DE69203970T2 - Flachbettfelge für schlauchlose Lastkraftwagenreifen, Einheit dieser Felge mit Reifen, dessen Höhe-zu-Breiteverhältnis kleiner dann 0,80 ist. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Felge für schlauchlose Luftreifen für die Ausrüstung von Schwerfahrzeugen wie etwa Lastwagen, Autobussen und der Pariser Metro. Sie betrifft außerdem eine Rolleinheit aus einer solchen Felge und einem schlauchlosen Reifen mit speziell aufgebauten Wulsten.
• Bei den Felgen gegenwärtig verwendeter Rolleinheiten kann im wesentlichen unterschieden werden zwischen sog. Hohlbettfelgen, die gegen die Drehachse der Einheit unter einem Winkel von 5º oder 15º geneigte kegelförmige Sitze haben, und Feigen mit flachem oder praktisch flachem Bett, die unter 0º oder 5º zur Drehachse geneigte Sitze haben.
• Die sog. Hohlbettfeigen haben eine Montageauskehiung, deren Durchmesser deutlich kleiner als der Nenndurchmesser der Felge ist. Die Anwender meinen, daß dieser Innendurchmesser der Felge zu klein ist, und die Verwendung von Bremstrommeln mit einem zum wirksamen Abbremsen von immer leistungsstärkeren Fahrzeugen angemessenen Ausmaßen verhindert.
• Es ist sehr erwünscht, den Durchmesser des Felgenbetts steigern zu können, und zwar so weit wie möglich, ohne dabei den Gesamtdurchmesser der Rolleinheit zu erhöhen, was dazu führt, daß Flachbettfelgen verwendet werden, bei denen der Durchmesser des Eetts im wesentlichen gleich dem Nenndurchmesser der Felge ist.
• Für die Montage eines schlauchlosen Luftreifens muß an einer Flachbettfelge wenigstens ein abnehmbarer seitlicher Ring, ein Verriegelungsring, eine Dichtung und natürlich das Felgenbett mit einer festen Kante an der den abnehmbaren Teilen entgegengesetzten Seite vorhanden sein. Es sind daher wenigstens drei Teile erforderlich. In den meisten Fällen sind mehr als drei Teile und manchmal, bei großformatigen Schwerfahrzeugreifen, bis zu sechs Teile erforderlich; mit Ausnahme der Dichtungen sind die Teile einer Felge aus Metall und daher sperrig und schwer. Ferner unterliegen diese Metallteile häufig partiellem, örtlich begrenztem Verschleiß, mit oder ohne Oxidation und Rostbildung, wobei diese Schäden bei späteren Anwendungen zu fehlerhaften Montagen mit Druckverlust führen oder auch Spannungskonzentrationen hervorrufen, die zum Prechen von Teilen und zu Unfällen führen können. Außerdem müssen die Dichtungen aus vulkanisiertem Kautschuk bekanntlich sehr sorgfältig angebracht werden; außerdem unterliegen sie natürlicher Oxidation, die zu Rißbildung führt. So kommen häufig Bedingungen vor, in denen die Dichtungen die ihnen zugedachte Funktion nicht befriedigend erfüllen.
• Eine bekannte Felge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z.B. in GB-A-2 085 375 gezeigt.
• Um die obengenannten Nachteile zu beseitigen, schlägt die Erfindung eine Felge mit flachem Metallbett und zwei abnehmbaren Seitenringen vor, die jeweils aus einem Sitz und einer Kante gebildet sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß
• - jeder Seitenring in axialem Schnitt gesehen eine radial äußere Seite, die durch eine Kegelerzeugende mit axialer Breite (L) und Radius (Rs) bezüglich der Drehachse der Felge gebildet ist, die mit der Achse einen Winkel (β) von zwischen 0º und 15º bildet und mit einer Kante der Höhe (H) über einen Kreisbogen mit Radius ( &sub1;) verbunden ist, und eine radiai innere Seite aufweist, die durch einen zylindrischen Bereich mit Radius (Re) und axialer Breite (L&sub1;) von zwischen L+(H+h)/2 und L+(H+h) sowie axial nach außen durch einen kegeiförmigen Abschnitt gebildet ist, dessen Erzeugende mit der Drehachse einen Winkel (α) von 10º bis 35º bildet, wobei die Dicke h des kegeiförmigen Sitzes des Rings gleich (Rs-Re) ist,
• - jeder Seitenring aufgebaut ist aus einem vulkanisierten Kautschukgemisch, das zwischen der Kante und der inneren Seite durch ein ringförmiges Verstärkungselement verstärkt ist, dessen Umfangsausdehnung um mindestens 3 % gestreckt werden kann und das einen Querschnitt hat, dessen maximale radiale Ausdehnung (D) zwischen den Werten (H + h) und H liegt, wobei die Verformung dieses Querschnitts unter Druckbelastung kleiner als 2 % ist,
• - und daß das Bett der Metallfelge einen zyiindrischen Bereich aufweist, dessen Radius (RF) gleich k Re ist, wobei k zwischen 1,02 und 1,05 liegt und der zylindrische Bereich axial nach außen durch kegelförmige Bereiche verlängert ist, deren Erzeugende mit der Drehachse Winkel (αi) bilden, die im Intervall α ± 2º liegen, und die maximalen Radien (RJ) dieser kegelförmigen Bereiche so sind, daß der Wert [RF + (H + h) - RJ kleiner als die Ausdehnung (D) ist.
• Unter maximaler radialer Ausdehnung (D) des Querschnitts des ringförmigen Verstärkungselements ist der größte radiale Abstand zwischen zwei auf einer Senkrechten zur Drehachse der Felge liegenden Punkten der Kontur des Querschnitts zu verstehen.
• Gewöhnlich ist der Querschnitt des Verstärkungselements kreisförmig. Vorzugsweise weist der Querschnitt einerseits zur Kontur der Kante der radiai äußeren Seite des seitlichen Rings und andererseits zu dessen radial innerer Seite parallele Seiten auf.
• Unter Verformung des Querschnitts unter Druckbelastung ist die Verformung der maximalen radiaien Ausdehnung (D) unter Druck zu verstehen.
