DE202015001363U1

DE202015001363U1 - bicycle wheel

Info

Publication number: DE202015001363U1
Application number: DE201520001363
Authority: DE
Original assignee: RADIATE ENGINEERING & DESIGN GmbH
Current assignee: Scott Sports Sa Ch
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2025-02-25

Abstract

Fahrradlaufrad aus einem Faserverbundwerkstoff, umfassend eine Felge (1), eine Mehrzahl von Speichen (2) und ein Zentrum (3), wobei die Speichen (2) je einen ersten und zweiten Speichenabschnitt (2.1; 2.2) aufweisen, der je zwischen der Felge (1) und dem Zentrum (3) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Speichenabschnitt (2.1, 2.2) in einem laminierten Zustand eine geschwungene Form aufweist und in einem vorgespannten Zustand die beiden Speichenabschnitte (2.1, 2.2) im wesentlichen gerade verlaufen.A bicycle wheel made of a fiber composite material comprising a rim (1), a plurality of spokes (2) and a center (3), the spokes (2) each having first and second spoke portions (2.1; 2.2) each between the rim (1) and the center (3), characterized in that the first and second spoke portion (2.1, 2.2) in a laminated state has a curved shape and in a prestressed state the two spoke portions (2.1, 2.2) are substantially straight ,

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrradlaufrad gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a bicycle wheel according to the preamble of claim 1.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Entwicklungen im Bereich Fahrradlaufräder, insbesondere für den Radrennsport hervorgebracht. In diesem Sportbereich spielen Gewicht, Steifigkeit des Materials und die Aerodynamik, welche insbesondere auf die Felgengeometrie zurückzuführen ist, eine wesentliche Rolle. In seinen Grundelementen besteht ein Laufrad aus Nabe, den Speichen und der Felge. Dies gilt ebenfalls für Laufräder aus Faserverbundwerkstoff, insbesondere aus Carbon. Grundsätzlich wird im Bereich der Fahrradlaufräder welche aus Faserverbundwerkstoff hergestellt sind zwischen Scheibenrädern, Rädern mit massiven Speichen und Rädern mit vorgespannten Speichen unterschieden. Gemäss der vorliegenden Erfindung, werden Laufräder mit vorgespannten Speichen betrachtet, wobei sowohl die Speichen als auch die Felge aus einem Faserverbundwerkstoff, vorzugsweise Carbon gefertigt sind.In recent years, numerous developments have been made in the field of bicycle wheels, especially for cycling. In this sport area weight, stiffness of the material and the aerodynamics, which is particularly due to the rim geometry play an essential role. In its basic elements consists of a hub wheel, the spokes and the rim. This also applies to wheels made of fiber composite material, in particular carbon. Basically, in the field of bicycle wheels which are made of fiber composite material are distinguished between disc wheels, wheels with solid spokes and wheels with prestressed spokes. According to the present invention, wheels are considered with prestressed spokes, wherein both the spokes and the rim of a fiber composite material, preferably made of carbon.

Die EP 2030765 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Laufrades für Fahrräder, wobei Felge und Speiche aus einem ausgehärteten Faserverbundstoff, beispielsweise Carbon bestehen und es sich um ein Laufrad mit vorgespannten Speichen handelt. Wie der EP 2030765 A2 zu entnehmen ist, erfolgt die Herstellung der Felge und die anschliessende Befestigung der Speichen in zwei separaten Verfahren. Bereits für die Produktion der Felge sind eine Mehrzahl von Arbeitsschritten erforderlich. Beginnend mit der Herstellung des Felgenaussenprofils, gefolgt vom Bereitstellen eines Kunststoffformelements, welches mit dem Felgenaussenprofil verbunden und mit einer Decklage überzogen wird. Erst in einem zweiten, vom ersten Verfahren unabhängigen Prozess werden die einzelnen Speichen, welche gleich wie Felge aus einem Faserverbundstoff bestehen, an der bereits vorgefertigten Felge befestigt. Das gesamte Laufrad wird zum Abschluss erneut gehärtet um einen festen Verbund zwischen Felge und den Speichen zu gewährleisten.The EP 2030765 A2 describes a method of manufacturing a bicycle wheel, wherein the rim and spoke are made of a cured fiber composite, such as carbon, and is a biased spoke wheel. Again EP 2030765 A2 it can be seen, the production of the rim and the subsequent attachment of the spokes in two separate procedures. Already for the production of the rim a plurality of work steps are required. Starting with the manufacture of the rim outer profile, followed by providing a plastic molding element which is connected to the rim outer profile and covered with a cover layer. Only in a second, independent of the first process process, the individual spokes, which are the same as rim made of a fiber composite, attached to the already prefabricated rim. The entire impeller is finally hardened again to ensure a firm bond between the rim and the spokes.

Der vorgängig aus dem Stand der Technik beschriebene Prozess hat den Nachteil, dass im wesentlichen zwei separate Verfahren erforderlich sind, zum Einen die Herstellung der Felge, Speichen und Nabe und zum Anderen die Fixierung der einzelnen Speichen an der Felge und am Zentrumshalter bzw. an der Nabe.The process described above from the prior art has the disadvantage that essentially two separate methods are required, on the one hand the production of the rim, spokes and hub and on the other hand the fixation of the individual spokes on the rim and on the center holder or on the Hub.

Wie bereits erwähnt, spielt die Aerodynamik im Radsport eine zunehmende Rolle. Im allgemeinen gilt es den aerodynamischen Widerstand des Laufrads, sowie die Robustheit bei Seitenwind zu optimieren. Viele Firmen versuchen daher in diesem Zusammenhang besondere Felgengeometrien zu entwickeln. Die in den letzten Jahren entwickelten Felgenquerschnitte weisen zum Einen V-Formen auf, aber auch ”bauchigere” Querschnitten gewinnen zunehmend an Bedeutung, um das Ablöseverhalten bei Seitenwind besser kontrollieren zu können. Das Ablöseverhalten der Strömung am Felgenprofil hat grossen Einfluss auf den Fahrkomfort und Linienführung bei Seitenwind.As already mentioned, aerodynamics plays an increasing role in cycling. In general, it is important to optimize the aerodynamic resistance of the impeller, as well as the robustness in crosswinds. Many companies are therefore trying to develop special rim geometries in this context. On the one hand, the rim cross-sections developed in recent years have V-shapes, but also "bulbous" cross-sections are becoming increasingly important in order to be able to better control the detachment behavior in crosswinds. The separation behavior of the flow on the rim profile has a major influence on the ride comfort and lines in crosswinds.

Die Firma Zipp vermarktet seit Jahren sogenannte Aeroräder, bei welchen die Felge eine Art Golfballoberfläche aufweist.The company Zipp has been marketing so-called aerodynamic wheels for years, in which the rim has a kind of golf ball surface.

