DE3942997A1 - Radialreifen- und felgen-anordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus einer Felge und einem Radialreifen, insbesondere für Schwerlast­ fahrzeuge, wobei der Reifen auch unter Luftverlust sicher laufen kann.

Um ein Fahrzeug sicher zu fahren, wenn auch sein Reifen Luft verloren hat, wurde, wie beispielsweise in Fig. 3 gezeigt, vorgeschlagen, an der Felge 1 ein ringförmiges massives Stützelement c anzubringen, das von dem Felgenbett radial nach außen in das Innere h des Reifens a so hineinsteht, daß die Innenfläche des Reifens daran anliegen und dadurch eine außerordentliche Verformung des Reifens vermeiden kann, wenn der Reifen Luft verloren hat. Ein derartiges massives Stütz­ element c macht es jedoch schwierig, den Reifen a auf die Felge aufzuziehen.

Weiter ist es schon vorgeschlagen worden, einen kleineren In­ nenreifen innerhalb eines größeren äußeren Normalreifens an­ zubringen. Wenn ein solches Doppelreifensystem bei Schwer­ lastfahrzeugen in Gebrauch genommen wird, kann der kleine innere Reifen schweren Lasten und extrem hohen Drücken nicht standhalten, und es ist damit sehr schwierig, Schwerlastfahr­ zeuge sicher und stabil längere Zeit auf diese Weise fahren zu lassen.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine An­ ordnung aus einer Felge und einem Radialreifen zu schaffen, mit der ein Fahrzeug sicher und stabil auch bei Luftverlust im Reifen fahren kann.

Eine erfindungsgemäße Anordnung aus Radialreifen und Felge umfaßt einen Radialreifen und eine Felge mit einem inneren Stützelement, das im Reifeninneren angeordnet ist, wobei der Radialreifen zwei Wulstkerne umfaßt, von denen jeweils einer in jedem Wulstabschnitt angeordnet ist, eine sich zwischen den Wulstabschnitten unter einem Laufflächenabschnitt und Seitenwandabschnitte des Reifens erstreckende Karkasse mit mindestens einer Kordlage, die von innen nach außen um die Wulstkerne gewunden ist, und einen radial außerhalb der Kar­ kasse und innerhalb des Laufstreifens angeordneten Gürtel, während die Felge Befestigungsabschnitte für die Wulstab­ schnitte des Reifens enthält und einen Montageabschnitt, an dem das innere Stützteil angebracht ist, wobei das innere Stützteil ein aufblasbarer ring- oder torusförmiger Elastik­ schlauch ist, verstärkt mit einer Vielzahl von Kordlagen, die in die Schlauchwand eingebettet sind mit einem Winkel von 20° bis 60° zur Reifenmittenebene, so daß die Lagenkorde einander überkreuzen.

Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Wulstabschnnitt des Reifens mit einem Befestigungsabschnitt der Felge, und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Ausführungsbei­ spiel eines in der Beschreibungseinleitung be­ sprochenen Reifens nach dem Stand der Tech­ nik.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnung besteht die Anordnung 1 aus Ra­ dialreifen und Felge aus einem Radialreifen 2 für Schwerlast­ fahrzeuge, wie Schwerlastwagen und Busse, und einer Felge 24, an der der Reifen 2 angebracht ist, und an der Felge 24 sitzt ein inneres Stützelement 4, das im Innenraum B des Rei­ fens untergebracht ist.

Der Radialreifen 2 umfaßt einen ringförmigen Laufstreifenab­ schnitt 5, dessen Außenumfang eine Lauffläche 21 bestimmt, Seitenwandabschnitte 6, die sich radial von jeweils einer Kante des Laufflächenabschnitts nach innen erstrecken, und je einem Wulstabschnitt 7, der sich an die jeweiligen Seiten­ wandabschnitte 6 anschließt.

Die Wulstabschnitte erstrecken sich in dieser Ausführung axial von den Seitenwandabschnitten nach innen zur Reifenmit­ tenebene hin, und der axial innere Kantenabschnitt 7 A jedes Wulstabschnitts ist dicker ausgebildet als die radial innere Kante des zugehörigen Seitenwandabschnitts, und in jedem Wulstabschnitt befindet sich ein Wulstkern 9 und an diesem ist ein Wulstkernreiter 22 mit dreieckigem Querschnitt ange­ ordnet, der sich vom Wulstkern 9 zum Seitenwandabschnitt hin erstreckt.

Der Radialreifen 2 ist mit einer Karkasse 10 versehen, die sich zwischen den Wulstabschnitten 7 unter dem Laufflächenab­ schnitt 5 und durch die Seitenwandabschnitte 6 erstreckt und um die Wulstkerne von innen nach außen umgeschlagen ist.