• Die Formen der radial äußeren Seite der Kante des seitlichen Rings können unterschiedlich sein. Unabhängig von ihrer Form schneidet diese Kante die Erzeugende des kegelförmigen Sitzes an einem gegebenen Punkt. Durch diesen Punkt verlaufen einerseits eine zur Drehachse senkrechte Gerade und andererseits eine zu dieser Achse parallele Gerade. Diese zwei Geraden sind die Bezugsachsen für die Messung der axialen und radialen Abstände. Die den Formen der Kante entsprechenden Verläufe liegen, im axialen Schnitt gesehen, vorteilhafterweise radial außerhalb und axial innerhalb eines Geradenstücks, das den oben definierten Schnittpunkt mit einem im Abstand (H+h)/2 von der horizontalen Bezugsachse liegenden Scheitelpunkt der Kante verbindet. Die Kante des Rings kann auch durch einen Kreisbogen mit Radius ( &sub2;) gebildet sein, der zum ersten Kreisbogen mit Radius ( &sub1;) tangential liegt, wobei ( &sub2;) gleich H ist. Sie kann auch mit einem zur Drehachse senkrechten oder nicht senkrechten Geradenstück gebildet sein, das zum Kreisbogen mit Radius ( &sub1;) und einem zweiten Kreisbogen mit Radius ( &sub3;) tangential liegt, um die gewünschte Höhe (H) zu erreichen.
• Das Profil der radial äußeren Seite des Seitenrings kann mit einem (nach den internationalen TRA- oder ETRTO-Normen) standardisierten Felgenkantenprofil identisch sein.
• Die radial innere Seite des abnehmbaren elastischen Seitenrings ist vorteilhafterweise mit einem Vorsprung versehen, der im axialen Schnitt dreiecksförmig ist und dessen Dicke zwischen 4 und 6 mm liegt. Dieser Vorsprung dient zusammen mit der entsprechenden Kerbe oder Auskehlung der radial äußeren Seite des Felgenbodens zur korrekten Anbringung des Seitenrings. Dieser Vorsprung kann axiai an jedem beliebigen Punkt der radial inneren Seite des Rings angeordnet sein. Insbesondere kann die axial äußere Seite der Dreiecksform in der Verlängerung des kegelförmigen Bereichs der Innenseite des Seitenrings liegen, wodurch die Ausdehnung (D) der Ringverstärkung erhöht werden kann. Die andere Seite der Dreiecksform stellt die Verbindung mit der Innenseite des kegelförmigen Sitzes her.
• Das Bett der Felge umfaßt außer der Auskehlung zur Anbringung des Seitenrings vorteilhafterweise eine zentrale Verstärkung, deren Dicke im wesentlichen gleich (RJ - RF) ist, die die Führung der Wulste des Reifens bei der Montage und beim Aufpumpen verbessert und den Durchgang des Pumpventils ermöglicht.
• Das ringförmige Verstärkungselement ist vorteilhafterweise eine ringförmige Schraubenfeder mit aneinanderstoßenden metallischen Windungen. Eine Einzelwindung kann einen beliebigen, vorzugsweise aber kreisförmigen Querschnitt haben, und der Durchmesser des Querschnitts der Windung liegt je nach Maßen der Feder zwischen 1 und 4 mm, was eine Verformung der Windung unter Druckbelastung von unter 2 % ermöglicht. Unter Verformung der Windung unter Druckbelastung ist die Verformung eines Durchmessers (D) des Querschnitts der Spirale zu verstehen: Die Verringerung des Durchmessers darf 2 % nicht erreichen oder übersteigen.
• Die Druckbelastbarkeit dieser Feder kann vorteilhafterweise verbessert werden, indem innerhalb der Windungen ein Ring aus vulkanisiertem Kautschuk großer Härte oder ein Ring aus Plastikmaterial eingeführt wird, wobei diese Ringe in Kreisrichtung diskontinuierlich sind, um die Elastizität der Feder zu bewahren.
• Unter vulkanisiertem Kautschukgemisch oder Vulkanisat ist ein Gemisch aus Elastomer, Verstärkungszuschlägen und diversen wohlbekannten Zusätzen zu verstehen, das vulkanisiert wird. Der Scherelastizitätsmodul bei einer relativen Dehnung von 10 % ist wenigstens gleich 5,5 MPa.
• Um die Druckbelastbarkeit des seitenrings in einer zur Drehachse der Felge parallelen Richtung, insbesondere die des Sitzes des Rings, zu verbessern, ist es vorteilhaft, diesen durch eine Verstärkungsiage aus radialen Seilen zu verstärken, die um das ringförmige Verstärkungseiement umgeklappt ist, um zwei Verstärkungsschichten im Sitz des Seitenrings zu bilden.
• Felgen wie oben definiert haben große Vorteile, insbesondere bei der Verwendung zusammen mit bestimmten Luftreifen. Wenn einerseits erwünscht ist, den Durchmesser der Felge zu erhöhen, ohne den Gesamtdurchmesser der Rolleinheit zu erhöhen, so ist es andererseits auch vorteilhaft, den Gesamtdurchmesser zu verringern, ohne den Durchmesser der Felge zu verringern, wobei dieses Konzept von Rolleinheit insbesondere empfohlen wird zum Absenken des Schwerpunkts von Schwerfahrzeugen, insbesondere von Anhängern oder Sattelaufliegern.
• In jedem Fall sind Schwerfahrzeugreifen erwünscht, bei denen das Formverhältnis, d.h. das Verhältnis von Höhe auf der Feige zu maximaler axialer Breite kleiner als 0,80 ist, und bei denen die gegenwärtige standardisierte maximale axiale Breite im wesentlichen beibehalten wird.
• Die Entwicklung solcher Luftreifen ist schwierig. Bei den für eine gegebene Ausdehnung des Reifens bekannten Nennbedingungen von Belastung und Druck führt die Verringerung der Reifenhöhe unvermeidlicherweise beim Fahren zu notorischen Mängeln hinsichtlich der Haltbarkeit der Reifenwülste, insbesondere an den Enden der Rückführungen der Karkassenbewehrung, die frei beweglich sind.
• Einfache Verfahren zur Behebung dieser Störungen oder Schäden, die an den Enden der Rückführungen der Karkassenbewehrung auftreten, sind bekannt. Ein erstes Verfahren besteht darin, die Rückführungen fort zulassen, wobei die Enden der Karkassenbewehrung stattdessen zwischen zwei Metailteiien eingeklemmt werden, die aus Metallbändern oder metallischen Wulstkernen oder beliebigen anderen ringförmigen Metallteilen bestehen können, die an ihren radialen Außen- und Innenseiten jeweils ebene, im wesentlichen zueinander konzentrische Bereiche mit ausreichender axialer Breite aufweisen. Eine Abwandlung dieses Verfahrens besteht darin, eines der Metallteile fortzulassen und die Enden der Karkassenbewehrung zwischen einem Metallteil und dem metallischen Sitz der Arbeitsfelge einzuklemmen.
• Ein zweites Verfahren besteht darin, die Rückführungen der Karkassenbewehrung um die Wulstkerne beizubehalten, sie jedoch zwischen diesen Wulstkernen und radial oberhalb dieser Hauptkerne angeordneten Hilfskernen einzuklemmen.
• Solche Anordnungen sind z.B. in den Patenten FR 1 456 962 und FR 1 328 752 beschrieben.