Als Beispiel, für eine aktuelle Entwicklung im Bereich Felgengeometrien für Carbonlaufräder sei an dieser Stelle die US 2014/0292061 A1 der Firma Reynolds Cycling LLC erwähnt. Dieses Dokument offenbart eine asymmetrische Geometrie einer Felge aus Carbonfaser mit vorgespannten Speichen aus Stahl. Ebenfalls beschrieben wird die Herstellung der asymmetrischen Felgengeometrie, insbesondere die Anordnung der Carbonfaserlagen in einer Negativform. Erwähnt wird die Fixierung und das Vorspannen der Speichen. Dieses Dokument zeigt jedoch nicht, wie die einzelnen Speichen an der asymmetrischen Felge zuverlässig fixiert werden und wie der Vorspannprozess der einzelnen Speichen durchgeführt wird.As an example, for a current development in the field of rim geometries for carbon wheels is at this point the US 2014/0292061 A1 The company Reynolds Cycling LLC mentioned. This document discloses an asymmetrical geometry of a carbon fiber rim with prestressed steel spokes. Also described is the production of the asymmetric rim geometry, in particular the arrangement of the carbon fiber layers in a negative mold. Mentioned is the fixation and the prestressing of the spokes. However, this document does not show how the individual spokes are reliably fixed to the asymmetric rim and how the biasing process of the individual spokes is performed.

In der EP 1985465 A1 wird eine Speiche, ein Rad und ein Verfahren zur Herstellung einer Speicher aus einem Faserverbundwerkstoff beschrieben. Bei der Fertigung des Rades erfolgt zuerst die Herstellung der Speichen in einem separaten Prozessschritt im Sinne einer Vorfertigung. Diese Speichen werden dann in einem weiteren Verfahrensschritt mit der ebenfalls vorgefertigten Felge verbunden. Nachteilig an diesem Verfahren ist die Verbindung der Felge und der Speichen in zwei Schritten. Um einen möglichst grossen Halt der Speichen in der Felge zu gewährleisten ist es erforderlich, die Speichen an ihren Enden speziell aufzufächern, sodass eine zuverlässige Verbindung der Speiche mit der Feige überhaupt möglich gemacht werden kann.In the EP 1985465 A1 A spoke, a wheel and a method for producing a memory of a fiber composite material is described. When manufacturing the wheel, the spokes are first produced in a separate process step in the sense of prefabrication. These spokes are then connected in a further process step with the also prefabricated rim. A disadvantage of this method is the connection of the rim and the spokes in two steps. In order to ensure the greatest possible retention of the spokes in the rim, it is necessary to specially fan the spokes at their ends, so that a reliable connection of the spoke with the fig can be made possible at all.

Weitere Beispiele für Fahrradlaufräder aus Verbundmaterial, bei welchen vorgespannte Speichen zum Einsatz kommen, finden sich in EP 1795370 A1 und DE 9201179 . In beiden Dokumenten, werden die Speichen in einem separaten Prozessschritt in eine Ausnehmung welche an der Felge sitzt eingesetzt und beispielsweise durch eine Schraubenverbindung befestigt und gespannt.Other examples of composite bicycle wheels using preloaded spokes can be found in US Pat EP 1795370 A1 and DE 9201179 , In both documents, the spokes are inserted in a separate process step in a recess which sits on the rim and fastened and tensioned, for example by a screw connection.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Fahrradlaufrad aus einem Faserverbundwerkstoff, zu schaffen, welches die Nachteile bekannter Lösungen vermeidet. Das Fahrradlaufrad zeichnet sich insbesondere durch seine einfache, leichte und gleichzeitig robuste Bauweise aus, ohne das dabei auf die hervorragenden Eigenschaften vorgespannter Speichen verzichtet werden muss.It is an object of the invention to provide a bicycle wheel made of a fiber composite material, which avoids the disadvantages of known solutions. The bicycle wheel is characterized in particular by its simple, lightweight and at the same time robust construction, without the need to dispense with the excellent properties of prestressed spokes.

Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche gelöst.The object is solved by the entirety of the features of the claims.

Im Folgenden ist von einem Fahrradlaufrad die Rede, deckt dieser Begriff sowohl das Hinterrad als auch das Vorderrad ab.The following is a bicycle wheel, this term covers both the rear wheel and the front wheel.

Ist im Folgenden vom laminierten Zustand des ersten und zweiten Speichenabschnitts die Rede, definiert dies einen initialen Zustand der Speichen. In diesem initialen Zustand ist der erste und zweite Speichenabschnitt ungespannt und noch nicht mit einer Speichenvorspannkraft beaufschlagt.In the following, the speech of the laminated state of the first and second spoke section, this defines an initial state of the spokes. In this initial state, the first and second spoke portions are untensioned and not yet loaded with a spoke biasing force.

Ist im Folgenden von einem vorgespannten Zustand des ersten und zweiten Speichenabschnitts die Rede, definiert dies einen finalen Zustand der Speichen, bei welchem die Speichen mit einer Speichenvorspannkraft beaufschlagt, d. h. vorgespannt sind. Die im Anschluss eingesetzte Nabe hält die Speichen im vorgespannten Zustand und daher im finalen Zustand.In the following, a biased state of the first and second spoke portion, this defines a final state of the spokes, wherein the spokes acted upon with a spoke biasing force, d. H. are biased. The subsequently inserted hub keeps the spokes in the pretensioned state and therefore in the final state.

Das erfindungsgemässe Fahrradlaufrad, welches vorzugsweise Scheibenbremsen aufweist, ist aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt. Diese Art von Fahrradlaufrädern kommt bevorzugt im Rennsport zum Einsatz. Es umfasst eine Felge und eine Mehrzahl von Speichen, wobei die Speichen je einen ersten sowie einen zweiten Speichenabschnitt aufweisen, welcher je zwischen der Felge und dem Zentrum des Fahrradlaufrades verläuft. Das Zentrum umfasst zwei Zentrumsscheiben.The inventive bicycle wheel, which preferably has disc brakes, is made of a fiber composite material. This type of bicycle wheels is preferred in racing used. It includes a rim and a plurality of spokes, the spokes each having first and second spoke portions extending between the rim and the center of the bicycle wheel. The center comprises two center discs.

Bei den Speichen handelt es sich um sogenannte vorgespannte Speichen. Erfindungsgemäss weist der erste und zweite Speichenabschnitt der Speichen, in einem laminierten Zustand, eine geschwungene Form auf. In einem vorgespannten Zustand, verlaufen die Speichenabschnitte im wesentlichen gerade.The spokes are so-called prestressed spokes. According to the invention, the first and second spoke portions of the spokes, in a laminated state, have a curved shape. In a preloaded condition, the spoke portions are substantially straight.

