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Luftradreifen für Fahrzeuge Bei den gebräuchlichen Luftradreifen ergeben
die aus der Fahrt über Straßenunebenheiten herrührenden Stöße eine Verformung des
Reifens nur an der Stelle seiner Berührung mit der Straße. 1-Iierinit ist zwar eine
Verkleinerung des lichten lZeifeii<luersclinitts und damit eine Erhöhung des
Luftdruckes verbunden. Diese ist jedoch nur gering, weil für die Drucksteigerung
das Gesamtvolumen des Reifens bestimmend ist. Die Federkennlinie, d. 1i. die Druckkurve
in Abhängigkeit vom Federweg. ist daher eine nur schwach ansteigende Kurve. Um Stöße
einer bestimmten Größe aufnehmen zu können, muß man daher einen ziemlich hohen Anfangsdruck
vorsehen, d. 11. mit hohem Normaldruck fahren, womit aber eine unerwünscht harte
Federung gegeben ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, <laEl man eine beträchtlich
steilere Federkennlinie, also eine stark progressive Federung erreichen kann, wenn
man die Verformung des Reifens bei Stößen nicht auf die Berührungsstelle von Reifen
und Straße beschränkt, sondern auf möglichst den ganzen Reifen erstreckt. Es wird
dann zulässig, den Reifenluftdruck erheblich niedriger zu bemessen. Dies bedeutet
ein weicheres Fahren und eine Schonung des Fahrzeuges.
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Das Ziel, die Federung weicher zu gestalten, hat man bisher durch
Erniedrigung des Luftdruckes zu erreichen gesucht. Abgesehen aber davon, daß man
dann den Reifenquerschnitt vergrößern mußte, um bei der auf die genannte Berührungsstelle
lokalisierten Reifenzusammendrückung die für die Stoßaufnahme benötigte Volumenverringerung
und entsprechende Luftdrucksteigerung zu bekommen, wird die in der Fahrtrichtung
gemessene Strecke des Reifens, die mit der Straße in Berührung ist,
also
der plattgedrückte Reifenteil entsprechend groß. Damit aber erhöht sich der Fahrtwiderstand
in fühlbarem Maße. Dies ist insbesondere jedem Radfahrer bekannt, so daß die meisten
Radfahrer ihre Reifen stramm aufpumpen, eben weil sie lieber hart, dafür aber mit
geringerer Anstrengung fahren. Hieraus erklärt es sich auch, daß die sogenannten
Vollballonreifen für Fahrräder vom Markt nahezu wieder verschwunden sind.
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Nach der Erfindung wird der mit der Straßenoberfläche zur Berührung
kommende Reifenteil durch einen schmalen formbeständigen Ringkörper gebildet, der
mit dem formveränderlichen Hauptteil fest verbunden ist. Unter formbeständig wird
die Eigenschaft verstanden, daß unter den Fahrtstößen eine elastische Verformung
nur in einem Maße eintritt, das im Vergleich zu der Verformung der gebräuchlichen
Luftradreifen sehr klein ist. Formbeständig in diesem Sinne ist also auch ein Vollgummiring.
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Beim Erfindungsgegenstand bewirkt ein Fahrtstoß an dem der Straße
naheliegenden Reifenteil ein Flachdrücken des Luftreifens waagerecht quer zur Fahrtrichtung,
während am diametral gegenüberliegenden Luftreifenteil der Luftreifen infolge seiner
Verbindung mit dem formfesten Ring ein flaches Profil in senkrechter Richtung annimmt.