• Die dort beschriebenen Reifen erfordern für ihre Montage Hohlbettfelgen, und eine bei der Montage nötige Ovalverformung der Wülste führt dazu, daß beträchtliche Kräfte auf die Wülste wirken und manchmal die Montage sogar unmöglich wird.
• Um Schwerfahrzeugreifen mit einem Höhen/Breiten-Verhältnis von unter 0,80 zu verwirklichen, die keine Montage an einer Hohlbettfelge erfordern, wird erfindungsgemäß ferner eine Rolieinheit vorgeschlagen, die aus einer Felge wie oben beschrieben und einem Luftreifen besteht, bei dem die Enden der Karkassenbewehrung oder die Karkassenbewehrung und/oder ihre Rückführung in den Wülsten zwischen jeweils zwei Seiten von zwei nicht in Umfangsrichtung dehnbaren ringformigen Elementen eingeklemmt sind, die Bestandteil des Luftreifens sind, wobei die Seiten über einen axialen Abstand von mindestens 15 mm eben und zueinander parallel und zur Drehachse unter einem zum Äußeren des Reifens hin offenen Winkel von 5º bis 30º geneigt sind, wobei eines der Elemente radial die Kante der Felge und einen Teil ihres Sitzes überdeckt, und die Enden der ringförmigen Elemente, die der Drehachse der Einheit radial am nächsten liegen, von dieser einen Abstand (Rp) haben, der wenigstens gleich dem Radius (RJ) der Felge (1) ist.
• Unter parallelen Flächen sind Flächen zu verstehen, deren Verläufe in einer Axialschnittebene einen Winkel von 0º ± 5º bilden.
• Die ringförmigen Elemente können aus Metall oder aus verstärktem Verbundmaterial sein. Wenn sie aus Metall sind, können diese Elemente aus Bandmaterial, das auch gekröpft sein kann, oder aus Drähten mit rechteckigem Querschnitt, vorzugsweise aus Stahl, gebildet sein. Solche Wulstkerne müssen nicht unbedingt einfache Formen haben. Vorteilhafterweise sind die metallischen Elemente Reife, da dies wirtschaftlich ist und jede beliebige Form erlaubt. Egal ob Wulstkerne oder Reife, eines der metallischen Elemente drückt wenigstens auf den Sitz des elastischen Seitenrings, und das zweite Element überdeckt das erste und auf jeden Fall den Scheitel der Kante des elastischen Seitenrings. Vorzugsweise überdeckt das metallische Element, das den Sitz des Seitenrings überdeckt, auch den Scheitel der Kante.
• Wenn die Karkassenbewehrung eine Rückführung hat, kann diese um das auf den Sitz des elastischen Seitenrings drückende Metallelement herumgeführt werden, und zwar von innen nach außen oder umgekehrt, wobei nur das Ende der Rückführung, nicht aber die Karkassenbewehrung selber zwischen den zwei Metallelementen eingeklemmt wird. Die Rückführung der Karkassenbewehrung kann vorteilhafterweise um einen zugehörigen Wulstkern geführt werden, der eine zwischen oder axial innerhalb der zwei Metallelemente angeordnete Spitze aus vulkanisiertem Kautschukgemisch verstärkt.
• Der Durchmesser dieses zugehörigen Wulstkerns ist zwar gering aber größer als der Abstand, der axial nach innen die zwei zugewandten ebenen Seiten der Metallelemente trennt, und sein geringer Widerstand ermöglicht zusammen mit der Klemmwirkung der zwei ebenen Seiten der Metallelemente eine bessere Verteilung der Spannungskräfte der Karkassenbewehrung.
• Bei der bevorzugten Lösung mit Metallreifen hat die radial innere Seite des unteren Reifs im axialen Schnitt ein Profil identisch dem der radial äußeren Seite des entsprechenden elastischen Seitenrings, so daß der Reif einerseits auf den Sitz und andererseits auf die Kante des Seitenrings drücken kann.
• Die radial äußere Seite dieses unteren Reifs hat eine unter einem Winkel von zwischen 5º und 30º geneigte Erzeugende oder eine aus zwei Geradenstücken gebildete Erzeugende, von denen eine unter einem Winkel von zwischen 5º und 30º geneigt ist und die andere, axial äußere, eine geringere Neigung hat.
• Die radial innere Seite des oberen Reifs umfaßt eine geradlinige Erzeugende, die unter demselben Winkel geneigt ist wie die steiler geneigte Erzeugende der radial äußeren Seite des unteren Reifs, oder zwei Geradenstücke, von denen das eine wie oben geneigt ist und das andere eine stärkere Neigung hat.
• Um eine bessere Verankerung der Karkassenbewehrung zu ermöglichen, sind die einander zugewandten Seiten der zwei metallischen Reife vorteilhafterweise mit umlaufenden Rillen versehen, deren Form und Maße dieselben sind wie die der bekannten, an großformatigen Geiändereifen verwendeten Rillen, d.h. eine Sägezahnform mit einer Tiefe von zwischen 0,4 und 0,8 mm.
• Diese Flächen können auch mit zylindrischen Öffnungen mit einem Durchmesser von zwischen 2 mm und 6 mm versehen sein. Zu demselben Zweck kann die radiale Karkassenbewehrung des Luftreifens, die aus einer oder mehreren Lagen zusammengesetzt sein kann, in dem zwischen den zwei Seiten der Reife eingeklemmten Bereich vorteilhafterweise durch eine oder mehrere Verstärkungsseiilagen, z.B. aus Polyamidfasern, vorzugsweise aus aromatischem Polyamid, verstärkt sein, wobei diese Lage oder Lagen den zugehörigen Blockier-Wulstkern umlaufen können. Die Seile dieser Verstärkungslage oder -lagen liegen vorzugsweise unter einem Winkel von zwischen 60º und 90º zur Umfangsrichtung.
• Die Erfindung ist besser zu beschreiben und zu verstehen mit Hilfe der Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsformen, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:
• - Fig. 1A und 1B zwei Varianten eines erfindungsgemäßen Felgenbodens im axialen Schnitt,
• - die Fig. 2A und 2B schematisch zwei Varianten eines abnehmbaren elastischen Seitenrings, ebenfalls in axialem Schnitt,
• - die Fig. 3A bis 3D jeweils eine Rolleinheit, bestehend aus einer erfindungsgemäßen Felge und einem Luftreifen mit Wülsten, welche umfassen:
• 3A) zwei Wulstkerne, zwischen denen eine Rückführung der Karkassenbewehrung eingekiemmt ist,
• 3B) zwei Wulstkerne, zwischen denen das Ende der Karkassenbewehrung eingeklemmt ist,
• 3C) zwei Metallreife, zwischen denen die Karkassenbewehrung und ihre Rückführung eingeklemmt sind,