Durch die Ausführung in einer geschwungenen Form im laminierten Zustand werden in vorteilhafter Weise Spannungsspitzen, welche beim Vorspannprozess in den Speichen bzw. den Speichenabschnitten entstehen reduziert, was bei Speichen die gerade laminiert und anschliessend vorgespannt werden nicht der Fall ist. Bei solchen Speichen entstehen, insbesondere in den Bereichen in denen die Speichenabschnitte in Verbindung mit der Felge und dem Zentrum bzw. den Zentrumsscheiben, stehen hohe Spannungen aufgrund von Biegemomenten, die unerwünscht sind und die maximal mögliche Belastung der Speiche reduzieren. Durch das erfindungsgemässe Fahrradlaufrad wird eine möglichst homogene Spannungsverteilung in den Speichen bzw. den einzelnen Speichenabschnitten erzielt. Des Weiteren wird durch eine homogene Spannungsverteilung in den Speichen, die Bremskrafteinleitung verbessert. Durch die Reduktion der Spannungsspitzen, können Bremskräfte welche durch eine Scheibenbremse eingeleitet werden, verbessert in die Felge eingeleitet werden. Bedingt durch die Laminierung in einer geschwungenen Form ist der Bereich in dem der erste und zweite Speichenabschnitt aus der Felge austritt und jener Bereich, in dem der erste und zweite Speichenabschnitt mit dem Zentrum, vorzugsweise einer ersten und zweiten Zentrumsscheibe verbunden ist, bereits tangential zu jener Position vorgeformt, die die Speichenabschnitte im vorgespannten Zustand einnehmen.The embodiment in a curved shape in the laminated state advantageously reduces stress peaks which arise during the prestressing process in the spokes or the spoke sections, which is not the case with spokes which are currently laminated and subsequently prestressed. In such spokes occur, especially in the areas where the spoke sections in conjunction with the rim and the center or the center discs, are high voltages due to bending moments that are undesirable and reduce the maximum possible load on the spoke. As a result of the bicycle wheel according to the invention, a stress distribution which is as homogeneous as possible is achieved in the spokes or the individual spoke sections. Furthermore, a homogeneous distribution of stress in the spokes improves the introduction of braking force. By reducing the voltage spikes, braking forces which are initiated by a disc brake can be improved introduced into the rim. Due to the lamination in a curved shape, the area in which the first and second spoke portions exit from the rim and that portion where the first and second spoke portions are connected to the center, preferably first and second center disks, are already tangent to that Position preformed, which occupy the spoke sections in the prestressed state.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die geschwungene Form die Form einer S-Kurve auf. Diese Kurve verläuft bis zu ihrem ersten Nulldurchgang, d. h eine Hälfte der S-Kurve, nach der Biegelinie w(x)_Skurve = 1 / 2·[3( x / L)² – ( x / L)³] eines Biegebalkens aus der einfachen Balkentheorie. In dieser Ausführungsform nimmt die S-Kurve einen symmetrischen Verlauf an.In a preferred embodiment of the invention, the curved shape has the shape of an S-curve. This curve continues until its first zero crossing, i. h half of the S-curve, after the bendline w (x) _Skurve = 1/2 · [3 (x / L) ² - (x / L) ³ ] a bending beam from the simple beam theory. In this embodiment, the S-curve assumes a symmetrical course.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die S-Kurve eine asymmetrische Form auf. Eine asymmetrische S-Kurve ist dadurch gekennzeichnet, dass die halbe S-Kurve, von der Biegelinie abweicht.In a further preferred embodiment, the S-curve has an asymmetrical shape. An asymmetric S-curve is characterized in that half the S-curve deviates from the bending line.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die asymmetrische S-Kurve dadurch gekennzeichnet, dass jener Punkt welcher die asymmetrische S-Kurve in eine erste und eine zweite Hälfte teilt, näher der Felge als dem Zentrum des Fahrradlaufrades zugeordnet ist.In a further preferred embodiment, the asymmetric S-curve is characterized in that the point which divides the asymmetric S-curve into first and second halves is associated closer to the rim than the center of the bicycle wheel.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Fahrradlaufrads bilden die Speichen eine erste und eine zweite Speichengruppe. Die Speichen der ersten Speichengruppe verlaufen zwischen ersten Fusspunkten angeordnet an der Felge, einer Bremsscheibenseite des Zentrums, wobei das Zentrum vorzugsweise als Zentrumsscheibe ausgebildet ist und zweiten Fusspunkten, welche im wesentlichen gegenüber den ersten Fusspunkten, ebenfalls an der Felge angeordnet sind. Die Speichen der zweiten Speichengruppe verlaufen zwischen weiteren ersten Fusspunkten angeordnet an der Felge, einer Nicht-Bremsscheibenseite des Zentrums, wobei das Zentrum vorzugesweise als weitere Zentrumsscheibe ausgebildet ist und weiteren zweiten Fusspunkten, welche im wesentlichen den weiteren ersten Fusspunkten gegenüberliegen und ebenfalls an der Felge angeordnet sind. Die Speichen umfassend den ersten und zweiten Speichenabschnitt verlaufen in ihrem Faserverlauf durchgängig zwischen den beiden Fusspunkten.In a further preferred embodiment of the bicycle wheel according to the invention, the spokes form a first and a second spoke group. The spokes of the first set of spokes extend between first base points arranged on the rim, a brake disc side of the center, wherein the center is preferably formed as a center disc and second foot points, which are arranged substantially opposite to the first foot points, also on the rim. The spokes of the second spokes group run between other first foot points arranged on the rim, a non-brake disc side of the center, wherein the center is preferably formed as a further center disc and further second foot points, which are substantially opposite the other first foot points and are also arranged on the rim. The spokes comprising the first and second spoke sections extend in their fiber passage continuously between the two foot points.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Fusspunkte der ersten Speichengruppe und/oder die ersten und zweiten Fusspunkte der zweiten Speichengruppe beabstandet zu einem Scheitel S der Felge angeordnet. Der Abstand der ersten und zweiten Fusspunkte der ersten Speichengruppe zum Scheitel S der Felge ist grösser als der Abstand der ersten und zweiten Fusspunkte der zweiten Speichengruppe. Beim Scheitel S der Felge handelt es sich um jenen Bereich des Felgenkörpers, welcher dem Felgenbett gegenüberliegt. Beim Vorspannen der Speichen wird die Felge zentral positioniert. Erfindungsgemäss ist die Felge vorzugsweise als symmetrischer Körper ausgebildet, besonders bevorzugt als symmetrischer Hohlkörper. Der Scheitel S, verläuft im Schnittpunkt der Symmetrieachse mit dem Felgenkörper und ist dem Zentrum des Fahrradlaufrades zugewandt. Um das Fahrgefühl des Fahrradlaufrades zu verbessern, ist es vorteilhaft wenn die Speichenspannung im vorgespannten Zustand, sowohl in den Speichen der ersten Speichengruppe, auf der Bremsscheibenseite als auch in den Speichen der zweiten Speichengruppe, auf der Nicht-Bremsscheibenseite annähernd gleich gross ist. Dies wird unter anderem durch die erfindungsgemässe Anordnung der Fusspunkte erzielt. Eine symmetrische Form der Felge verbessert darüber hinaus die Aerodynamik des Fahrradlaufrades per se.In a further preferred embodiment, the first and second base points of the first spoke group and / or the first and second foot points of the second spoke group are arranged at a distance to a vertex S of the rim. The distance of the first and second foot points of the first spoke group to the apex S of the rim is greater than the distance of the first and second foot points of the second spoke group. The apex S of the rim is that area of the rim body which is opposite the rim well. When preloading the spokes, the rim is positioned centrally. According to the invention, the rim is preferably designed as a symmetrical body, particularly preferably as a symmetrical hollow body. The apex S, runs at the intersection of the axis of symmetry with the rim body and faces the center of the bicycle wheel. In order to improve the feel of the bicycle wheel, it is advantageous if the spoke tension in the prestressed state, both in the spokes of the first spoke group, on the brake disc side and in the spokes of the second spoke group, on the non-brake disc side is approximately equal. This is achieved inter alia by the inventive arrangement of the foot points. A symmetrical shape of the rim also improves the aerodynamics of the bicycle wheel per se.

Das erfindungsgemässe Fahrradlaufrad weist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform auf der Bremsscheibenseite des Zentrums, ausgebildet als Zentrumsscheibe eine Aufnahme für eine Bremsscheibe auf, wobei diese Aufnahme mit der Bremsschreibenseite des Zentrums einstückig ausgebildet ist, d. h. in einem Schritt laminiert wurden.The bicycle wheel according to the invention has in a further preferred embodiment on the brake disc side of the center, formed as a center disc on a receptacle for a brake disc, said receptacle is integrally formed with the brake writing side of the center, d. H. laminated in one step.

