschwärzt.
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Die
Resultierende der Kräfte
F kann wieder durch die Formel (13) ausgedrückt werden, in der anstelle
der Massenreduzierung der verschiedenen Unterspeichenbereiche die „zusätzliche
Masse" m7 des Unterspeichenbereiches 6605 berücksichtigt
ist, mit anderen Worten, das Gegenteil der Massenreduzierung m3,
die in einem solchen Unterspeichenbereich 6605 nicht vorgenommen
wird.
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Die
Kraftkomponente F7 und die Kraftkomponente F2, die die Wirkung des
Ventils 7 sind, bilden einen Winkel γ von etwa 25,7° (1/14 einer
Umdrehung) mit dem durch den Verbindungsbereich 634 verlaufenden
Durchmesser D1.
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Auch
im Fall des Rades 61 ist es möglich, die dynamische Unwucht
in Bezug auf ein Rad zu reduzieren, bei dem alle der sieben Unterspeichenbereiche
einander gleich sind, auch mit sehr kleinen Werten, z. B. 1 oder
2 Gramm, der Massenreduzierung der Bereiche 6601–6604 und 6606–6607,
und mit geeignet ausgewählten
Werten einer solchen Massenreduzierung eine solche Unwucht im Wesentlichen auszuschließen.
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BEISPIEL 5
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Wir
wollen ein Messingventil 7 einer Standardgröße für Straßenfahrräder mit
einer Masse von 6 Gramm und eine Verbindung mit einer Aluminiumhülse 136a mit
einer Masse von 11 Gramm betrachten.
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Bei
einer Massenreduzierung m3 von 6 Gramm aller sich zwischen Befestigungsbereichen von
Speichengruppen erstreckenden Unterspeichenbereiche 6601–6604 und 6606–6607,
mit Ausnahme des Unterspeichenbereiches 6605, ist die Resultierende
der Kräfte
F im Wesentlichen Null, und deshalb ist das Rad 61 in hohem
Maße ausgewuchtet.
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Nur
als ein anderes Beispiel könnte
die Massenreduzierung in dem Unterspeichenbereich 6604a und/oder
in dem Unterspeichenbereich 6604b zusätzlich vorgenommen werden,
um die Resultierende der Kräfte
F1 und F2 durch die örtlich
begrenzten Massenzunahmen aufgrund des Verbindungsbereiches 634 und
des Ventils 7 in dem Fall noch genauer zu kompensieren,
bei dem sie mit dem Durchmesser D1 einen Winkel bildet, der sich
von dem Winkel γ unterscheidet.
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In
den vorherigen Ausführungen
wurde immer die Annahme berücksichtigt,
dass die Masse m1 der Verbindung größer ist als die Masse m2 des
Ventils, weil dies die am meisten übliche Situation ist. Der Fachmann
wird jedoch verstehen, dass in dem Fall, bei dem die Masse m1 der
Verbindung andererseits kleiner ist als die Masse m2 des Ventils,
die bis jetzt beschriebenen Lösungen
mit den nötigen
Abänderungen
angewandt werden sollen.
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Natürlich wird
auch verständlich
werden, dass das, was oben mit Bezug auf die erste Ausführung die
Art und Geometrie der spanenden Bearbeitung betreffend angegeben
ist, für
alle anderen Ausführungen
gültig
ist.
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19 stellt
das Rad 71, insbesondere ein Hinterrad, nach einer siebenten
Ausführung
der Erfindung dar, und die entsprechende Felge 73 ist in 20 im
Schnitt mit dem eingesetzten Ventil 7 dargestellt. Ein
Abschnitt der Felge 73 ist in 21 vergrößert dargestellt.
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Das
Speichenmuster des Rades 71 ist identisch mit dem, das
oben in Bezug auf das Rad 51 der fünften Ausführung (15) des
geradzahligen Ausführung
mit vierundzwanzig Speichenverbindungen, die miteinander in Dreiergruppen
angeordnet sind, beschrieben ist. Darum werden acht Befestigungsbereiche
von Speichengruppen 7501–7508 und acht Unterspeichenbereiche 7601–7608 gebildet.