• 3D) zwei Metallreife, zwischen denen eine verstärkte Karkassenbewehrung eingeklemmt ist.
• Die Felgenbetten der Figuren 1A und 1B und die abnehmbaren Seitenringe der Fig. 2A und 2B sind Elemente von Felgen vom Typ 20 x 7.5, die z.B. die als 7.50V, 7.5, 7.5V oder 7 1/2 L bezeichneten Feigen ersetzen können.
• Der zylindrische Bereich (10) der Felgenbetten (1) der Fig. 1A und 1B hat einen Radius RF von 254 mm. Er umfaßt eine Aussparung (11) mit dreiecksförmigem axialem Querschnitt, dessen Höhe (t) gleich 5 mm ist, und dessen Breite am Bett (10) gleich 10 mm ist. Das in Fig. 1B dargestellte Bett ist mit einer zentralen Verstärkung (111) mit einer Dicke (e) von 5 mm versehen.
• Axial nach außen ist der zylindrische Bereich (10) durch einen kegelförmigen Sitz (12) verlängert, dessen Erzeugende (120) mit der Drehachse der Felge einen Winkel (α&sub1;) von 200 bildet. Die axiale Breite (1) dieses Sitzes ist im betrachteten Fall 20 mm, der maximale Radius (RJ) des Felgenbetts (1) ist dann 261,3 mm.
• Der kegelförmige Sitz (12) ist axial nach außen durch einen kreisförmigen (Fig. 1a) oder rechteckigen (Fig. 1B) Felgenhaken (13) verlängert.
• Der abnehmbare Seitenring (2) der Fig. 2A ist ein Seitenring mit 5º-kegeiförmigem Sitz. Die radial äußere Seite besteht aus dem Sitz (21) mit axialer Breite (L) gleich 30 mm, der mit der Drehachse der Felge einen Winkel (β) von 5º bildet. Dieser Sitz (21) ist axial nach außen durch einen Kreisbogen (22) mit Radius ( &sub1;) von 8 mm verlängert, wobei der Kreisbogen (22) tangential zu einem auf der Drehachse senkrechten Geradenstück (23) liegt, weiches durch einen zweiten Kreisbogen (24) mit Radius ( &sub3;) von 20,3 mm verlängert ist. Die Höhe (H) der Kante, gemessen ab dem Schnittpunkt (A) zwischen dem Geradenstück (23) und dem Sitz (21), ist gleich 44,45 mm.
• Der Radius (Rs) am Punkt A beträgt 264 mm. Die radiai innere Seite besteht aus einem zyiindrischen Bereich (31), dessen Radius (Re) 248 mm beträgt, und der in einem radialen Abstand (h) vom Punkt A von 16 mm liegt. Die axiale Breite (L&sub1;) dieses zylindrischen Bereichs (31) beträgt 66,4 mm. An diesem zylindrischen Bereich (31) befindet sich der Vorsprung (30) mit einer Dicke (T) von 5 mm, der vorgesehen ist, um die Aussparung (11) des Felgenbetts (10) zu füllen. Axial nach außen befindet sich in Verlängerung des zylindrischen Bereichs (31) der kegelförmige Bereich (32), der vorgesehen ist, um am entsprechenden Bereich (12) des Felgenbetts (10) anzuliegen. Im betrachteten Fall ist die axiale Breite (1') dieses Bereichs (32) gleich der Breite (1) des Sitzes (12) , und der Winkel (a), den dieser Bereich (32) mit der Drehachse der Felge bildet, ist derselbe wie der Winkel (α&sub1;) zwischen der Erzeugenden (120) des Sitzes (12) des Felgenbetts (10) und der Drehachse, nämlich 20º.
• Der abnehmbare Seitenring (2) ist durch eine endlose Schraubenfeder (41) mit aneinanderstoßenden Windungen aus vermessingtem Stahl und mit einem Durchmesser (d) von 2 mm verstärkt. Im axialen Schnitt gesehen liegt der Mittelpunkt (O) der Spirale im wesentlichen im gleichen Abstand (H+h)/2 von 30,22 mm von der zyiindrischen Fläche (31) der vertikalen Wand (23) und vom Scheitel der Kante (24) des Rings (2). Der Durchmesser (D) des Querschnitts der Feder ist gleich 58 mm. Um einerseits das Ablösen der Windungen der Feder (41) vom vulkanisierten Gemisch des Seitenrings (2) zu verhindern und andererseits die Beständigkeit der Feder gegen Verformung durch Scherdruck zu erhöhen, ist diese vorteilhafterweise innen mit einem vulkanisierten Kautschukgemisch gefüllt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Vulkanisat des Seitenrings (2) hat.
• Ob die Verbindung zwischen der radial äußeren Seite und der radial inneren Seite radial weiter innen oder axiai weiter außen liegt, wie in Fig. 2A durch gestrichelte Linien dargestellt, hat keinerlei technische Auswirkung.
• Fig. 2B zeigt eine Variante eines Seitenrings (2), bei dem die radial äußere Seite aus einem Sitz (21) mit einer axialen Breite (L) von 34 mm besteht, der aber mit der Drehachse einen Winkel (β) von 150 bildet. Dieser Sitz (21) ist durch einen Kreisbogen (22) mit Radius ( &sub1;) von 8 mm verlängert, der seinerseits durch einen zweiten, zum ersten tangentialen Kreisbogen (23) mit Radius (P2) von 12,7 mm verlängert ist.
• Am Punkt A ist der Radius (Rs) gleich 285,8 mm, und die innere zylindrische Seite (31) liegt in einem radialen Abstand (h) von 30 mm. Die Schraubenfeder (41) ist offensichtlich an die Höhe (H) von 12,7 mm, die Höhe (h) von 30 mm und die Tiefe von 5 mm des Vorsprungs (30) dieses Seitenrings (2) angepaßt. Der Durchmesser (D) der Feder beträgt 38 mm, und der Seitenring (2) ist an einem Felgenbett mit einem Radius (Rj) von 275 mm, einem Radius (RF) von 267,7 mm und einem kegeiförmigen Bereich wie oben für die Felgenbetten der Figuren 1A und 1B beschrieben, montiert.
• In Fig. 3A ist partiell eine Einheit aus einer Felge, bestehend aus dem Felgenboden (1) und zwei mit Federn (41) bewehrten Seitenringen (2) und einem Luftreifen (P&sub1;) dargestellt, dessen Wülste (6) jeweils mit zwei Wulstkernen (64') und (64'') versehen sind, zwischen denen die Rückführung (61) der Karkassenbewehrung (60) nach Aufwickeln um den radial inneren Wulstkern (64') eingeklemmt ist.
• Der erste der Wulstkerne (64') ist aus rechteckigen Stahidrähten oder einem aufgewickelten Stahlband gebildet und drückt auf den Sitz (21) des Seitenrings (2) . Der zweite der Wuistkerne (64'') drückt einerseits auf den ersten Wulstkern (64') und andererseits auf den Scheitel der Kante des Rings (2). Die Formen und Maße dieser Wulstkerne (64', 64'') sind an die Konturen angepaßt, auf die sie drücken, und im in Fig. 3A gezeigten Fall sind die Ausmaße des Wulstkerns (64') so, daß dessen Widerstandsfähigkeit erheblich größer als die theoretische Spannung aufgrund des Innendrucks ist. Im betrachteten Fall ist der Wulstkern (64') aus 8 x 8 = 64 Stahldrähten mit rechteckigem Querschnitt gebildet, deren Breite 2 mm und deren Höhe 1,3 mm beträgt, wohingegen der Wulstkern (64'') aus 18 x 2 = 36 Stahldrähten mit demselben rechteckigen Querschnitt wie die Drähte des Wulstkerns (64') gebildet ist. Die einander zugewandten Seiten dieser Wulstkerne sind zueinander auf einer axialen Breite von 8 mm parallel, gegen die Drehachse unter einem Winkel (δ) von 100 geneigt und haben voneinander einen radialen Abstand (ε) von in etwa 3 mm.