In einem Schritt laminieren heisst, dass die Formteile aufweisend die Form für Felge, Speiche und Zentrum in einem Schritt mit Fasern ausgelegt werden. Die Fasern für die Speichen, vorzugsweise unidirektionale Fasern werden dabei durchgängig von einem ersten Fusspunkt zu einem gegenüberliegenden Fusspunkt verlegt.Laminating in one step means that the moldings comprising the rim, spoke and center mold are laid out in one step with fibers. The fibers for the spokes, preferably unidirectional fibers are laid throughout from a first base point to an opposite foot point.

Durch die Fertigung in einem Stück werden zusätzliche Klebestellen vermieden, welche insbesondere in jenen Bereichen des Fahrradlaufrades, wo Bremskräfte wirken, nachteilig sind. Des weiteren wird durch die Vermeidung zusätzlicher Klebestellen Gewicht gespart.By manufacturing in one piece additional splices are avoided, which are particularly in those areas of the bicycle wheel, where braking forces act, are disadvantageous. Furthermore, weight is saved by avoiding additional splices.

Um das Gewicht des Fahrradlaufrads weiter zu reduzieren, ist die Bremsscheibenaufnahme in einer Ausführungsform als Hohlkörper ausgebildet.In order to further reduce the weight of the bicycle wheel, the brake disc holder is formed in one embodiment as a hollow body.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden die ersten und die zweiten Speichenabschnitte der Speichen einzelne Kreuzungspunkte, wobei die Kreuzungspunkte durch einzelne unidirektionale Faserlagen der Speichenabschnitte gebildet werden. Durch die Anordnung in mehreren Lagen verdickt sich der Querschnitt im Kreuzungspunkt. Der Kreuzungspunkt der Speichenabschnitte wird erfindungsgemäss dadurch ausgebildet, dass die Lagen des ersten Speichenabschnitts abwechselnd mit den Lagen des weiteren ersten Speichenabschnitts laminiert sind, sodass am Kreuzungspunkt eine Verwebung entsteht. Durch diese Verwebung resultiert eine solides Speichenkreuz, wobei dieses Speichenkreuz die Systemsteifigkeit erhöht. Beispielsweise wird eine erste Lage des ersten Speichenabschnitts überlagert von einer erste Lage eines weiteren ersten Speichenabschnitts, wobei diese erste Lage dann von einer zweiten Lage des ersten Speichenabschnitts überlagert wird gefolgt von einer zweiten Lage des zweiten Speichenabschnitts. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kreuzungspunkt durch mindestens vier Lagen gebildet. Durch den erfindungsgemässen Aufbau des Kreuzungspunktes erfolgt ein Verweben, sodass zusätzliche stoffschlüssige Verbindungen der einzelnen Speichenabschnitte vermieden werden können.In a further preferred embodiment, the first and the second spoke sections of the spokes form individual crossing points, the crossing points being formed by individual unidirectional fiber layers of the spoke sections. The arrangement in several layers thickened the cross section at the intersection. According to the invention, the point of intersection of the spoke sections is formed in that the layers of the first spoke section are alternately laminated with the layers of the further first spoke section, so that interweaving arises at the intersection. This interweaving results in a solid spider, and this spider increases system rigidity. For example, a first layer of the first spoke section is superimposed by a first layer of a further first spoke section, this first layer then being superimposed by a second layer of the first spoke section, followed by a second layer of the second spoke section. In a preferred embodiment, the crossing point is formed by at least four layers. By the inventive construction of the crossing point interweaving, so that additional cohesive connections of the individual spoke sections can be avoided.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante, nehmen die ersten und zweiten Speichenabschnitte der ersten Speichengruppe, im vorgespannten Zustand zur Aussengeometrie der Felge, insbesondere des Felgenkörpers einen Einführungswinkel β (beta) ein, welcher vorzugsweise zwischen 120° und 180° liegt und die ersten und zweiten Speichenabschnitte der zweiten Speichengruppe nehmen einen Einführungswinkel α (alpha) ein, welcher grösser 90° aufweist.In a further preferred embodiment, take the first and second spoke sections of the first spoke group, in the prestressed state to the outer geometry of the rim, in particular of the rim body an insertion angle β (beta), which is preferably between 120 ° and 180 ° and the first and second spoke sections of the second set of spokes adopt an angle α (alpha) which is greater than 90 °.

Erfindungsgemäss werden die Felge, die Speichen und das Zentrum, aufweisend eine erste und zweite Zentrumsscheibe, in einem Schritt laminiert. Lediglich die Nabe wird separat eingesetzt und mit dem Zentrum bzw. den Zentrumsscheiben verklebt. Die Stabilität des Fahrradlaufrads wird dadurch erhöht und die Anzahl an Klebestellen, welche zusätzliche Prozessschritte erfordern, verhindert. Vorzugsweise werden die Speichen durchgängig laminiert, d. h. der Faserverlauf des ersten und zweiten Speichenabschnitts verläuft durchgängig zwischen den Fusspunkten.According to the invention, the rim, the spokes and the center, comprising a first and second center disc, are laminated in one step. Only the hub is used separately and glued to the center or the center discs. The stability of the bicycle wheel is thereby increased and the number of splices, which require additional process steps prevented. Preferably, the spokes are laminated throughout, i. H. the fiber path of the first and second spoke section runs continuously between the foot points.

Unter Laminieren in einem Schritt ist zu verstehen, dass alle Fasern, beispielsweise Fasern aus sogenanntem Prepreg Material (vorimprägnierte Fasern) für Felge, die Speichen und das Zentrum, aufweisend zwei Zentrumsscheiben, in einem Prozessschritt in den dafür vorgesehenen Formteilen ausgelegt werden, bevor das Aushärten erfolgt. Nach dem Aushärten wird ein einstückiges Produkt, ein Fahrradlaufrad umfassend Felge, Speichen und das Zentrum erhalten. In einem zweiten Grundschritt erfolgt dann das Vorspannen der Speichen, in dem das Zentrum bzw. die beiden Zentrumsscheiben in horizontaler Richtung annähernd auf die Grösse der nachfolgend eingesetzten Nabe auseinander gezogen werden, bevor diese eingesetzt wird. Durch die Fertigung in einem Stück werden zeitraubende Nachbearbeitungsschritte vermieden. By lamination in one step is meant that all fibers, for example fibers of so-called prepreg material (preimpregnated fibers) for rim, the spokes and the center, comprising two center discs, are laid out in one step in the molded parts before curing he follows. After curing, a one-piece product is obtained, a bicycle wheel comprising rim, spokes and the center. In a second basic step, the spokes are prestressed, in which the center or the two center disks are pulled apart in the horizontal direction approximately to the size of the subsequently inserted hub before it is inserted. By manufacturing in one piece time-consuming post-processing steps are avoided.

Vorteile welche, insbesondere aus der erfindungsgemässen Herstellung resultieren, sind ein hochpräziser Rundlauf, Laufruhe auch bei hohen Geschwindigkeiten, sowie ein stark verbessertes Rotationsträgheitsmoment.Advantages which, in particular, result from the production according to the invention are a high-precision concentricity, smoothness even at high speeds, as well as a greatly improved rotational moment of inertia.