Zwischen diesen beiden Polen findet ein allmählicher Übergang des Luftreifenprofils
über die Kreis- und Ellipsenform statt. Da nach bekannten geometrischen Gesetzen
die Querschnittsfläche bei gegebenem Umfang um so kleiner wird, je mehr die Querschnittsform
aus der Kreisform in längliche Form übergeht und nach vorstehender Beschreibung
große Teile des Luftreifens, insbesondere auch die der Straße abgewandten, oben
befindlichen Teile an der Verformung teilhaben, ergeben sich bei der Fahrt auf unebener
Straße starke Volumschwankungen des Luftreifens und entsprechend große Unterschiede
im Luftdruck. Die Voraussetzungen für eine günstigere Federcharakteristik sind damit
gegeben. Hinzu kommt, daß der Fahrtwiderstand sehr klein ist, weil die Abplattung
des Reifens in der Fahrtrichtung gemessen nur unbedeutend ist. Weitere Vorteile
sind, daß auch die Seitenkräfte, wie sie beim Kurvenfahren auftreten, nicht mehr
nur an einer kleinen Stelle, sondern auf dem ganzen Umfang vom Reifen aufgenommen
werden und die Reifenbeanspruchung entsprechend kleiner wird, und daß die Sicherheit
gegen Reifenpannen erhöht wird, weil der formbeständige Ring unempfindlicher ist
als ein Luftradreifen.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung erläutert. Es zeigen Fig. i und
2 schematisch die Verformung eines Luftradreifens der bisher üblichen Ausführung,
Fig. 3 und 4 die Verformung eines Reifens nach der Erfindung, Fig.5 einen Querschnitt
durch den neuen Reifen.
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Beim Auftreten eines Fahrtstoßes verformt sich der übliche Luftradreifen
in der in Fig. i und 2 schematisch gezeichneten Weise. Auf der Strecke 7 wird der
Reifen plattgedrückt. Die Länge der Strecke 7 ist in hohem Maße entscheidend für
den Fahrtwiderstand. In der Querrichtung nach Fig. 2 verformt sich der Reifen durch
Plattdrücken nur an der Stelle, die mit der Straßenoberfläche in Berührung ist.
Aus dem ursprünglich kreisförmigen Reifenquerschnitt 8 wird der längliche Reifenquerschnitt
8'.
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Fig. 3 und 4 erläutern die Verformung eines Reifens gemäß der Erfindung.
Der Luftradreifen io ist mit dem formbeständigen Ringkörper 9 fest verbunden. Der
Ringkörper 9 erleidet an der Stelle seiner Berührung mit der Straße nur eine geringfügige
Verformung. Infolgedessen entsteht ein Abstand zwischen seinem Zentrum i i und der
Radachse 12. Hiermit verbunden ist eine Verformung des Luftradreifens io, wie sie
schematisch Fig.4 zeigt: Der der Straßenoberfläche benachbarte Teil des Luftreifens
io wird quer zur Fahrtrichtung waagerecht flachgedrückt, während der diametral gegenüberliegende,
oben befindliche Teil des Luftradreifens in senkrechter Richtung ein flaches Profil
annimmt. Für den Erfindungsgedanken wesentlich ist, daß der Luftreifen nicht nur
an der der Straßenoberfläche benachbarten Stelle, sondern auf den ganzen Umfang
verformt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes zeigt Fig. 5 im
senkrechten Schnitt. Der Luftradreifen io ist mit einem schmalen Vollgummiring 9
umgeben. Zwischen beiden liegt die Hilfsfelge 13, die mit dem Luftreifen io derart
verbunden ist, daß bei der Aufwärtsbewegung des Vollgummireifens 9 der Luftreifen
io mitgenommen und dementsprechend verformt wird. Dies geschieht beispielsweise
durch die Ausbildung der Hilfsfolge 13 mit den Wulsten 13a oder dadurch, daß der
Reifen io in die Felge 13 mit Vorspannung eingebracht wird.
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Im Falle der Abnutzung des Ringes 9 genügt es, diesen Ring auszuwechseln.
Die dadurch bedingten Kosten sind erheblich geringer als die Anschaffung eines neuen
Luftradreifens, wie dies bisher nach erfolgter Abnutzung erforderlich gewesen ist.
Der Vollgummiring 9 ist auch in hohem Maße pannensicher.
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Der Erfindungsgedanke ist auf Reifen von Fahrzeugen der verschiedensten
Art anwendbar, also auf Reifen für Fahrräder, Motorräder, Kraftwagen und auch Fuhrwerke.