• Bei der in Fig. 3B gezeigten Einheit wird eine Felge mit einem Seitenring (2) und einem Feigenbett (1) verwendet. Auf dieser Felge ist ein Luftreifen (P&sub2;) montiert, dessen Wülste (7) jeweils mit zwei Wulstkernen (74') und (74'') aus Stahldrähten mit rechteckigem Querschnitt von 2 x 1,3 mm versehen sind.
• Die Enden (72) der Karkassenbewehrung (70) sind zwischen den einander zugewandten Seiten der zwei Wuistkerne eingeklemmt, die jeweils auf einer axialen Breite von 16 mm zueinander parallel und gegen die Drehachse der Einheit unter einem Winkel (δ) von 15º geneigt sind, wobei der Abstand (ε) gleich 3 mm bleibt.
• Bei der in Fig. 3C gezeigten Variante ist der Luftreifen (P&sub3;) vorgesehen zur Verwendung anstelle eines Luftreifens vom Typ 1400R20 X, d.h. eines Luftreifens, der den gleichen Gesamtdurchmesser und die gleiche maximale axiale Breite hat. Der erfindungsgemäße Luftreifen (P&sub3;) ist montiert auf einer Felge bestehend aus einem Felgenbett (1), dessen Radius (RJ) gleich 313 mm ist und dessen Radius (RF) gleich 305 mm ist, im Vergleich zu dem entsprechenden Wert von 254 mm für den Nennradius der Felge, an der der herkömmliche Luftreifen 1400 R 20 X montiert wird, und zwei Seitenringen (2) ähnlich dem in Fig. 2A dargestellten Ring, deren Radius (Re) gleich 297 mm ist und deren Radius (Rs) gleich 316,6 mm ist, wohingegen der Durchmesser (D) des ringförmigen Verstärkungselements (41) gleich 29 mm ist. Die Größen (H) und (h) sind gleich 14 mm bzw. 19,6 mm, und die Winkel (α&sub1;) und (α) sind zueinander gleich und gleich 200, die axiale Breite (L) des Sitzes des Rings (2) beträgt 30 mm.
• Der Luftreifen (P&sub3;) umfaßt Wülste (8) , die jeweils durch zwei vermessingte Metailreife (84') und (84'') verstärkt sind. Der untere Reif (84') hat eine gesamte axiale Breite von 54 mm, und seine radiai äußere Seite besteht aus einem unter einem Winkel (3) von 180 geneigten Bereich auf einer axialen Breite von 28 mm und einem zur Drehachse der Einheit parallelen Bereich. Der obere Reif (84'') erstreckt sich über dieselbe axiale Breite von 54 mm, hat eine geradlinige radial innere Seite, die gegen die Drehachse unter demselben Winkel (δ) von 180 geneigt ist und im Abstand (ε) von der zugewandten geneigten Seite des unteren Reifs (84') auf einer axialen Breite von 28 mm angeordnet ist. In diesem Fall entspricht der Abstand (ε) der zweifachen Dicke der Karkassenbewehrung (80), da diese und ihre Rückführung (81) zwischen den zwei einander zugewandten Seiten der zwei Metallreife (84') und (84'') auf der axialen Breite von 28 mm, auf der die zwei Seiten zueinander parallel sind, eingeklemmt sind. Die Karkassenbewehrung (80) kann einfach in sich zurückgeklappt sein, um die Rückführung (81) zu bilden. Vorzugsweise ist die Karkassenbewehrung um einen Hilfswulstkern (86) zurückgeführt, der axial innerhalb der inneren Enden der Reife (84') und (84'') liegt und einen kreisförmigen Querschnitt hat, dessen Durchmesser ( ) geringfügig größer als der Abstand (ε) ist. Im betrachteten Fall hat die Karkassenbewehrung eine einzige Metailseillage mit 1,2 mm Dicke; der Abstand (ε) ist gleich 2,4 mm und der Durchmesser ( ) des Hilfswulstkerns ist gleich 3 mm.
• Die Fig. 3D zeigt eine Variante der Fig. 3C. Die Unterschiede betreffen den Seitenring (2), die Form des oberen Reifs und die Verankerung der Karkassenbewehrung. Der Seitenring (2) der Fig. 3D ist nicht nur durch ein ringförmiges Element (41) , sondern auch durch eine Verstärkungslage (42) aus druckbeständigen radialen Seilen aus Stahl oder aromatischem Polyamid verstärkt. Diese Lage (42) ist um das ringförmige Element (41) gewickelt, um zwei Schichten im Sitz des Seitenrings (2) zu bilden. Der untere Reif (94') ist mit dem Reif (84') aus Fig. 3C identisch, doch ist der obere Reif (94'') axiai nach innen verlängert und gleichzeitig gekrümmt, um in Kontakt mit dem Seitenring (2) zu kommen, und so einen Hohlraum zu bilden, in den einerseits der Hilfswulstkern (96) und andererseits eine Gummispitze (97) eingefügt sind.
• Das Ende (92) der Karkassenbewehrung (90) ist durch zwei Lagen (98') und (98'') verstärkt, die durch Aufwickeln einer Verstärkungsiage (98) aus Monofilen aus aromatischem Polyamid mit 0,7 mm Durchmesser um den Hilfswulstkern (96) gebildet sind, der mit dem Wulstkern (86) aus Fig. 3C identisch ist. Diese Seile können gegen die Umfangsrichtung unter einem Winkel von zwischen 60º und 90º geneigt sein, vorzugsweise sind sie unter einem Winkel von 90º geneigt.
• Im Fall der Fig. 3C und 3D, d.h., wenn Metallreife verwendet werden, können diese an den einander zugewandten geneigten parallelen Seiten mit Rillen versehen sein. Die Rillen haben die Form von Sägezähnen mit einer Tiefe von 0,8 mm, wobei die Kanten der Rillen in Umfangsrichtung orientiert sind.
• Diese Rillen ermöglichen eine bessere Verankerung der Enden der Karkassenbewehrung. Dasselbe gilt für Durchbrechungen oder öffnungen, mit denen der obere Reif vorteilhafterweise versehen werden kann, was eine ausgezeichnete Verankerung durch Füllen der Öffnungen mit Kautschuk ermöglicht.
• Es versteht sich, daß die beschriebenen Ausführungsbeispiele in keiner Weise einschränkend sind, und daß diverse Abwandlungen, insbesondere durch Substitution äquivalenter Mittel, vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (20)