Das erfindungsgemässe Fahrradlaufrad ist aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt. Bevorzugt werden die Felge, die Speichen, das Zentrum und die Nabe aus Carbonfasern gefertigt. Als Ausgangsmaterial dienen bevorzugt sogenannte Pre-preg Fasern, Halbzeuge welche bereits mit den entsprechenden Reaktionsharzen vorimprägniert sind.The inventive bicycle wheel is made of a fiber composite material. Preferably, the rim, the spokes, the center and the hub are made of carbon fibers. The starting materials used are preferably so-called pre-preg fibers, semi-finished products which are already preimpregnated with the corresponding reaction resins.

Weitere Beispiele für Fasern sind Aramid, Glasfaser und Boron Fasern oder eine Kombination aus den genannten Fasern.Further examples of fibers are aramid, glass fiber and boron fibers or a combination of said fibers.

KURZE ERLÄUTERUNG ZU DEN FIGURENBRIEF EXPLANATION OF THE FIGURES

Die Erfindung soll nachfolgend im Zusammenhang mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below in connection with the drawing with reference to embodiments. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Hälfte des Felgenquerschnitts, ein erster Speichenabschnitt in einem laminierten Zustand und in einem vorgespannten Zustand, in einer ersten Ausführungsform, 1 a schematic representation of a half of the rim cross-section, a first spoke portion in a laminated state and in a prestressed state, in a first embodiment,

2 eine schematische Darstellung einer Hälfte des Felgenquerschnitts, ein erster Speichenabschnitt in einem laminierten Zustand und in einem vorgespannten Zustand, in einer zweiten Ausführungsform, 2 a schematic representation of a half of the rim cross-section, a first spoke portion in a laminated state and in a prestressed state, in a second embodiment,

3 eine schematische Darstellung des Querschnitts durch das Fahrradlaufrad in einem laminierten Zustand (a), einem Zustand beim Vorspannen (b) und einem vorgespannten Zustand (c), 3 a schematic representation of the cross section through the bicycle wheel in a laminated state (a), a state in biasing (b) and a prestressed state (c),

4 eine teilweise schematische Schnittdarstellung einer Hälfte des Felgenquerschnitts, ein erster und zweiter Speichenabschnitt, der ersten und zweiten Speichengruppe in einem vorgespannten Zustand, 4 a partially schematic sectional view of a half of the rim cross-section, a first and second spoke portion, the first and second spoke group in a prestressed state,

5 zeigt die Ansicht aus 4 mit den Einführungswinkeln α (alpha) und β (beta) der ersten Speichenabschnitte der ersten und zweiten Speichengruppe, im vorgespannten Zustand, in einer teilweisen schematische Schnittdarstellung, 5 shows the view 4 with the introduction angles α (alpha) and β (beta) of the first spoke sections of the first and second spoke groups, in the prestressed state, in a partially schematic sectional view,

6 zeigt die Resultate einer FEM-Simulation eines Speichenabschnitts, ein Vergleich zwischen einer gerade laminierten und eines geschwungen laminierten Speichenabschnitts, 6 shows the results of a FEM simulation of a spoke section, a comparison between a straight laminated and a curved laminated spoke section,

7 zeigt schematisch eine teilweise Schnittdarstellung durch die Felge, wobei die Integration der Speiche in der Felge gezeigt wird, 7 shows schematically a partial sectional view through the rim, showing the integration of the spoke in the rim,

8 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Kreuzungspunkt von Speichenabschnitten, 8th shows a sectional view through a crossing point of spoke sections,

9 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Fahrradlaufrads, 9 shows a perspective view of the inventive bicycle wheel,

10 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Werkzeugs zur Herstellung des erfindungsgemässen Laufrads. 10 shows an exploded view of a tool for producing the inventive impeller.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Speichenvorspannkraft, welche beim Vorspannen auf die ersten und zweiten Speichenabschnitte aufgebracht wird, auf der Nicht-Bremsscheibenseite annähernd gleich gross wie auf der Bremsscheibenseite des Fahrradlaufrads, vorzugsweise ist die Differenz zwischen den beiden Vorspannkräften weniger als 200 N.In an exemplary embodiment, the spoke biasing force applied to the first and second spoke portions when biased is approximately equal on the non-brake disk side as on the brake disk side of the bicycle wheel, preferably the difference between the two biasing forces is less than 200N.

In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Geometrie der Speiche 2, insbesondere des ersten Speichenabschnitts 2.1 im laminierten Zustand dargestellt. Die Felge 1 umfasst einen symmetrischen Felgenkörper 1' und ein Felgenbett 1''. 1 zeigt dabei eine Hälfte, umfassend den ersten Speichenabschnitt 2.1 einer ersten Speichengruppe 20. Der erste Speichenabschnitt 2.1 verläuft zwischen einem Fusspunkt 4.1 und einem Zentrum 3 des Fahrradlaufrads und ist im laminierten Zustand, bevor die Speichen vorgespannt werden geschwungen ausgebildet. In der gezeigten Ausführungsform ist die geschwungene Form als symmetrische S-Form ausgebildet, wobei diese Kurvenform, die Biegelinie eines Biegebalkens aus der einfachen Balkentheorie annimmt. Die Linie 2' stellt den schematischen Verlauf einer aus dem Stand der Technik bekannten Speiche dar, die im Unterschied zu den erfindungsgemässen ersten und zweiten Speichenabschnitten 2.1, 2.2 in einer gerade verlaufenden Form laminiert wurden. Wie in 1 gezeigt nähert sich, im Bereich des Fusspunktes 4.1, durch die geschwungene S-Form die Speiche 2, bereits im laminierten Zustand an den Verlauf im vorgespannten Zustand 2'' an, was zu einer Glättung von Spannungsspitzen im Bereich des Fusspunktes 4.1 und an einem Eintrittspunkt am Zentrum 3 führt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Speichen 2 aus einem UD (unidirektional) Gelege aus Carbon Faser mit einem Zug E-Modul von 130 GPa bis 215 GPa.In 1 is a preferred embodiment of the geometry of the spoke 2 , especially of the first spoke section 2.1 shown in the laminated state. The rim 1 includes a symmetrical rim body 1' and a rim base 1'' , 1 shows a half, comprising the first spoke section 2.1 a first spoke group 20 , The first spoke section 2.1 runs between a foot point 4.1 and a center 3 of the bicycle wheel and is formed in the laminated state before the spokes are biased swinging. In the embodiment shown, the curved shape is formed as a symmetrical S-shape, this curve shape, the bending line of a bending beam from the simple beam theory assumes. The line 2 ' illustrates the schematic course of a known from the prior art spoke, in contrast to the inventive first and second spoke sections 2.1 . 2.2 were laminated in a straight running form. As in 1 shown approaching, in the area of the foot point 4.1 , by the curved S-shape the spoke 2 , already in the laminated state to the course in the prestressed state 2 '' leading to a smoothing of voltage peaks in the area of the foot point 4.1 and at an entry point at the center 3 leads. In a preferred embodiment, the spokes are 2 from a UD (unidirectional) clutch of carbon fiber with a tensile modulus of elasticity of 130 GPa to 215 GPa.

