EP4601884A1 - Felge für ein mit einem reifen beaufschlagbares laufrad - Google Patents

Felge für ein mit einem reifen beaufschlagbares laufrad

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EP4601884A1
EP4601884A1 EP23786225.5A EP23786225A EP4601884A1 EP 4601884 A1 EP4601884 A1 EP 4601884A1 EP 23786225 A EP23786225 A EP 23786225A EP 4601884 A1 EP4601884 A1 EP 4601884A1
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EP
European Patent Office
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rim
wheel
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another
wheel parts
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EP23786225.5A
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English (en)
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Andreas Papenfuss
Anton PAPENFUSS
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Dynamic Drives Giessen GmbH
Original Assignee
Dynamic Drives Giessen GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B25/002Rims split in circumferential direction
    • B60B25/006Rims split symmetrically
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    • B60B3/00Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/002Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body characterised by the shape of the disc
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/13Bicycles; Tricycles

Definitions

  • the wheel is provided with an additional device, such as a motor, a generator and/or a gearbox, which is located in the hub, the wheel must also be dismantled first in the case of conventional rims before the device can be dismantled and/or replaced.
  • an additional device such as a motor, a generator and/or a gearbox
  • the rim is made of two identical wheel parts. This is particularly cost-effective in terms of production and storage, as well as in terms of operation, since the wheel parts are always dismantled in the same way.
  • the wheel parts have inner and outer plates that are offset from one another. If the wheel parts are assembled to form a rim, the inner and outer plates engage behind one another, preferably in such a way that they are arranged in alternating interlocking fashion. In this state, the inner plate of one wheel part is arranged further inside in the radial direction of the wheel than the outer plate of the other wheel part. Both plates are thus arranged one above the other. This produces a stable wheel that can also be used in vehicles with larger loads.
  • the outer plates and the inner plates are preferably arranged close to the outer circumference of the respective wheel part.
  • the outer plates then advantageously form the bottom of the rim base when the wheel parts are against one another. are mounted.
  • the outer contours of the outer plates are designed in such a way that, when mounted, they form a surface with the outer plates on the opposite wheel part in which the outer plates almost or completely touch each other.
  • a device can be provided on the wheel which fulfils a further function.
  • This device is then detachably provided in a receptacle in at least one part of the wheel.
  • the device can be arranged on the hub of the wheel.
  • Motors, generators and/or gearboxes are particularly suitable as the device. Arranging such devices in the hub is common. However, it is often difficult to replace them because the entire wheel must then be dismantled from the vehicle and the device removed from the hub.
  • a simple way of assembling and disassembling the device is to arrange the device in a housing which has one or more projections. The receptacle then has one or more recesses through which the projections can be guided when assembling the device.
  • Fig. 10 the impeller from Fig. 8 and 9 with an impeller part in exploded view.
  • Fig. 1 to 4 show two identical wheel parts 13 fastened to one another, which form a rim 10.
  • the wheel parts 13 are arranged on one another by means of a screw connection 17 and form a rim base 11 with two rim shoulders 12 on their common outer circumference.
  • a receptacle 14 is provided for a hub of a wheel 30 and/or a device 20, which has several recesses 15.
  • Fig. 7 shows a device 20, namely a motor 24, which can be mounted in the area of the hub of the impeller 30.
  • a housing 21 can be seen, which is provided with several projections 22. If the motor 24 is to be arranged in the receptacle 14 of the impeller 30, it is first inserted into the receptacle 14 pushed in. The projections 22 can be guided through the recesses 15 in the holder 14. Once the motor 24 has reached its position, it is rotated. As a result, the projections 22 on the housing 21 come into operative connection with the counter projections 16 on the impeller part 13 and the motor 24 is held on the impeller 30.
  • the wheel 30 is shown with two wheel parts 13, a device 20 and a tire 31.
  • the tire is arranged in the rim base 11 between the two rim shoulders 12 on the rim 10.
  • the device 20, which here is a motor 24, is arranged in the holder 14.
  • Fig. 10 The fastening of the two wheel parts 13 to one another is shown in Fig. 10.
  • a large number of screws 17 are shown, by means of which the two wheel parts are fastened to one another. If the tire 31 is now to be changed, only the screws 17 have to be loosened and one wheel part 13 removed. Since the rim shoulder 12 is firmly arranged on the wheel part 13, this is also removed with the wheel part 13 and the tire 31 can be pulled off the rim 10. When the new tire 31 is mounted, the wheel part 13 can be fastened again.
