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Orbitalrad (6654 views - Mechanism & Kinematics)

Das Orbitalrad (oder auch Nabenloses Rad) ist ein Rad, welches nicht wie normalerweise üblich über eine in der Mitte gelagerte Nabe, sondern am Radumkreis ("Orbit") gehalten wird. Bei dieser Radbauform ist die Nabe der Felge gleich gestellt und die Achse ist mit der Nabe innerhalb des Radumkreises befestigt. Das Orbitalrad wurde von Franco Sbarro erfunden, welcher eine Vielzahl von funktionierenden Orbitalrädern gebaut hatte (einschließlich zweier Motorräder und einem Auto, das Sbarro Osmos von 1989). Es wurde bei der GlobeHolding SA in Genf patentiert. Toleranzen, Kraftübertragung und Materialien wurden noch nicht vollkommen erforscht, deshalb hat dieses Rad noch nicht sein volles technisches Potential ausgeschöpft. Orbitalräder werden auch zum Bewickeln von Ringkerntransformatoren als Drahtspeicherring benötigt, siehe Ringkernwickeltechnik.
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Orbitalrad

Orbitalrad

Das Orbitalrad (oder auch Nabenloses Rad) ist ein Rad, welches nicht wie normalerweise üblich über eine in der Mitte gelagerte Nabe, sondern am Radumkreis ("Orbit") gehalten wird. Bei dieser Radbauform ist die Nabe der Felge gleich gestellt und die Achse ist mit der Nabe innerhalb des Radumkreises befestigt.

Das Orbitalrad wurde von Franco Sbarro erfunden, welcher eine Vielzahl von funktionierenden Orbitalrädern gebaut hatte (einschließlich zweier Motorräder und einem Auto, das Sbarro Osmos von 1989). Es wurde bei der GlobeHolding SA in Genf patentiert.

Toleranzen, Kraftübertragung und Materialien wurden noch nicht vollkommen erforscht, deshalb hat dieses Rad noch nicht sein volles technisches Potential ausgeschöpft.

Orbitalräder werden auch zum Bewickeln von Ringkerntransformatoren als Drahtspeicherring benötigt, siehe Ringkernwickeltechnik.

Führungsgeometrie

Grundsätzlich können einfach als Kreisring ausgebildete Orbitalräder – radial – innen oder außen oder aber kombiniert innen und außen geführt werden.

Die Führung gegen axiales Ausweichen wird zumeist über den Formschluss von Gesamtteil oder Steg in einer Rille (Nut) der radialen Führungselemente realisiert.

Typisch ist die radiale Führung an 3 Stellen verteilt über mehr als 180° auseinander liegenden Positionen am Ring.

2 Führungsstellen genügen, wenn zusätzlich etwa die Schwerkraft zum Haltern genutzt wird. Eine Kette aus ringförmigen Gliedern wird über die Zugkraft in ihrer Position gehalten.

Erfolgt eine Halterung nur an einer Stelle, ergeben sich sogar auch, wenn eine Zusatzkraft auf den Ring wirkt, noch verschiedene Bewegungsmöglichkeiten, wie beim Vorhangring auf der Gardinenstange oder den Hula Hoop-Reifen am menschlichen Körper.

Eine Führungsstelle kann komplexere Führungsaufgaben übernehmen, wenn sie teil- oder ganzumgreifend ausgebildet ist. Ein hohler Torus mit Schlitz am inneren oder äußeren Umfang kann durch ein innen eingepasstes Torussegment, das über einen außenliegenden Steg befestigt wird, alleine (drehbar) geführt werden.

Biegesteifigkeit

Eine Felge mit Zugspeichen wird durch den Speichenzug radial sehr druckfest. Ein Orbitalrad muss seine Steifigkeit alleine aus sich heraus aufbringen und muss daher etwas voluminöser gestaltet sein. Das abgebildete Riesenrad hat dafür ein innenliegendes Rohr-Fachwerk. Fahrradlaufräder mit weniger Speichen, bis hinunter zum Trispoke (Drei-Speichen-Rad), haben ebenfalls schon radial höher gestaltete Felgen.

Siehe auch



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Mechanism & Kinematics

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