2 zeigt die Darstellung aus 1 mit dem Unterschied, dass in dieser Ausführungsform die geschwungene Form des gezeigten ersten Speichenabschnitts 2.1' eine asymmetrische Form annimmt, wobei die asymmetrische Form dadurch gekennzeichnet ist, dass die halbe S-Kurve, von der Biegelinie abweicht. 2 shows the presentation 1 with the difference that in this embodiment the curved shape of the shown first spoke section 2.1 ' assumes an asymmetrical shape, the asymmetrical shape being characterized in that half the S-curve deviates from the bending line.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (in 2 nicht dargestellt) ist die asymmetrische S-Kurve dadurch gekennzeichnet, dass jener Punkt welcher die asymmetrische S-Kurve in eine erste und eine zweite Hälfte teilt, näher bei der Felge als dem Zentrum des Fahrradlaufrades angeordnet ist. Die beiden Hälften der S-Kurve sind nicht gleich gross und daher asymmetrisch.In a further preferred embodiment (in 2 not shown), the asymmetrical S-curve is characterized in that the point dividing the asymmetric S-curve into first and second halves is located closer to the rim than the center of the bicycle wheel. The two halves of the S-curve are not the same size and therefore asymmetrical.

3 zeigt exemplarisch eine Querschnitt durch die Felge und die Speichen des erfindungsgemässen Fahrradlaufrads. Die zeigt einen Querschnitt durch das Fahrradlaufrad im laminierten Zustand. Die Felge 1, die Speichen 2 der ersten und zweiten Speichengruppe 20, 200 umfassend den ersten und zweiten Speichenabschnitt 2.1, 2.2; 2.1' und 2.2' und das Zentrum 3, aufweisend eine erste und zweite Zentrumsscheibe werden dabei in einem Schritt laminiert. Die Speichenabschnitte sind dabei im laminierten Zustand in einer geschwungenen Form ausgebildet. 3(b) zeigt den Vorgang des Vorspannens, das Zentrum 3, vorzugsweise bestehend aus zwei Zentrumsschreiben, wird dabei in horizontaler Richtung, auf in etwa der Grösse der Nabe auseinander gezogen, wobei die Speichenabschnitte 2.1, 2.2, 2.1' und 2.2' von ihrer geschwungenen Form im laminierten Zustand in einen im wesentlich geraden Verlauf im vorgespannten Zustand überführt werden. Im letzten Schritt, wie in 3(c) dargestellt, wird die Nabe 10 eingesetzt, welche die Speichen im vorgespannten Zustand hält. 3 shows an example of a cross section through the rim and the spokes of the inventive bicycle wheel. The shows a cross section through the bicycle wheel in the laminated state. The rim 1 , the spokes 2 the first and second spoke group 20 . 200 comprising the first and second spoke sections 2.1 . 2.2 ; 2.1 ' and 2.2 ' and the center 3 comprising first and second center discs are laminated in one step. The spoke sections are formed in the laminated state in a curved shape. 3 (b) shows the process of tempering, the center 3 , preferably consisting of two center letters, is thereby pulled apart in the horizontal direction, to approximately the size of the hub, wherein the spoke sections 2.1 . 2.2 . 2.1 ' and 2.2 ' be transferred from its curved shape in the laminated state in a substantially straight course in the prestressed state. In the last step, as in 3 (c) shown, becomes the hub 10 used, which holds the spokes in the prestressed state.

4 zeigt einen Querschnitt durch die Felge 1, und eine teilweise Darstellung eines ersten Speichenabschnitts 2.1 der ersten Speichengruppe 20 und des ersten Speichenabschnitts 2.1' des zweiten Speichengruppe 200. Die Speichen 2 der ersten Speichengruppe 20, verlaufen zwischen den ersten Fusspunkten 4.1, einer Bremsscheibenseite des Zentrums 3 und einem zweiten Fusspunkt 4.2 (in 4 nicht dargestellt). Die Speichen der zweiten Speichengruppe 200 verlaufen zwischen einem ersten Fusspunkt 4.1', einer Nicht-Bremsscheibenseite des Zentrums 3 und einem zweiten Fusspunkt 4.2' (in 4 nicht dargestellt). Die Fusspunkte sind am Felgenkörper 1' der Felge 1 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Felge 1, insbesondere der Felgenkörper 1' als symmetrischer Körper ausgeführt. In der Ausführungsform gemäss 4 ist der Abstand X1 den der Fusspunkt 4.1 von der Symmetrieachse der Felge 1 einnimmt, grösser als der Abstand X2 den der Fusspunkt 4.1' ebenfalls zur Symmetrieachse einnimmt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand X2, in etwa die Hälfte vom Abstand X1, bezogen auf die gezeigte Felgengeometrie. 4 shows a cross section through the rim 1 , and a partial representation of a first spoke section 2.1 the first spokes group 20 and the first spoke section 2.1 ' of the second spoke group 200 , The spokes 2 the first spokes group 20 , run between the first footsteps 4.1 , a brake disc side of the center 3 and a second foot point 4.2 (in 4 not shown). The spokes of the second spokes group 200 run between a first foot point 4.1 ' , a non-brake disc side of the center 3 and a second foot point 4.2 ' (in 4 not shown). The foot points are on the rim body 1' the rim 1 arranged. In this embodiment, the rim is 1 , in particular the rim body 1' executed as a symmetrical body. In the embodiment according to 4 the distance X1 is the base point 4.1 from the symmetry axis of the rim 1 occupies, greater than the distance X2 the foot point 4.1 ' likewise occupies the axis of symmetry. In a preferred embodiment, the distance X2, in about half of the distance X1, based on the rim geometry shown.

5 zeigt die Anordnung aus 4 ergänzt um den Einführungswinkel β (beta) den der erste und zweite Speichenabschnitt 2.1, 2.2 der ersten Speichengruppe 20, im vorgespannten Zustand zur Aussengeometrie der Felge 1, gemessen im Fusspunkt 4.1 und 4.2 (nicht dargestellt) einnimmt. Des Weiteren ist der Einführungswinkel α (alpha) gezeigt, welchen der erste und zweite Speichenabschnitt 2.1', 2.2' der zweiten Speichengruppe 200, im vorgespannten Zustand, zur Aussengeometrie der Felge 1, gemessen im ersten und zweiten Fusspunkt 4.1', 4.2' einnimmt. In der in 5 dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist der Einführungswinkel β (beta), bezogen auf die gezeigten Felgengeometrie zwischen 120° und 180°. Der Einführungswinkel α (alpha) weist einen Wert von grösser 90° auf. 5 shows the arrangement 4 supplemented by the insertion angle β (beta) of the first and second spoke section 2.1 . 2.2 the first spokes group 20 , in the prestressed state to the outer geometry of the rim 1 , measured at the base 4.1 and 4.2 (not shown) occupies. Furthermore, the insertion angle α (alpha) is shown, which the first and second spoke portion 2.1 ' . 2.2 ' the second spoke group 200 , in the prestressed state, to the outer geometry of the rim 1 , measured in the first and second foot point 4.1 ' . 4.2 ' occupies. In the in 5 illustrated, preferred embodiment, the insertion angle β (beta), based on the rim geometry shown between 120 ° and 180 °. The introduction angle α (alpha) has a value of greater than 90 °.