1. Felge, bestehend aus einem metallischen Felgenbett (1) und zwei abnehmbaren Seitenringen (2), die jeweils aus einem Sitz (21) und einer Kante (23, 24) gebildet sind, dadurchgekennzeichnet, daß

- jeder Seitenring (2) im axialen Schnitt gesehen eine radial äußere Seite, die durch eine Kegelerzeugende (21) mit axialer Breite (L) und maximalem Radius (Rs) bezogen auf die Drehachse der Felge gebildet ist, die mit dieser Achse einen Winkel (β) von zwischen 0º und 15º bildet und mit einer Kante (23, 24) der Höhe (H) über einen Kreisbogen (22) mit Radius (p&sub1;) verbunden ist, und eine radiai innere Seite aufweist, die durch einen zylindrischen Bereich (31) mit Radius (Re) mit einer axialen Breite (L&sub1;) von zwischen L + (H + h)/2 und L + (H + h), wobei die Dicke h des kegelförmigen Sitzes des Rings (2) gleich (Rs - Re) ist, und axial nach außen durch einen kegelförmigen Bereich gebildet ist, dessen Erzeugende (32) mit der Drehachse einen Winkel (α) von zwischen lo und 350 bildet,

- jeder Seitenring (2) aus einem Vulkanisat gebildet ist, das zwischen der Kante (23, 24) und der inneren Seite (31, 32) durch ein ringförmiges Verstärkungseiement (41) verstärkt ist, dessen Umfangsausdehnung um mindestens 3 % gestreckt werden kann und das einen Querschnitt besitzt, dessen maximale radiale Ausdehnung (D) zwischen den Werten (H + h) und (H) liegt, wobei die Verformung des Querschnitts unter Druckbelastung kleiner als 2 % ist,