Die Karkasse 10 besteht aus mindestens einer Lage, und zwar ist in dieser Ausführung eine Kordlage radial mit 20° bis 75° zur Reifenmittenebene geneigt. Als Karkasskorde können beispielsweise Stahlkorde, Korde aus organischen Fasern, wie aromatischen Polyamiden, aus Polyester, Nylon und derglei­ chen eingesetzt sein.

Weiter ist in dieser Ausführung das Querschnittverhältnis des Radialreifens nicht größer als 80%, wobei das Quer­ schnittverhältnis als das Verhältnis H/W bestimmt ist, also der Reifenquerschnittshöhe H, gemessen von den Berührungs­ stellen der Wulstabschnitte mit der Felge 24 aus, zur Reifen­ querschnittbreite W.

Die Felge 24 ist eine geteilte Felge aus zwei Teilen 24 a und 24 b, die an der Reifen-Äquatorial- oder -Mittenebene C zusam­ mengesetzt sind. Die Felge 24 und ein Radscheibenelement 23 bilden das Rad 3. Das Radscheibenelement 23 ist mit einem Felgenteil 24 a einstückig ausgebildet, und das andere Felgen­ teil 24 b ist abnehmbar so an dem einen Teil 24 a ange­ schraubt, daß ein Flansch 47 des Felgenteils 24 b an dem ge­ genüberliegenden Flansch 47 des Felgenteils 24 a verschraubt ist. Das Radscheibenelement ist mit dem Flansch 47 des einen Felgenteils 24 a über einen sich verjüngenden Teil verbunden, und um die beiden Teile luftdicht miteinander zu verbinden, sind die Teile 24 a und 24 b durch ein Dichtelement 49 gegen­ einander abgedichtet.

Die Felge 24 ist mit zwei Befestigungsabschnitten 14 verse­ hen, an denen jeweils die Wulstabschnitte angebracht sind, und weiter ist zwischen den Befestigungsabschnitten ein Mon­ tageabschnitt 15 angebracht, an dem das innere Stützelement 4 montiert ist.

Der Montageabschnitt 15 ist in dieser Ausführung eine sich kontinuierlich in Umfangsrichtung erstreckende breite Mulde 46, die in Axialrichtung in der Mitte der Felge 24 sitzt, und der Boden dieser Mulde wird durch eine zylindrische Fläche gebildet.

Jeder Befestigungsabschnitt 14 ist in diesem Ausführungsbei­ spiel aus Klemmteilen zusammengesetzt, mit einem radial äuße­ ren Klemmteil 27, 30 und einem radial inneren Klemmteil 19, 35.

Das äußere Klemmteil besteht aus einem Grundteil 27 und einem Felgenhorn 30. Der Grundteil 27 ist mit einer zylindri­ schen radial inneren Fläche 25 versehen und wird in Radial­ richtung von einer Vielzahl von Gewindebohrungen 26 durch­ drungen. Der Flansch- oder Hornteil 30 erstreckt sich allge­ mein axial nach außen vom Grundteil 27 weg, und seine radial innere Fläche 29 ist radial nach außen so gebogen, daß die Krümmung mit der der Innenfläche 7 a des Wulstabschnitts 7 übereinstimmt. Das innere Klemmteil 19 besteht ebenfalls aus einem Grundteil und einem Flansch- oder Hornteil 35. Der Grundteil 19 besitzt eine radial äußere Fläche 31 und ist mit einer Vielzahl von in Radialrichtung verlaufenden Durch­ gangsbohrungen 32 versehen. Der Flansch- oder Hornteil 35 reicht allgemein axial vom Grundteil nach außen, und seine radial äußere Fläche 34 ist so gekrümmt, daß (zumindest im inneren Teil) seine Krümmung mit der der Außenfläche 7 b des Wulstabschnitts 7 übereinstimmt.

Die äußeren Klemmteile sind mit dem erwähnten Montageab­ schnitt 15 einstückig verbunden. Andererseits sind die inne­ ren Klemmteile mit den äußeren Klemmteilen jeweils so verbun­ den, daß die Außenfläche 34 an die Innenfläche 29 angelegt und mit durch die Durchgangsbohrung 32 gesteckten Schrauben 33 in den Gewindebohrungen 26 festgeschraubt wird.

Jeder Wulstabschnitt 7 ist zwischen den Flanschen 30 und 35 jedes Befestigungsabschnitts 14 eingefangen. Die einander ge­ genuberliegenden Flächen 29 und 34 der Flansche 30 bzw. 35 sind, wie bereits gesagt, der Innenfläche 7 a bzw. der Außen­ fläche 7 b des Wulstabschnitts angepaßt, der, wie ebenfalls bereits erwähnt, seinem Ende zu dicker ausgeführt ist, und so ist der Wulstabschnitt daran gehindert, aus dem Befesti­ gungsabschnitt heraus zu entweichen, und damit ist der Reifen fest an der Felge angebracht.