  • screws 23 are also provided for the device 20, which connect the housing 21 of the device 20 to an impeller part 13 and fix it there.
  • the device 20 can thus be replaced simply by loosening the screws 23, without the impeller 30 or an impeller part 13 having to be removed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Felge für ein mit einem Reifen beaufschlagbares Laufrad wobei die Felge ein Felgenbett und Felgenschultern aufweist, wobei der Reifen in dem Felgenbett zwischen den Felgenschultern anordbar ist und wobei das Laufrad als Scheibenrad ausgeführt ist. Die Erfindung schlägt nun vor, dass die Felge aus wenigstens zwei miteinander lösbar verbindbaren Laufradteilen besteht, die die Felge des Scheibenrads bilden. Die Laufradteile sind einzeln demontierbar, wobei zumindest ein Teil einer der Felgenschultern mit dem Laufradteil ebenfalls demontierbar ist.

Description

Felge für ein mit einem Reifen beaufschlagbares Laufrad
Die Erfindung betrifft eine Felge für ein Laufrad, welches mit einem Reifen beaufschlagt werden kann. Solche Laufräder finden vielfach Verwendung, beispielsweise bei Fahrrädern, E-Bikes, Pedelecs aber auch bei drei- oder mehrrädrigen Fahrzeugen die über Muskelkraft oder auch über einen Elektromotor angetrieben werden. Gerade wenn derartige Fahrzeuge auch für höhere Lasten oder mehrere Personen vorgesehen sind, müssen die Laufräder robust ausgestaltet sein. Häufig ist es dann für eine Bedienperson nur sehr schwer möglich, den Reifen eines solchen Fahrzeugs zu wechseln, da dieser im Felgenbett eingebettet und nur mit hohem Kraftaufwand über die Felgenschulter bewegt werden kann. Dies ist somit zeitaufwändig bzw. kann von manchen Bedienpersonen gar nicht durchgeführt werden.
Drüber hinaus muss bei einem Reifenwechsel bei herkömmlichen Felgen das Rad zunächst vom Fahrzeug demontiert werden, bevor der Reifenwechsel erfolgen kann. Bei schwereren und stabileren Fahrzeugen ist dies jedoch ebenfalls zeit- und kraftaufwändig.
Ist an dem Rad eine zusätzliche Einrichtung, wie ein Motor, ein Generator und/oder ein Getriebe vorgesehen, welche in der Nabe angeordnet ist, muss bei herkömmlichen Felgen auch zunächst das Rad demontiert werden, bevor die Einrichtung demontiert und/oder ausgetauscht werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Felge zu entwickeln, bei der ein Reifenwechsel und/oder der Austausch einer in der Nabe angeordneten Einrichtung auf schnelle und einfache Art ohne großen Kraftaufwand erfolgen kann. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, denen folgende besondere Bedeutung zukommt. Die Felge umfasst wenigstens zwei miteinander lösbar verbindbare Laufradteile, die im montierten Zustand die Felge des Scheibenrades bilden, wobei die Laufradteile einzeln demontierbar sind. Mit der Demontage des Laufradteils wird dann zumindest ein Teil einer der Felgenschultern ebenfalls demontiert. Hierdurch kann der Reifen einfacher aus dem Felgenbett entfernt werden, da nicht die komplette Felgenschulter von dem Reifen überwunden werden muss. Die Demontage kann daher deutlich effizienter und mit weniger Kraftaufwand erfolgen. Auch kann eine an der Radnabe angeordnete Einrichtung einfacher demontiert werden ohne direkt das ganze Rad vom Fahrzeug entfernen zu müssen.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Felge aus zwei zueinander identischen Laufradteilen gebildet. Dies ist besonders kostengünstig in der Herstellung und Lagerhaltung sowie auch in der Bedienung, da die Demontage der Laufradteile dadurch immer identisch erfolgt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Demontage des Laufradteils eine der Felgenschultern vollständig demontiert wird. Dann kann der Reifen besonders einfach demontiert und neu montiert werden, da er einfach nur vom Felgenbett seitlich abgezogen und wieder neu darauf geschoben werden muss.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel verfügen die Laufradteile über zueinander versetzt angeordneten Innenlaschen und Außenlaschen. Werden die Laufradteile zu einer Felge zusammengesetzt, hintergreifen sich die Innenlaschen und Außenlaschen und zwar bevorzugt so, dass sich abwechselnd verzahnend angeordnet sind. In diesem Zustand ist die Innenlasche eines Laufradteils in Radialrichtung des Laufrads weiter innen angeordnet als die Außenlasche des anderen Laufradteils. Beide Laschen sind somit übereinander angeordnet. Hierdurch wird ein stabiles Laufrad hergestellt, das auch bei Fahrzeugen mit größeren Lasten Verwendung finden kann. Die Außenlaschen und die Innenlaschen sind dabei bevorzugt nahe des Außenumfangs des jeweiligen Laufradteils angeordnet. Die Außenlaschen bilden dann vorteilhafterweise den Boden des Felgenbettes, wenn die Laufradteile aneinander montiert sind. Dabei sind die Außenkonturen der Außenlaschen derart gestaltet, dass sie mit den Außenlaschen an dem gegenüberliegenden Laufradteil im montierten Zustand eine Fläche bilden in der sich die Außenlaschen fast oder ganz berühren.
