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Drahtspeichenrad mit auf Druck vorgespannten Speichen und speichenlochfreier
Felge für schlauchlose Luftreifen Die Erfindung bezieht sich auf ein Drahtspeichenrad
mit auf Druck vorgespannten Speichen und speichenlochfreier Felge für schlauchlose
Luftreifen.
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Es sind Drahtspeichenräder der eingangs gekennzeichneten Art bekannt,
bei denen die Speichen mit der Felge durch Schweißen verbunden sind. Solche Speichenbefestigungen
ergeben keine genügende Festigkeit, weil die Schweißverbindungen den dauernden stoßartigen
Beanspruchungen nicht gewachsen sind und daher leicht reißen; der Abriß einer Schweißverbindung
kann die gleichzeitige Beschädigung zahlreicher weiterer Drahtspeichen des Rades
zur Folge haben.
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Es ist weiter bekannt, die Drahtspeichen gegenüber der Felge und der
Nabe derart zu befestigen, daß an den Befestigungsstellen der Drahtspeichen in die
Felge und in die Nabe wahlweise durchgehende oder nicht durchgehende Löcher gebohrt
werden, in die zapfenartige Ansätze der Speichenköpfe eingefügt werden. Nach dem
Einstecken aller Drahtspeichen werden diese gegenüber der Felge und der Nabe durch
Schweißen festgelegt. Infolge der spanabhebenden Bearbeitung der Felge und der Nabe
tritt ein Freilegen des nicht von einer Walzhaut überzogenen Werkstoffs ein, so
daß an den Stellen der Speichenansätze leicht Rostbildung mit der Folge vorzeitiger
Zerstörung des Felgen- und Nabenwerkstoffs eintritt. Derartige Drahtspeichenräder
sind daher nicht von großer Haltbarkeit.
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Schließlich sind Drahtspeichenräder mit speichenlochfreier Felge bekannt,
bei denen die mittels nabenseitigen Gewindes auf Druck vorgespannten Speichen gegenüber
der Felge wahlweise durch Niete, durch Schrauben oder durch Schweißen verbunden
sind. Die Anwendungsfälle des Nietens und Schraubens führen zu einer Undichtigkeit
der Felge, so daß diese Ausführungsformen für schlauchlose Luftreifen ungeeignet
sind; der Anwendungsfall des Schweißens ergibt wiederum die Gefahr des Bruches der
Schweißstelle und damit des Abreißens der Speichen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein: Drahtspeichenrad für schlauchlose
Luftreifen zu schaffen, das sich gegenüber diesen bekannten Ausführungsformen durch
größere Haltbarkeit und Betriebssicherheit auszeichnet.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Felge mit in radialer Richtung
nach außen weisenden, herausgedrückten Vertiefungen zur Aufnahme der am Felgenkörper
ausschließlich kraftschlüssig befestigten Speichenenden versehen ist.
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Die in die herausgedrückten Vertiefungen der Felge einzufügenden Speichenenden
bestehen zweckmäßig aus mittels Gewindes auf den Speichenenden verschraubbaren Verbindungsgliedern,
deren Querschnitt dem Querschnitt der aus der Felge herausgedrückten Vertiefungen
entspricht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Nabe mit in radialer
Richtung nach innen weisenden, herausgedrückten Vertiefungen versehen, in die entsprechend
querschnittsgestaltete Glieder der nabenseitigen Speichenenden ebenfalls kraftschlüssig
eingesetzt sind.
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Die eingangs beschriebenen Nachteile der bekannten Konstruktionen
werden durch die aus der Felge bzw. aus der Nabe herausgedrückten Vertiefungen für
die Aufnahme der Drahtspeichenenden vermieden. Es hat sich in der Praxis gezeigt,
daß bei entsprechender Wärmebehandlung mit anschließendem Anlassen des Bandmaterials,
aus dem die Felgen hergestellt werden, nicht nur das Herausdrücken der Vertiefungen
ohne Beschädigung des Felgenmaterials möglich ist, sondern daß außerdem die mit
den herausgedrückten Vertiefungen versehene Felge eine höhere Steifigkeh und Festigkeit
aufweist als eine entsprechende Felge ohne die herausgedrückten Vertiefungen. Messungen
haben ergeben, daß bei 1,3 mm Blechstärke der Felge und Herausdrückungen mit 8 mm
Tiefe maximale Schwächungen der Bandstärke von noch nicht 0,1 mm auftreten. Das
Drahtspeichenrad nach der Erfindung ist außerordentlich robust und dauerhaft. Die
Fertigung solcher Drahtspeichenräder mit speichenlochfreier Felge ist auch verhältnismäßig
einfach, da die bekannte
Herstellung zahlreicher Schweißverbindungen
viel Zeit beansprucht und bei einigen bekannten Ausführungsformen die Herstellung
des Rades nur dadurch ermöglich wird, daß die letzten einzusetzenden Draht-Speichen
verbogen werden müssen, womit umfangreiche Beschädigungen und erheblicher Ausschuß
verbunden sind.