In der 5 des weiteren dargestellt ist ein Winkel β' (beta-strich) und ein Winkel α' (alpha-strich). Der Winkel α' (alpha-strich) wird gemessen zwischen einer parallelen Linie zur Symmetrieachse der Felge 1, welche durch den Fusspunkt 4.1' verläuft und dem ersten Speichenabschnitt 2.1', im vorgespannten Zustand auf der Nicht-Bremsscheibenseite 200. Der Winkel β' (beta-strich) wird gemessen zwischen einer parallelen Linie zur Symmetrieachse der Felge 1, welche durch den Fusspunkt 4.1 verläuft und dem ersten Speichenabschnitt 2.1, im vorgespannten Zustand auf der Bremsscheibenseite 20. Der Winkel α' (alpha-strich) und β' (beta-strich) unterscheiden sich um einem Wert kleiner oder gleich 2°, wobei α' (alpha-strich) vorzugsweise grösser β' (beta-strich) ist. Diese Beziehung zwischen α' (alpha-strich) und β' (beta-strich) ist unabhängig von der gewählten Geometrie der Felge 1.In the 5 further shown is an angle β '(beta-bar) and an angle α' (alpha-bar). The angle α '(alpha bar) is measured between a parallel line to the symmetry axis of the rim 1 which through the foot point 4.1 ' runs and the first spoke section 2.1 ' , in the pretensioned state on the non-brake disc side 200 , The angle β '(beta bar) is measured between a parallel line to the axis of symmetry of the rim 1 which through the foot point 4.1 runs and the first spoke section 2.1 , in the pre-stressed condition on the brake disc side 20 , The angle α '(alpha bar) and β' (beta bar) differ by a value less than or equal to 2 °, with α '(alpha bar) preferably being greater β' (beta bar). This relationship between α '(alpha-bar) and β' (beta-bar) is independent of the selected geometry of the rim 1 ,

6 zeigt das Resultat einer FEM-Simulation des Vorspannprozesses, wobei ein Speichenabschnitt, einer Speiche 2 welcher im wesentlichen gerade laminiert und ein Speichenabschnitt 2.1 einer Speiche 2, welcher geschwungen laminiert wurde, gegenübergestellt sind. Betrachtet wurden die Spannungen in Richtung der Speichen. Beide Speichenabschnitte, jener der gerade und jener der geschwungen laminiert wurde, wurden in der FEM-Simulation den identischen Belastungskräften ausgesetzt. Aus den Resultaten des gerade laminierten Speichenabschnitts der Speiche 2' gehen deutliche Spannungsspitzen am Anfang und an Ende des Speichenabschnitts hervor (vgl. schwarz-grau verlaufender Bereiche). Der ursprünglich geschwungen laminierte Speichenabschnitt 2.1 der Speiche 2, zeigt im Vergleich dazu nach dem Vorspannen keine Spannungsspitzen und einen homogenen Spannungsverlauf. 6 shows the result of a FEM simulation of the tempering process, with a spoke section, a spoke 2 which is substantially straight laminated and a spoke section 2.1 a spoke 2 , which has been laminated curved, are juxtaposed. The stresses were considered in the direction of the spokes. Both spoke sections, those of the straight and those of the curved laminated, were subjected to the same load forces in the FEM simulation. From the results of the just laminated spoke section of the spoke 2 ' Significant spikes occur at the beginning and at the end of the spoke section (see black-gray areas). The originally curved laminated spoke section 2.1 the spoke 2 , shows in comparison to after biasing no voltage spikes and a homogeneous voltage curve.

7 zeigt eine teilweise Darstellung eines Querschnitts durch die Felge 1, in jenem Bereich in dem die Speiche 2, bzw. der Speichenabschnitt 2.1 integriert ist. Die Felge 1, die Speichen 2 und das Zentrum 3 werden bei der Herstellung des Fahrradlaufrads in einem Schritt in einer Aluminiumform verlegt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Speiche 2 aus einem unidirektionalen Gelege aus Carbon Faser und die Felge 1 aus einem Gewebe, vorzugsweise ebenfalls aus Carbon Fasern gefertigt. Die Speiche 2 ist in mehreren Schichten aus dem unidirektionalen Gelege aufbaut. Ihre Fasern verlaufen dabei durchgängig von einem ersten Fusspunkt, über das Zentrum 3 des Fahrradlaufrads, zu einem zweiten Fusspunkt angeordnet am Felgenkörper (in 7 nicht dargestellt). Bei der Integration der Speiche 2 im Felgenkörper 1' wird das unidirektionale Gelege der Speiche 2 durch mindestens eine, vorzugsweise mehrere Lagen des Gewebes 11, aus welchem die Felge 1 gefertigt ist, auf einer Innenseite des Felgenkörpers 1' befestigt. Die Anzahl der Lagen 11 sowie deren Orientierung können dabei variieren. Ein zusätzliches Verkleben der Speiche 2, beispielsweise am Fusspunkt 4.1 ist nicht erforderlich. 7 shows a partial representation of a cross section through the rim 1 , in that area where the spoke 2 , or the spoke section 2.1 is integrated. The rim 1 , the spokes 2 and the center 3 are laid in an aluminum mold during the manufacture of the bicycle wheel in one step. In a preferred embodiment, the spoke is 2 from a unidirectional clutch of carbon fiber and the rim 1 made of a fabric, preferably also made of carbon fibers. The spoke 2 is built in several layers from the unidirectional scrim. Their fibers run continuously from a first base point, over the center 3 of the bicycle wheel, located at a second foot point on the rim body (in 7 not shown). When integrating the spoke 2 in the rim body 1' becomes the unidirectional scrim of the spoke 2 by at least one, preferably several layers of the tissue 11 from which the rim 1 is made on an inner side of the rim body 1' attached. The number of layers 11 as well as their orientation can vary. An additional gluing of the spoke 2 , for example at the foot point 4.1 not necessary.

8 zeigt einen Schnitt durch den Kreuzungspunkt 8, welcher beispielsweise durch zwei erste Speichenabschnitte 2.1, 2.3 verläuft. Da die ersten Speichenabschnitte zu den zweiten Speichenabschnitten symmetrisch sind und eine Speiche 2 bilden, weisen auch die zweiten Speichenabschnitte Kreuzungspunkte 8 auf (in 8 nicht dargestellt). Wie in 8 exemplarisch dargestellt, ist der erste Speichenabschnitt 2.1 und der weitere erste Speichenabschnitt 2.3 aus mehreren Lagen eines unidirektionalen Geleges aufgebaut. Vorzugsweise umfasst der Kreuzungspunkt vier Lagen 2.3.1, 2.3.2, 2.1.1, 2.1.2. In der bevorzugten Ausführungsform gemäss der 8 werden die Lagen 2.1.1 und 2.1.2 der ersten Speichenabschnitte 2.1 abwechselnd mit den Lagen 2.3.1 und 2.3.2 des weiteren ersten Speichenabschnitts 2.3 laminiert, sodass am Kreuzungspunkt 8 eine Verwebung entsteht. In 8 nicht direkt erkennbar ist, dass es am Kreuzungspunkt 8, bedingt durch die mindestens vier Lagen zu einer Verdickung des Speichenquerschnitts kommt. 8th shows a section through the crossing point 8th , which for example by two first spoke sections 2.1 . 2.3 runs. Because the first spoke sections are symmetrical to the second spoke sections and a spoke 2 form, also have the second spoke sections crossing points 8th on (in 8th not shown). As in 8th exemplified, is the first spoke section 2.1 and the further first spoke section 2.3 composed of several layers of a unidirectional Geleges. Preferably, the crossing point comprises four layers 2.3.1 . 2.3.2 . 2.1.1 . 2.1.2 , In the preferred embodiment according to the 8th become the layers 2.1.1 and 2.1.2 the first spoke sections 2.1 alternating with the layers 2.3.1 and 2.3.2 the further first spoke section 2.3 laminated, so at the crossroads 8th a weave arises. In 8th it is not directly apparent that it is at the crossroads 8th , Due to the at least four layers comes to a thickening of the spoke cross section.