Weiterhin kann am Laufrad eine Einrichtung vorgesehen sein, die eine weitere Funktion erfüllt. Diese Einrichtung ist dann lösbar in einer Aufnahme in wenigstens einem Laufradteil vorgesehen. Insbesondere kann die Einrichtung an der Nabe des Laufrads angeordnet sein. Als Einrichtung kommen dabei insbesondere Motoren, Generatoren und/oder Getriebe in Frage. Solche Einrichtungen in der Nabe anzuordnen ist üblich. Jedoch ist es oft schwierig diese auszutauschen, da dann das ganze Rad vom Fahrzeug demontiert und die Einrichtung aus der Nabe entfernt werden muss. Eine einfache Möglichkeit der Montage und Demontage der Einrichtung besteht darin, die Einrichtung in einem Gehäuse anzuordnen welches einen oder mehrere Vorsprünge aufweist. Die Aufnahme weist dann eine oder mehrere Aussparungen auf, durch die die Vorsprünge bei der Montage der Einrichtung führbar sind. Durch ein Verdrehen der Einrichtung bzw. des Gehäuses kommen dann die Vorsprünge mit Gegenvorsprüngen an der Felge in Wirkverbindung wodurch die Einrichtung an dem Laufrad halterbar ist. Die Befestigung und auch die Demontage funktionieren nach Art eines Bajonettverschlusses, da die Einrichtung zuerst in die Felge hineingesteckt und dann verdreht bzw. für die Demontage zuerst verdreht und dann aus der Felge herausgezogen werden.
Um eine einfache Befestigungsmöglichkeit der Laufradteile aneinander und/oder auch der Einrichtung an einem oder mehreren Laufradteilen zu ermöglichen, können Schraubverbindungen vorgesehen sein. Diese befestigen dann beispielsweise die Laufradteile aneinander oder auch die Einrichtung bzw. deren Gehäuse an einem oder mehreren Laufradteilen. Derartige Schraubverbindungen sind einfach zu lösen und wieder festzulegen ggf. auch mit handelsüblichem Werkzeug. Hierdurch kann die Montage und Demontage der Teile besonders einfach und schnell erfolgen. Alternativ zu einer Schraubverbindung kann auch eine Steck-, Rast- oder Clipsverbindung vorgesehen sein. Empfehlenswert ist hier eine lösbare Verbindung, die von einer Bedienperson auch unterwegs, beispielsweise im Falle einer Panne gelöst und wieder neu befestigt werden kann.
Als Material für die Laufradteile ist ein Kunststoff vorteilhaft, insbesondere ein thermoplastischer faserverstärkter Kunststoff. Dieser ist einfach in der Verarbeitung und weist trotzdem die erforderlichen Festigkeiten auf. Als Faserverstärkung können beispielsweise Carbonfasern vorgesehen sein. Der Kunststoff weist zudem ein geringes Gewicht auf. Besonders gut lassen sich die Laufradteile herstellen, wenn sie in einem Spritzgussverfahren verarbeitet werden können. So lassen sich die Laufradteile besonders einfach und kostengünstig herstellen. Wenn das Material der Laufradteile zusätzlich noch recyclebar ist, ist es besonders umweltfreundlich.
Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen sowie den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 : zwei miteinander verbundene Laufradteile in Vorderansicht,
Fig. 2: die Laufradteile entlang des Schnitts A-A in Fig. 1 ,
Fig. 3: die Innenseite eines Laufradteils aus Fig. 1 und 2,
Fig. 4: die Laufradteile aus Fig. 1 bis 3 in Seitenansicht,
Fig. 5: die Laufradteile aus Fig. 4 voneinander beabstandet,
Fig. 6: die Laufradteile aus Fig. 5 perspektivisch,
Fig. 7: eine erfindungsgemäße Einrichtung in Seitenansicht,
Fig. 8: ein montiertes Laufrad mit Reifen und Einrichtung in Vorderansicht, Fig. 9: das Laufrad aus Fig. 8 im Längsschnitt,
Fig. 10: das Laufrad aus Fig. 8 und 9 mit einem Laufradteil in Explosionsdarstellung.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen zwei identische, aneinander befestigte die Laufradteile 13 die eine Felge 10 bilden. Die Laufradteile 13 sind dabei mittels einer Schraubverbindung 17 aneinander angeordnet und bilden an ihrem gemeinsamen Außenumfang ein Felgenbett 11 mit zwei Felgenschultern 12. In der Mitte der Laufradteile 13 ist eine Aufnahme 14 für eine Nabe eines Laufrades 30 und/oder eine Einrichtung 20 vorgesehen, die über mehrere Aussparungen 15 verfügt.
Der genauere Aufbau der beiden Laufradteile 13 bzw. deren Zusammenwirken bei der Montage wird aus den Fig. 5 und 6 näher ersichtlich. Die Laufradteile 13 weisen nahe ihres jeweiligen Außenumfangs 18 jeweils mehrere Innenlaschen 41 und Außenlaschen 42 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Innenlaschen 41 und Außenlaschen 42 jeweils identisch. Die Innenlaschen 41 sind jeweils in Radialrichtung weiter innen angeordnet als die Außenlaschen 42. Werden die beiden Laufradteile 13 miteinander in Wirkverbindung gebracht, werden die Innenlaschen 41 und Außenlaschen 42 so zueinander ausgerichtet, dass sich immer eine Innenlasche 41 eines der Laufradteile 13 und eine Außenlasche 42 des anderen Laufradteils 13 gegenüber stehen. Wenn die Laufradteile 13 dann zu der Felge 10 zusammengefügt werden, ordnen sich die Innenlaschen 41 unter den Außenlaschen 42 an so dass sie sich verzahnend hintergreifen. Die Außenlaschen 42 bilden dann den Boden 40 des Felgenbetts 11, wie in Fig. 4 zu sehen ist. Dabei sind die Außenlaschen 42 so ausgeformt, dass sie im zusammengesetzten Zustand der Felge 10 eine Fläche bilden. Hierbei sind die Außenkonturen der Außenlaschen 42 so aneinander angepasst, dass sie sich im montierten Zustand der Felge 10 fast oder ganz berühren.
Die Fig. 7 zeigt eine Einrichtung 20, nämlich einen Motor 24, der im Bereich der Nabe des Laufrads 30 montierbar ist. Man erkennt ein Gehäuse 21, welches mit mehreren Vorsprüngen 22 versehen ist. Soll nun der Motor 24 in der Aufnahme 14 des Laufrads 30 angeordnet werden, wird er zunächst in die Aufnahme 14 hineingeschoben. Hierbei können die Vorsprünge 22 durch die Aussparungen 15 in der Aufnahme 14 geführt werden. Hat der Motor 24 seine Position erreicht, wird er verdreht. Hierdurch treten die Vorsprünge 22 am Gehäuse 21 mit den Gegenvorsprüngen 16 an dem Laufradteil 13 in Wirkverbindung und der Motor 24 wird am Laufrad 30 gehaltert.
Dies kann man in den Fig. 8 und 9 erkennen. Hier ist das Laufrad 30 mit zwei Laufradteilen 13, einer Einrichtung 20 und einem Reifen 31 gezeigt. Der Reifen ist im Felgenbett 11 zwischen den beiden Felgenschultern 12 auf der Felge 10 angeordnet. Die Einrichtung 20, bei der es sich hier um einen Motor 24 handelt, ist in der Aufnahme 14 angeordnet.
Die Befestigung der beiden Laufradteile 13 aneinander wird in Fig. 10 deutlich. Hier ist eine Vielzahl von Schrauben 17 dargestellt mittels welchen die beiden Laufradteile aneinander festgelegt werden. Soll nun der Reifen 31 gewechselt werden, so müssen nur die Schrauben 17 gelöst und der eine Laufradteil 13 entfernt werden. Da die Felgenschulter 12 fest an dem Laufradteil 13 angeordnet ist, wird auch diese mit dem Laufradteil 13 entfernt und der Reifen 31 kann von der Felge 10 abgezogen werden. Wenn der neue Reifen 31 montiert ist, kann der Laufradteil 13 wieder befestigt werden.