- und daß das Bett der Felge (1) einen zyiindrischen Bereich (10) aufweist, dessen Radius (RF) gleich kRe ist, wobei k zwischen 1,02 und 1,05 liegt und der zylindrische Bereich (10) axiai nach außen durch kegelförmige Bereiche (12) verlängert ist, deren Erzeugende (120) mit der Drehachse der Felge Winkel (α&sub1;) im Intervall α ± 20 bilden, wobei die maximalen Radien (RJ) dieser kegeiförmigen Bereiche (12) so sind, daß der Wert [RF + (H + h) - RJ kleiner als die Ausdehnung (D) ist.

2. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des ringförmigen Verstärkungselements (41) wenigstens einerseits zur Kontur der Kante (23, 24) der radial äußeren Seite des Seitenrings (2) und andererseits zu dessen radial innerer Seite in Höhe der Verbindung zwischen dem zylindrischen Bereich (21) und der Erzeugenden (32) des axial äußeren kegelförmigen Bereichs parallele Seiten besitzt.

3. Feige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des ringförmigen Verstärkungselements (41) kreisförmig ist.

4. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Verstärkungselement (41) eine ringförmige Schraubenfeder mit aneinanderstoßenden Metallwindungen ist, wobei der Querschnitt der Windung kreisförmig ist und einen Durchmesser von zwischen 2 und 4 mm hat.