In den Befestigungsbereichen der Speichengruppen 7501–7508 können 24
Speichenbefestigungsbereiche, von denen in 19 der
Kürze halber
nur die Bereiche 7505a, 7505b und 7505c mit
Zahlen versehen sind, und weitere sechzehn Unterspeichenbereiche,
von denen in 19 der Kürze halber nur die Bereiche 7605a und 7605b mit
Zahlen bezeichnet sind, gebildet werden.
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Bei
dem Rad
71 besteht die Felge
73 jedoch aus Verbundwerkstoff,
der durch Formen und netzförmiges
Muster oder Härten
eines faserartigen Materials, zum Beispiel Carbonfaser, in einer
Matrix von Polymermaterial hergestellt wird. Die Details der Herstellung
der Felge
73 können
zum Beispiel in der hier durch Verweis einbezogenen
EP 1 231 077 gefunden werden. Die
Felge
73 ist ein einzelnes Teil und deshalb ist keine Verbindung
vorhanden.
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Auch
im Fall der Felge 73 ist eine durch das Ventil 7 dargestellte örtlich begrenzte
Diskontinuität oder
Zunahme der Masse dennoch vorhanden, die erfindungsgemäß über eine
durch Verringerung der Dicke erreichte Massenreduzierung in einigen
Unterspeichenbereichen dynamisch kompensiert wird.
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Die
Verringerung der Dicke kann im Fall von Felgen, die aus Verbundwerkstoff
bestehen, mit einer nachfolgenden spanenden Bearbeitung in der Art und
Weise und nach den Geometrien, die oben angegeben sind, erreicht
werden.
-
Vorteilhaft
ist, dass eine solche Bearbeitung jedoch auch ohne nachfolgende
spanende Bearbeitung, eigentlich im Herstellungsschritt der Felge
73, erreicht
werden kann, indem einfach eine kleinere Materialmenge in der Form
an den gewünschten
Bereichen angeordnet wird. Unter Berücksichtigung dessen soll angemerkt
werden, dass, wie zum Beispiel in der oben erwähnten
EP 1 231 077 beschrieben, das Carbonfasermaterial
in einer Matrix von Polymermaterial in Lagen vorhanden ist, die
in Schichten angeordnet werden, um die gewünschte Dicke der verschiedenen
Bereiche der Felge, z. B. unterschiedliche Dicken für den unteren
Steg
139, den oberen Steg
133 und die Seitenwände
138a,
138b (
2)
zu erhalten. Daher kann eine kleinere Anzahl von Lagen in der Form
an denjenigen Unterspeichenbereichen angeordnet werden, die nach
der vorliegenden Erfindung eine reduzierte Masse haben sollen, um
zumindest die örtlich
begrenzte Massenzunahme aufgrund des Ventils
7 teilweise
zu kompensieren.
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Angenommen,
dass im Fall einer einteiligen Felge 73 das Ventil 7 die
einzige vorhandene örtlich begrenzte
Massenzunahme ist, wird die Dickenreduzierung in der vorliegenden
Ausführung
in dem die Öffnung 735 für das Ventil 7 enthaltenden
Unterspeichenbereich 7605 vorgenommen.
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Die
Resultierende der im Rad 71 bei dynamischen Bedingungen
wirkenden Zentrifugalkräfte
können
durch die folgende Formel (15) ausgedrückt werden: F = F2 + F8 (15) in
der der absolute Wert der Kraft F8 gegeben ist durch: F8 = m8·ω2·R8 (16)wobei R8
der Abstand ist vom Mittelpunkt des Rades 71 des Massenmittelpunktes
der Massenreduzierung m8 des Unterspeichenbereiches 7605 in
Bezug auf die restlichen Unterspeichenbereiche 7601–7604 und 7606–7608,
die sich ähnlich
zwischen Bereichen von Speichengruppen erstrecken, wobei die restlichen
Symbole so sind wie es oben erörtert
ist.
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Es
soll angemerkt werden, dass die Kraft F8 und die Kraft F2, d. h.
die Wirkung der örtlich
begrenzten Massenzunahme aufgrund des Ventils 7 beide entlang
des durch das Ventil 7 verlaufenden Durchmessers D2 in
entsprechend entgegen gesetzten Richtungen wirken.
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Auch
im Fall des Rades 71 ist es daher möglich, die dynamische Unwucht
bezüglich
eines Rades zu reduzieren, bei dem alle der sich zwischen den Bereichen
von Speichengruppen erstreckenden acht Unterspeichenbereiche 7601–7608 auch
bei sehr kleinen Werten der Massenreduzierung des Unterspeichenbereichs 7605,
zum Beispiel von 1 oder 2 Gramm, miteinander identisch sind, und
eine solche Unwucht mit einem geeignet ausgewählten Wert einer solchen Masse
auszuschließen.