Da die Wulstabschnitte 7 sich in Axialrichtung des Reifens erstrecken und geklemmt sind, müssen sie verstärkt sein.

Jeder Wulstabschnitt 7 ist mit Scheuer- oder Verstärkungsauf­ lagen 41 und 42 längs seiner Innenfläche 7 a bzw. Außenfläche 7 b versehen. Diese Scheuerauflagen bestehen aus einem Gewebe aus organischen Fasern, das gummiert ist mit einem Gummi mit einer Shorehärte A von nicht weniger als 60°.

Weiter ist der Wulstabschnitt 7 zwischen der Scheuerauflage 41 und der Karkasse 10 mit einer Verstärkungsschicht 43 ver­ sehen, die aus Korden mit hohem Modul, wie Stahlkorden, Korden aus aromatischen Polyamiden und dergleichen, besteht, die zu einem netzartigen Gewebe verwebt sind. Der Wulstab­ schnitt 7 besitzt deswegen hohe Biegesteifigkeit, und damit werden auf den Laufflächenabschnitt 5 einwirkenden Lasten wirksam auf die Felge 3 übertragen, wenn auch in dieser Aus­ führung die Wulstabschnitte 7 sich in Axialrichtung des Rei­ fens und der Felge erstrecken.

Die Verstärkungsschicht 43 kann zwischen dem Hauptabschnitt der Karkasse 10 und dem Wulstreiter 21 angeordnet sein, wie in Fig. 2 strichpunktiert angezeigt.

Durch das Anbringen des Reifens an der Felge 24 wird ein ab­ geschlossener Innenraum B im Reifen gebildet, und das be­ reits erwähnte innere Stützelement 4 sitzt in diesem Innen­ raum B.

Das innere Stützelement 4 ist ein ring- oder torusförmiger aufblasbarer Schlauch mit einem Grundabschnitt 51, der auf den bereits erwähnten Montageabschnitt 15 der Felge 24 aufge­ paßt ist, Seitenwandabschnitten 52, die sich von jeder Kante des Grundteils radial nach außen erstrecken, und einem Außen­ teil 53 zwischen den radial äußeren Kanten der Seitenwandab­ schnitte. Der Außenteil 53 und die Seitenwandteile 52 besit­ zen eine im wesentlichen gleichförmige Stärke, jedoch ist der Grundteil 51 dicker als die eben erwähnten Teile 52 und 53. Die Form und die Größe des inneren Stützelements im voll aufgepumpten Zustand muß so festgelegt werden, daß im Normal­ betrieb keine Berührung mit der Innenfläche des Reifens stattfindet. Das bedeutet bei einem Zustand, bei dem das in­ nere Stützelement und der Reifen je auf Normaldruck aufge­ pumpt sind, daß ein bestimmter Zwischenraum zwischen der Rei­ feninnenfläche und der Außenfläche des inneren Stützelements bestehen muß.

Das innere Stützelement 4 besteht aus gummiartigem Material, und in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Gummimaterial 54, das mit mehreren darin eingebetteten Kordlagen 16 ver­ stärkt ist.

Die Kordlagen 16 erstrecken sich bei diesem Ausführungsbei­ spiel vom Grundteil 51 zum Außenteil 53 durch die Seitenwand­ teile 52 und ihre Kanten sind im Außenteil 53 zur Verbindung überlappt. Im Überlappungsbereich 20 der Lagenkanten sind diese Kanten vorzugsweise miteinander durch Aufschmelzen oder durch ein Klebemittel verbunden. Die Lage des Überlap­ pungsbereichs 20 kann jedoch auch im Grundteil 51 ausgebil­ det werden, und es können auch endlos geformte Lagen 16 ohne Überlappverbindung benutzt werden.

Die Korde in jeder Lage 16 sind so angeordnet, daß sie einen Winkel von 20° bis 60° zwischen jedem Kord und einer die Rei­ fenachse enthaltenden Schnittebene bilden, und die Korde sind zur Ausbildung der jeweiligen Lage 16 gummiert.

Weiter sind mindestens zwei Lagen zueinander kreuzförmig an­ geordnet, um so die Steifigkeit des inneren Stützelements im aufgepumpten Zustand zu erhöhen und auch eine Überdehnung zu kontrollieren.

Die Härte des Gummis 54 im inneren Stützelement wird auf Sho­ rehärte A 55 bis 68 festgesetzt. Mit dieser Festsetzung der Härte in einem derart hohen Bereich wird der Abrieb durch die Innenfläche des Reifens bei Fahren mit Luftverlust herab­ gesetzt und so eine Zerstörung der Gummischicht 54 wirksam verhindert. Um diese Wirkung noch zu verbessern, wird auf die Außenfläche des inneren Stützelements 4 ein Schmierstoff aufgebracht.