9 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Fahrradlaufrads. Gezeigt werden die Speichen der ersten 20, der zweiten Speichengruppe 200 sowie die Nicht-Bremsscheibenseite 31 und die Bremsscheibenseite 30 des erfindungsgemässen Fahrradlaufrads und die Felge 1. Exemplarisch mit Bezugzeichen versehen ist eine Speiche umfassend einen ersten und einen zweiten Speichenabschnitt 2.1, 2.2, wobei diese Speiche durchgängig zwischen den Fusspunkten 4.1 und 4.2, welche an der Felge 1 angeordnet sind verläuft und eine Speiche der ersten Speichengruppe 20 bildet. 9 shows a perspective view of the inventive bicycle wheel. Shown are the spokes of the first 20 , the second spoke group 200 as well as the non-brake disc side 31 and the brake disc side 30 the bicycle wheel according to the invention and the rim 1 , By way of example, a spoke is provided with a first and a second spoke section 2.1 . 2.2 , this spoke being continuous between the foot points 4.1 and 4.2 , which on the rim 1 are arranged runs and a spoke of the first spoke group 20 forms.

10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Negativform 9. Die Negativform 9 umfasst einen ersten Teil 9.1 und einen zweiten Teil 9.2. In diese beiden Teile werden, in den dazugehörigen Ausnehmungen, die Faser für den Felgenkörper, die Speichen , das Zentrum aufweisend ein erstes und zweites Zentrumsrad in einem Schritt verlegt. Eine weitere Form 15 bildet die Geometrie des Felgenbetts. Des Weiteren gezeigt werden zwei Stempelformen 14 und 13. Im Zusammengesetzten Zustand der Negativform 9, wirken die Stempelformen 13 und 14 formschlüssig mit Ausnehmungen für die Speichen zusammen. Auf diese Weise wird ein gewünschter Speichenquerschnitt ausgebildet. 10 shows a preferred embodiment of a negative mold according to the invention 9 , The negative form 9 includes a first part 9.1 and a second part 9.2 , In these two parts, in the corresponding recesses, the fiber for the rim body, the spokes, the center having a first and second Zentrumsrad laid in one step. Another form 15 forms the geometry of the rim bed. Also shown are two stamp shapes 14 and 13 , In the assembled state of the negative mold 9 , the stamp shapes work 13 and 14 positively with recesses for the spokes together. In this way, a desired spoke cross section is formed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2030765 A2 [0003, 0003]
US 2014/0292061 A1 [0007]
EP 1985465 A1 [0008]
EP 1795370 A1 [0009]
DE 9201179 [0009]

Claims

A bicycle wheel made of a fiber composite material, comprising a rim ( 1 ), a plurality of spokes ( 2 ) and a center ( 3 ), the spokes ( 2 ) each have a first and second spoke section ( 2.1 ; 2.2 ), each between the rim ( 1 ) and the center ( 3 ), characterized in that the first and second spoke sections ( 2.1 . 2.2 ) in a laminated state has a curved shape and in a prestressed state, the two spoke sections ( 2.1 . 2.2 ) are substantially straight.

Bicycle wheel according to claim 1, characterized in that the first and second spoke sections ( 2.1 ; 2.2 ) in the laminated state has an S-shape.

Bicycle wheel according to claim 2, characterized in that the S-shape has a symmetrical or an asymmetrical shape.

Bicycle wheel according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the spokes ( 2 ) a first and a second spoke group ( 20 . 200 ), the spokes ( 2 ) of the first spoke group ( 20 ) between first footsteps ( 4.1 ) arranged on the rim ( 1 ), a brake disc side ( 30 ) of the Center ( 3 ) and second footsteps ( 4.2 ) arranged on the rim ( 1 ) and the spokes ( 2 ) of the second spoke group ( 200 ) between further first footsteps ( 4.3 ) arranged on the rim ( 1 ), a non-brake disc side ( 31 ) of the Center ( 3 ) and further second bases ( 4.4 ) arranged on the rim ( 1 ).

Bicycle wheel according to claim 4, characterized in that the first and second foot points ( 4.1 . 4.2 ) of the first spoke group ( 20 ) and / or the first and second footings ( 4.3 . 4.4 ) of the second spoke group ( 200 ) spaced to a vertex (S) of the rim (S) 1 ) are arranged.

Bicycle wheel according to claim 5, characterized in that a distance (X1) of the first and second foot points (X1) 4.1 . 4.2 ) of the first spoke group ( 20 ) to the apex (S) of the rim (S) 1 ) greater is a distance (X2) of the first and second feet ( 4.3 . 4.4 ) of the second spoke group ( 200 ).

Bicycle wheel according to claim 5, characterized in that a distance (X1) of the first and second foot points (X1) 2.1 . 2.2 ) of the first spoke group ( 20 ) to the apex (S) of the rim (S) 1 ) smaller is the distance (X2) of the first and second feet ( 4.3 . 4.4 ) of the second spoke group ( 200 ).

Bicycle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disc side ( 30 ) of the Center ( 3 ) a brake note recording ( 8th ), this page ( 30 ) of the Center ( 3 ) and the brake memo recording ( 8th ) are integrally formed laminated in one step.

Bicycle wheel according to claim 8, characterized in that the brake disc holder ( 8th ) as a hollow body ( 9 ) is trained.

Bicycle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second spoke sections ( 2.1 . 2.2 ), one crossing point each ( 8th ) with a further first and second spoke section ( 2.3 . 2.4 ), the crossing points ( 8th ) by individual layers ( 2.3.1 . 2.3.2 . 2.1.1 . 2.1.2 ) of the spoke sections ( 2.1 . 2.3 ) are formed, preferably from at least four layers.

Bicycle wheel according to claim 10, characterized in that at the crossing point ( 8th ) the layers ( 2.1.1 . 2.1.2 ) of the first spoke section ( 2.1 ) alternately with the layers ( 2.3.1 . 2.3.2 ) of the further first spoke section ( 2.3 ) are laminated so that at the crossing point ( 8th ) an interweaving arises.

Bicycle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second spoke sections ( 2.1 . 2.2 ) of the spokes ( 2 ) of the first spoke group ( 20 ), in the prestressed state, to the outer geometry of the rim ( 1 ), measured on a tangent to an outer geometry of the rim, passing through the foot point in the first and second base point ( 4.1 . 4.2 ) an insertion angle β (beta) and the first and second spoke sections (FIG. 2.1 ' . 2.2 ' ) of the spokes ( 2 ) of the second spoke group ( 200 ), in the prestressed state, measured on a tangent, the outer geometry of the rim ( 1 ), measured in the first and second base point ( 4.1 ' . 4.2 ' ) assumes an introduction angle α (alpha), preferably β (beta) assumes a value between 120 ° and 180 ° and α (alpha) preferably has a value greater than 90 °.

Bicycle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that rim ( 1 ), Spokes ( 2 ) and Center ( 3 ), are integrally laminated in one step, preferably the spokes ( 2 ) are laminated throughout.

Bicycle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the rim ( 1 ) is designed as a symmetrical body, preferably as a hollow body.