Auch für die Einrichtung 20 sind mehrere Schrauben 23 vorgesehen, die das Gehäuse 21 der Einrichtung 20 mit einem Laufradteil 13 verbinden und dort festlegen. So kann die Einrichtung 20 auch nur durch das Lösen der Schrauben 23 ausgetauscht werden, ohne dass das Laufrad 30 oder ein Laufradteil 13 entfernt werden müssen.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass die hier dargestellten Ausführungsformen lediglich beispielhafte Verwirklichungen der Erfindung sind. Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch Abänderungen und Abwandlungen möglich. B e z u g s z e i c h e n l i s t e : Felge Felgenbett Felgenschulter Laufradteil Aufnahme Aussparung Gegenvorsprung Schraubverbindung für 13 Außenumfang von 13 Einrichtung Gehäuse Vorsprung Schraubverbindung für 20 Motor Laufrad Reifen Boden von 11 Innenlasche Außenlasche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : Felge (10) für ein mit einem Reifen (31) beaufschlagbares Laufrad (30), wobei die Felge (10) ein Felgenbett (11) und Felgenschultern (12) aufweist, wobei der Reifen (31) in dem Felgenbett (11) zwischen den Felgenschultern (12) anordbar ist und wobei das Laufrad (30) als Scheibenrad ausgeführt ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Felge (10) aus wenigstens zwei miteinander lösbar verbindbaren Laufradteilen (13) besteht, die die Felge (10) des Scheibenrads bilden und dass die Laufradteile (13) einzeln demontierbar sind wobei zumindest ein Teil einer der Felgenschultern (12) mit dem Laufradteil (13) ebenfalls demontierbar ist. Felge (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (10) aus zwei zueinander identischen Laufradteilen (13) gebildet wird. Felge (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Demontage eines der Laufradteile (13) eine der Felgenschultern (12) vollständig demontiert wird. Felge (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradteile (13) jeweils versetzt zueinander angeordnete Innenlaschen (41) und Außenlaschen (42) aufweisen, welche sich, wenn die Laufradteile (13) aneinander angeordnet sind, jeweils abwechselnd verzahnend hintergreifen, so dass die Innenlasche (41) eines Laufradteiles (13) in Radialrichtung des Laufrades (30) weiter innen angeordnet ist als Außenlasche (42) des diesem Laufradteil (13) gegenüber angeordneten Laufradteiles (13).
5. Felge (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlaschen (42) und die Innenlaschen (41) nahe des jeweiligen Außenumfangs (18) des Laufradteils (13) angeordnet sind.
6. Felge (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlaschen (42) der Laufradteile (13) im montierten Zustand der Felge (10) den Boden (40) des Felgenbettes (11) bilden.
7. Felge (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlaschen (42) von ihren Außenkonturen aneinander angepasst sind, so dass sie sich im montierten Zustand der Felge (10) ganz oder nahezu berühren.
8. Felge (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Einrichtung (20) vorgesehen ist, welche in einer Aufnahme (14) in wenigstens einem der Laufradteile (13) lösbar aufnehmbar ist.
9. Felge (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) ein Gehäuse (21) aufweist, an welchem ein oder mehrere Vorsprünge (22) angeordnet sind, während die Aufnahme (14) eine oder mehrere Aussparungen (15) aufweist durch die die Vorsprünge (22) bei der Montage führbar sind und wobei durch Verdrehen der Einrichtung (20) die Vorsprünge (22) am Gehäuse (21) mit Gegenvorsprüngen (16) an der Felge (10) in Wirkverbindung bringbar sind und dadurch die Einrichtung (20) in der Aufnahme (14) halterbar ist.
10. Felge (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) an der Nabe des Laufrades (30) angeordnet ist.
11. Felge (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) ein Motor (24) oder ein Generator oder ein Getriebe ist.
12. Felge (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradteile (13) aneinander und/oder die Einrichtung (20) an wenigstens einem der Laufradteile (13) durch eine Schraubverbindung (17, 23) festlegbar sind. Felge (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradteile (13) aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten thermoplastischen Kunststoff, bestehen. Felge (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Laufradteile (13) durch ein Spritzgussverfahren verarbeitbar und/oder recyclebar ist.
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