5. Felge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ins Innere der Schraubenfeder (41) ein Ring aus Vulkanisat großer Härte oder ein Ring aus Kunststoffmaterial eingefügt ist, wobei diese Ringe in Kreisrichtung diskontinuierlich sind.

6. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bereich (31) der radial inneren Seite eines jeden Seitenrings (2) mit einem dreieckförmigen Vorsprung (30) versehen ist, der einer Ausnehmung (ll) am zylindrischen Bereich (10) des Felgenbetts (1) entspricht.

7. Feige nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder abnehmbare Seitenring (2) eine radiai äußere Seite (21, 22, 23, 24) hat, deren Bemessungen den geltenden Normen (TRA oder ETRTO) entsprechen.

8. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das den Seitenring (2) bildende Vuikanisat einen Schereiastizitätsmodul bei 10 % relativer Dehnung von wenigstens gleich 5,5 MPa hat.

9. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenring (2) durch eine Verstärkung (42) aus radialen Seilen verstärkt ist, die um das ringförmige Verstärkungselement (41) zurückgeführt ist, um im Sitz des Rings (2) getrennte Schichten zu bilden.

10. Einheit aus einer Felge und einem Luftreifen für Schwerfahrzeuge, bei dem das Höhen/Breiten-Verhältnis kleiner als 0,80 ist, dadurchgekennzeichnet , daß er einerseits aus einer Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem Luftreifen (P&sub1;, P&sub2;, P&sub3;, P&sub4;) besteht, bei dem die Enden (71, 92) der Karkassenbewehrung (70, 90) oder die Karkassenbewehrung (60, 80) und/oder ihre Rückführung (61, 81) jeweils zwischen zwei Seiten von ringförmigen Elementen (64', 64''; 74', 74''; 84', 84''; 94', 94'') eingeklemmt sind, weiche in Umfangsrichtung nicht dehnbar sind und Bestandteile des Luftreifens bilden, wobei die Seiten über einen axialen Abstand von mindestens 15 mm eben und zueinander parallel und gegen die Drehachse unter einem zum Äußeren des Reifens hin offenen Winkel von zwischen 5º und 30º geneigt sind, wobei eines der Elemente (64'', 74'', 84', 94') radial die Kante der Felge und einen Teil ihres Sitzes überdeckt, wobei der minimale Radius (Rp) der ringförmigen Elemente (64', 74', 84', 94'') wenigstens gleich dem maximalen Radius (RJ) des Felgenbodens (1) der Felge ist, an der der Luftreifen montiert ist.

11. Einheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (64', 64''; 74', 74''; 84', 84''; 94', 94'') aus Metall sind.

12. Einheit nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelemente (64', 64''; 74', 74'') aus Drähten mit rechteckigem Querschnitt gebildete stählerne Wulstkerne sind.

13. Einheit nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelemente (64', 64''; 74', 74'') aus einem aufgewickeiten Stahlband gebildete Wulstkerne sind.

14. Einheit nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Metalleiemente (84', 84''; 94', 94'') metallische Reife aus vermessingtem Stahl sind.

15. Einheit nach einem der Ansprüche 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung (61) der Karkassenbewehrung (60) des Luftreifens (P&sub1;) zwischen den Seiten zweier Wulstkerne (64', 64'') eingeklemmt ist.

16. Einheit nach einem der Ansprüche 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (72) der Karkassenbewehrung (70) des Luftreifens (P&sub2;) zwischen den Seiten zweier Wulstkerne (74', 74'') eingeklemmt ist.

17. Einheit nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassenbewehrung (80) des Luftreifens (P&sub3;) und ihre durch Aufwickeln um einen Hilfswuistkern (86) erhaltene Rückführung (81) zwischen den Seiten zweier Metalireife aus vermessingtem Stahi eingeklemmt sind, wobei die radial innere Seite des unteren Reifs im axialen Schnitt ein Profil gleich dem der radial äußeren Seite des Seitenrings (2) hat, auf dem der untere Reif (84') ruht.

18. Einheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (92) der Karkassenbewehrung (90) des Luftreifens (P&sub4;), die beiderseits durch zwei Lagen (98') und (98'') verstärkt ist, die durch Aufwickeln einer Verstärkungsbewehrung (98) aus Fäden oder Seilen um einen Hilfswulstkern (96) gebildet ist, zwischen zwei Flächen von jeweils zwei Metaiireifen aus vermessingtem Stahl eingekiemmt ist, wobei die radial innere Seite des unteren Reifs im axialen Schnitt ein Profil gleich der radial äußeren Seite des Seitenrings (2) hat, auf dem der untere Reif (94') ruht.

19. Einheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsbewehrung (98) aus Fäden oder Seilen aus aromatischem Polyamid gebildet ist, die um einen Winkel von zwischen 60º und 90º gegen die Umfangsrichtung geneigt sind.

20. Einheit nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Reif (94'') eine radial innere Seite hat, die axial und radial so nach innen verlängert ist, daß sie zusammen mit dem unteren Reif (94') den Seitenring (2) berührt.