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Der Anwendungsbereich der Erfindung erstreckt sich auf alle Drahtspeichenräder
mit schlauchlosem Luftreifen, und zwar unabhängig davon, wo diese Räder zur Anwendung
kommen, insbesondere also bei Fahrrädern, Motorrollern, Motorrädern, Sportwagen
u. dgl.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen
für auf Druckvorspannung beanspruchte Speichen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1
eine Seitenansicht, zum Teil geschnitten, auf einen sektorartigen Ausschnitt des
Rades nach der Erfindung im Bereich einer Speiche, mit noch nicht vollständig eingefügter
und verspannter Speiche, Fig. 2 einen Radquerschnitt im Bereich der Scheibe vor
Beginn des Einsetzens und des Verspannens der Speiche, Fig. 3 eine Draufsicht auf
die Felge, von der Nabe aus betrachtet, in verkleinertem Maßstab, Fig. 4 einen Längsschnitt
zu Fig. 3, Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung für die Ausbildung und
Befestigung der Speichen, Fig. 6 die Draufsicht auf einen Teil der Felge mit herausgedrückter
Vertiefung, von der Nabe aus betrachtet, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der
Erfindung für die Ausbildung und Befestigung der Speichen, Fig. 8 die Draufsicht
auf einen Abschnitt der Felge mit herausgedrückter Vertiefung, von der Nabe aus
betrachtet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 bedeutet 11 die Felge, 12
die Nabe, 13 eine der Speichen, 14 die Decke für schlauchlose Reifen und 15 den
Druckluftraum der Bereifung. Mit 16 ist das in der Felge angeordnete Ventilloch
bezeichnet, das in bekannter Weise vollkommen luftdicht verschlossen werden kann.
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Aus der Felge sind Vertiefungen 17 und aus der in Achsenrichtung entsprechend
verbreiterten Nabe Vertiefungen 18 herausgedrückt.
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Die Enden der Speichen 13 tragen Gewinde, auf denen Spannmuttern 19
sowie 21 verschraubt werden können. Das Einsetzen und Verspannen der Speichen erfolgt
dadurch, daß die Spannmuttern 19 und 21 nach auswärts verschraubt werden. Mit 20
und 22 sind federnde Sicherungsringe bezeichnet, deren Aufgabe es ist, Schwingungs-
oder Stoßkräfte entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen auszugleichen.
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Der Ringraum 15 der Bereifung schließt die Druck-Luft vollkommen dicht
ein. Die herausgedrückten Vertiefungen 17 und 18, deren Querschnittsgröße und -form
dem Anwendungsfall entsprechend gewählt werden können, bewirken überdies eine Verbesserung
der Steifigkeit der Felge. Die Vorspannung, die den einzelnen Speichen bei der Montage
gegeben wird, ist eine Druckvorspannung, deren Maximalwert der Speichenquerschnitt
und der Speichenlänge anzupassen ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 bedeutet 31 die Felge,
32 die Nabe, 33 eine der Speichen, 34 die aus der Felge herausgedrückten Vertiefungen,
welche in diesem Falle sechseckigen Querschnitt aufweisen, 35 die entsprechenden
herausgedrückten Vertiefungen in der Nabe, 36 einen fest mit der Speiche 33 verbundenen
Sechskantkopf sowie 37 die federnde Sicherungsscheibe.
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Bei dieser Ausführungsform wird der Sechskantkopf 36 mit dem Sicherungsring
37 in die entsprechende Vertiefung 34 eingeschoben und die Verspannung dadurch herbeigeführt,
daß die Gewindemutter 38 auf dem gewindetragenden Ende der Speiche 33 betätigt wird,
wobei der verjüngte Teil 38 a der Gewindemutter auf einen geschlitzten Federring39
gepreßt wird. Die herausgepreßten Vertiefungen 34 und 35 sichern somit wiederum
die Speichenenden gegen jegliches Verschieben.
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Fig.7 und 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel mit einer Felge 41, einer
Nabe 42 sowie aus den beiden Teilen 43 a und 43 b zusammengesetzte Speichen, wobei
diese Speichenteile jeweils durch eine Gewindespannmutter 44 zusammengehalten und
zum Befestigen und Verspannen der Speichen in radialer Richtung auseinandergeschoben
werden können. Mit 45 und 47 sind die mit den anschließenden Speichenteilen fest
verbundenen Speichenköpfe bezeichnet, denen wiederum geschlitzte Federringe 46 und
48 zugeordnet sind. Herausgedrückte Vertiefungen 49 der Felge sowie 50 der Nabe
weisen in diesem Falle rechteckigen Querschnitt auf. Es ist nicht erforderlich,
daß die Querschnitte in der Felge und in der Nabe untereinander gleiche Querschnittsgestalt
aufweisen.
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Fig.7 zeigt die noch nicht eingefügte und verspannte Speiche 43 a,
43 b, deren Endköpfe 45 und 47 erst durch entsprechendes Verstellen der Gewindemutter
44 in ihre Betriebslage in den Vertiefungen 49 und 50 gelangen.
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Auch bei dieser Ausführungsform werden die Speichen bei der Montage
auf Druck vorgespannt. Einzelheiten konstruktiver Art können von den an Hand der
Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung abweichen, ohne deren
Rahmen zu überschreiten. Insbesondere können zum Befestigen der Speichenenden an
der Felge besondere Verbindungsglieder vorgesehen sein, von denen die der Felge
zugeordneten Glieder mit dieser in beliebiger Weise verbunden sind. Die Gewinde-
und Spannmuttern werden bei allen Ausführungsbeispielen durch an sich bekannte Mittel
gegen selbsttätiges Lösen gesichert.