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In
dem Fall, dass man wirklich: m8 =
m2 (17)wählt, entspricht
die Resultierende der Kräfte
F Null, und deshalb ist die aus der Felge 73 und dem Ventil 7 bestehende
Anordnung genauso wie das Rad 71 perfekt ausgewuchtet.
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BEISPIEL 6
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Wir
wollen ein Messingventil 7 einer Standardgröße für Straßenfahrräder mit
einem Gewicht von 6 Gramm betrachten und wollen die Wirkungen der Öffnung 735 für das Ventil 7 vernachlässigen.
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Die
Kraft F2 mit dem absoluten Wert m2·ω2·R2 wird
durch eine Massenreduzierung des Unterspeichenbereiches 7605 von
6 Gramm in Bezug auf die restlichen Unterspeichenbereiche 7601–7604 und 7606–7608 kompensiert.
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22 stellt
das Rad 81 dar, insbesondere ein Hinterrad, nach einer
achten Ausführung
der Erfindung, und die entsprechende Felge 83 ist in 23 im
Schnitt mit dem eingesetzten Ventil 7 dargestellt. Ein
Abschnitt der Felge 83 ist in 24 vergrößert dargestellt.
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Das
Speichenmuster des Rades 81 ist identisch mit dem einen,
das oben mit Bezug auf das Rad 71 der siebenten Ausführung (19)
beschrieben ist, des geradzahligen Typs mit vierundzwanzig Speichenverbindungen,
die in Dreiergruppen miteinander angeordnet sind. Daher werden acht
Befestigungsbereiche der Speichengruppen 8501–8508 und
acht Unterspeichenbereiche 8601–8608 gebildet. In
den Befestigungsbereichen der Speichengruppen 8501–8508 können 24
Speichenbefestigungsbereiche, von denen in 22 der
Kürze halber
nur die Bereiche 8505a, 8505b und 8505c mit
Zahlen versehen sind, und weitere sechzehn Unterspeichenbereiche,
von denen in 22 der Kürze halber nur die Bereiche 8605a und 8605b mit
Zahlen angegeben sind, gebildet werden.
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Auch
bei dem Rad 81 besteht die Felge 83 aus einteiligem
Verbundwerkstoff, und daher gibt es keine Verbindung, jedoch ist
die durch das Ventil 7 dargestellte örtlich begrenzte Massenzunahme
vorhanden.
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Die
erfindungsgemäße Kompensation
erfolgt wie in der oben beschriebenen siebenten Ausführung durch
eine Massenreduzierung, die in dem die Öffnung 835 für das Ventil 7 umfassenden
Unterspeichenbereich 8605 vorgenommen wird.
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Im
Fall der Felge 83 schließt jedoch die Dickenreduzierung
in dem Unterspeichenbereich 8605 nur die zwei Endabschnitte 871 und 872 des
Bereiches selbst ein, wogegen in dem mittleren Abschnitt 873 des
Unterspeichenbereiches 8605, in dem sich die Öffnung 835 für das Ventil 7 befindet,
die Dicke der Wand der Felge 83 weder verringert noch in
Bezug auf den Rest der Felge 83 vergrößert ist. Auf diese Weise wird
der Bereich der Öffnung 835 für das Ventil 7,
der einen Schwachpunkt der Felge 83 darstellt, bei einer
Dicke gehalten, die zum Aufbringen der notwendigen strukturellen
Festigkeit für
die Felge 83 notwendig ist.
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Die
Resultierende der im Rad 81 bei dynamischen Bedingungen
wirksamen Kräfte
kann wieder durch die Formel (15) ausgedrückt werden, und die für den perfekten
Gleichgewichtszustand der Felge 83 notwendige Massenreduzierung
m8 wird, sobald das Ventil 7 eingesetzt wurde, wieder durch
die Formel (17) ausgedrückt,
weil der Massenmittelpunkt der Massenreduzierung wieder entlang
dem durch das Ventil 7 verlaufenden Durchmesser D2 erfolgt, wobei
der Wert von R8 etwas kleiner ist als der Wert von R8 von Beispiel
6.