Weiter ist der Schlauch des inneren Stützelements 4 mit einem Luftzuführrohr 55 versehen, das ein Füllventil 56 be­ sitzt, um es mit Luft füllen oder die Fülluft ablassen zu können. Das Luftrohr 55 wird von außen zugänglich, indem es durch eine im Montageabschnitt 15 ausgebildete Bohrung hin­ durchgeführt wird.

Dementsprechend kann das innere Stützelement 4, wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet, im entlüfteten Zustand flach gelegt werden, wodurch das Anbringen des inneren Stützele­ ments 4 erleichtert wird, und auch das Aufziehen des Reifens 2, da der Wulstabschnitt über das so zusammengelegte innere Stützelement unter Benutzung der Mulde 46 des Montageab­ schnitts 15 weggezogen werden kann, d. h. indem das äußere Teil 53 auf den Muldengrund gedrückt wird.

Weiter erleichtert die Teilung der Felge unter dem Montageab­ schnitt 15 das Anbringen des inneren Stützelements 4.

Nachdem der Reifen an der Felge angebracht ist, wird der In­ nenraum D des inneren Stützelements 4 über das Luftrohr 55 mit Luft von einem Druck aufgefüllt, der etwa gleich oder etwas höher als der Betriebsdruck des Reifens 2 ist. Das be­ deutet bei der dargelegten Verwendung des genannten Aufbaus bei einem Schwerlastfahrzeug ein Aufpumpen des inneren Stützelements auf einen vergleichsweise sehr hohen Druck.

Wenn der Reifen 2 eine Beschädigung, einen Durchschlag o. A. erleidet, verformt er sich in der in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten Weise, jedoch fällt der Laufflächenabschnitt 5 nicht weiter zusammen als bis zu seiner Abstützung durch das innere Stützelement 4, und so kann das Fahrzeug sicher und stabil eine längere Strecke zurücklegen, und, da der Laufflä­ chenabschnitt 5 elastisch abgestützt wird, werden Laufstabi­ lität und Fahrkomfort auch im Luftverlustzustand des Außen­ reifens 2 aufrechterhalten.

Da die Wulstabschnitte durch die Befestigungsabschnitte 14 festgeklemmt sind, ist der Reifen auch im Zustand des Luft­ verlustes fest an der Felge 24 gehalten.

Da die Wulstabschnitte hier nicht wie bei den üblichen Rei­ fenaufbauten stehend, sondern axial liegend angebracht sind, ist eine Klemmung der Reifenabschnitte in dieser Ausführung in Axialrichtung des Reifens möglich. Damit ist der Laufflä­ chenabschnitt daran gehindert, sich bei Luftverlust abrupt zu falten.

So wird die Biegespannung in den Laufflächenabschnitten, ins­ besondere in den Karkasskorden, verringert, und dadurch eine Zerstörung der Karkasse oder ein Schlitzen derselben vermie­ den, so daß der Reifen insgesamt stabil auf seinem Innenstüt­ zelement sitzt.

Claims (1)

1. Anordnung aus Radialreifen und Felge, dadurch gekennzeich­ net, daß der Radialreifen ein Schwerlast-Radialreifen (2) ist und ein inneres Stützelement (4) im Innenraum (B) des Reifens vorgesehen ist, daß der Radialreifen einen Laufflächenabschnitt (5), zwei Wulstabschnitte (7) und zwei Seitenwandabschnitte (6) be­ sitzt, daß in den Wulstabschnitten jeweils ein Wulstkern (9) vorgesehen ist, daß sich eine Karkasse (10) von Wulst zu Wulst durch die Seitenwandabschnitte (6) und den Laufflächen­ abschnitt (5) erstreckt mit mindestens einer Kordlage, die von innen nach außen um die Wulstkerne (9) geschlagen ist, und mit einem radial außerhalb der Karkasse (10) und inner­ halb des Laufstreifens (5) angeordneten Gürtel (12), daß die Felge (24) Befestigungsabschnitte (14) enthält, in denen die Wulstabschnitte (7) des Reifens befestigt sind, und einen Montageabschnitt (15), an dem das innere Stützelement (4) an­ gebracht ist, daß das innere Stützelement (4) ein aufblasba­ rer ringförmiger elastischer Schlauch ist, der mit minde­ stens zwei Kordlagen (16) verstärkt ist, die darin mit einem Winkel von 20° bis 60° zur Reifenmittenebene so eingebettet sind, daß die Korde der Lagen einander überkreuzen.