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Natürlich ist
es möglich,
als Alternative zu der oben beschriebenen siebenten und achten Ausführung die
Unwucht der Räder 71 und 81 ebenfalls in
einer Art und Weise, die der oben beschriebenen zweiten Ausführung oder
einer Kombination dieser Ausführungen
analog ist, zu reduzieren oder auszuschließen, indem mit anderen Worten
zwei Reduzierungen der Dicke und deshalb der Masse alternativ oder
zusätzlich
zum Bereich 7605 in einem Paar von Unterspeichenbereichen
oder in einigen Paaren derselben, die in Bezug auf den Unterspeichenbereich 7605 symmetrisch
angeordnet sind, wie zum Beispiel in den Unterspeichenbereichen 7604 und 7606 und/oder
in den Unterspeichenbereichen 7604b und 7605a,
usw., vorgenommen werden.
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Außerdem ist
es möglich,
weitere Reduzierungen der Masse um die gleiche oder eine unterschiedliche
Größe in Paaren
von genau entgegen gesetzten Unterspeichenbereichen vorzunehmen,
zum Beispiel in den Unterspeichenbereichen 7603 und 7607 oder
auch in den Unterspeichenbereichen 7602, 7604, 7606, 7608 oder
darüber
hinaus in den Unterspeichenbereichen 7602–7608,
die alle der Bereiche darstellen, die sich zwischen Bereichen von Speichengruppen
erstrecken, mit Ausnahme des Unterspeichenbereiches 7601,
der genau entgegen gesetzt zum Unterspeichenbereich 7605 ist,
in einer konzeptionell analogen Art und Weise zur dritten Ausführung.
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Allgemeiner
soll verständlich
werden, dass in dem Fall von einteiligen Felgen welchen Typs des Speichenmusters
auch immer, sei es ein einzelnes oder mit Gruppen von Speichenverbindungen
und auch im Fall von ungeraden Speichenmustern, es immer möglich ist,
die dynamische Unwucht völlig
auszuschalten, indem die Dickenreduzierung bei dem die Öffnung für das Ventil
enthaltenden Unterspeichenbereich und/oder in zumindest einem Paar
von symmetrisch in Bezug auf diesen angebrachten Unterspeichenbereichen
in der Hälfte
der Felge, die zentrisch um die Öffnung
für das
Ventil herum angeordnet ist, vorgenommen wird.
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In
dem Fall von Felgen mit einem Verbindungsbereich, wie zum Beispiel
Metallfelgen, soll verständlich
werden, dass es im Allgemeinen möglich
ist, eine beliebige Anzahl von Unterspeichenbereichen mit reduzierter
Masse vorzusehen, so dass sie in der Hälfte der Felge vorherrschen,
die um die größte örtlich begrenzte
Massenzunahme herum, normalerweise der Bereich der Verbindung, zentriert ist.
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Wenn
der Bereich der Verbindung und die Öffnung für das Ventil genau entgegen
gesetzt sind oder in jedem Fall in genau entgegen gesetzten Unterspeichenbereichen,
kann das oben skizzierte allgemeine Konzept angewandt werden unter
Berücksichtigung,
dass die zwei örtlich
begrenzten Massenzunahmen das Äquivalent
für genau
einen sind, der in dem Punkt des schwersten angeordnet ist. Deshalb
ist es mit jedem Typ von Speichenmustern, sei es einzeln oder mit
Gruppen von Speichenverbindungen und auch im Fall von ungeraden
Speichenmustern, immer möglich,
die dynamische Unwucht völlig auszuschließen, indem
die Dickenreduzierung bei dem die stärkste Massenzunahme aufweisenden
Unterspeicherbereich und/oder bei mindestens einem Paar von Unterspeichenbereichen,
die in Bezug auf diesen symmetrisch angeordnet sind, in der gleichen Hälfte der
Felge vorgenommen wird. Kleine Abweichungen von Positionen, die
exakt genau entgegen gesetzt zu dem Verbindungsbereich und der Öffnung für das Ventil
sind, können
mit einem unsymmetrischen Verlauf in der Wanddicke des Bereiches
(der Bereiche) der durch die Dickenreduzierung einbezogenen zweiten
Teilmenge berücksichtigt
werden.
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Wenn
der Bereich der Verbindung und die Öffnung für das Ventil nicht genau entgegen
gesetzt sind, ist es möglich,
eine Massereduzierung in mindestens einem Unterspeichenbereich vorzunehmen, der
auf der gleichen Seite in Bezug auf die Position der leichtesten örtlich begrenzten
Massenzunahme hinsichtlich des Durchmessers angeordnet ist, der durch
die Position der stärksten örtlich begrenzten Massenzunahme
und in der Hälfte
der um die letztere herum zentrierte Felge verläuft.
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Insbesondere
soll dies im Fall eines Speichenmusters mit Speichengruppen der
Unterspeichenbereich sein, der der Position der stärksten örtlich begrenzten
Massenzunahme benachbart ist oder in dem angrenzenden des gleichen
Umfangs befindet.
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Es
muss jedoch deutlich werden, dass die vorliegende Erfindung im Fall
von Felgen mit einer Verbindung, wie zum Beispiel Metallfelgen,
nicht durch die Tatsache beschränkt
ist, dass der Bereich der Verbindung genau entgegen gesetzt oder
im Wesentlichen entgegen gesetzt in Bezug auf das Ventil ist. Der
Fachmann wird verstehen, dass in dem Fall, bei dem solche Elemente
enger zusammen liegen, es ausreichend sein wird, die Reduzierung
der Masse des Unterspeichenbereiches (der Unterspeichenbereiche)
reduzierter Masse, die in einer geeigneten Position näher zu der
größten örtlich begrenzten Massenzunahme,
normalerweise die Verbindung, angeordnet werden soll, zu erhöhen.
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Es
ist auch möglich,
eine getrennte Kompensation der durch den Verbindungsbereich und
durch das Ventil dargestellten örtlich
begrenzten Massenzunahmen zu erzeugen, indem zum Beispiel bewirkt wird,
dass sowohl der die Verbindung umfassende Unterspeichenbereich als
auch der die Öffnung
für das
Ventil umfassende Unterspeichenbereich von geeignet reduzierter
Dicke sind und/oder, dass Paare von Unterspeichenbereichen um den
Unterspeichenbereich herum spiegelbildlich angeordnet werden, der
die Verbindung umfasst, und Paare von Unterspeichenbereichen, die
spiegelbildlich um den die Öffnung
für das
Ventil enthaltenden Unterspeichenbereich herum angeordnet sind,
von geeignet reduzierter Dicke sind.
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Neben
den oben in groben Zügen
dargestellten allgemeinen Kriterien soll es außerdem möglich werden, weitere Reduzierungen
in mindestens einer Gruppe von Unterspeichenbereichen vorzunehmen, wobei
die Gruppe eine Rotationssymmetrie aufweist, weil in einem solchen
Fall die Summe der Massen der Gruppe Null ist. Geeignete Gruppen
umfassen zwei genau entgegengesetzt gerichtete Bereiche, Dreiergruppenbereiche
in Winkeln von 120° und
dergleichen.
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In
dem Wunsch, die Gewichtsreduzierung der Felge zu fördern, ist
es deshalb möglich,
im Wesentlichen bei allen Bedingungen eine Felge mit nur einem oder
zwei Unterspeichenbereichen, die integral oder von hoher Dicke sind,
oder mit nur einem oder zwei der Unterspeichenbereiche, die sich
zwischen Speichengruppen erstrecken, zu erreichen.
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Es
ist wiederum wert hervorzuheben, dass die Dickenreduzierungen jedes
Bereiches nicht symmetrische Geometrien aufweisen können, um
zum Beispiel eine nicht symmetrische Anordnung der Öffnung für ein Ventil
und/oder der Verbindung in dem entsprechenden Unterspeichenbereich
zu kompensieren, oder um die zwei örtlich begrenzten Massenzunahmen
genauer zu kompensieren, sollten sie nicht genau entgegen gesetzt
sein.
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Außerdem kann
die Lösung
der achten Ausführung,
drei Bereiche von unterschiedlicher Dicke in dem Unterspeichenbereich,
der die Öffnung
für ein Ventil
aufweist, vorzusehen, auch auf Metallverbindungen angewandt werden,
wenn die erfindungsgemäß bewirkte
Dickenreduzierung ebenfalls einen solchen Bereich einschließen muss,
wie insbesondere wenn das Ventil schwerer als der Verbindungsbereich
ist.