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Luftreifen.
Die Erfindung betrifft Laufmäntel für Luftiadieifen für die Traggestellräder von Flugzeugen, für Kraftfahrzeugräder u. dgl. Durch die neue Bauart werden die Tragfähigkeit, die stossdämpfende Wirkung und andere Betriebseigenschaften des Luftreifens derart verbessert, dass man mit einem sehr niedrigen Reifendruck auskommt, ohne dass darunter die Haltbarkeit des Reifens leidet. Bei den gemäss der Erfindung ausgebildeten Luftreifen ist trotz des ungewöhnlich niedrigen Luftdruckes die Stabilität erhöht, das freie Abrollen verbessert und die Steuerung erleichtert. Die neuen Reifen nehmen Stösse wirksamer auf, gewährleisten einen leichten Lauf und sind gegenüber Schnitt-oder Stichverletzungen wider- standsfähiger als die für gewöhnlich verwendeten Reifen.
Werden die neuen Reifen bei Kraftfahrzeugen angewendet, so üben sie auf das Steuerrad keine Hemmung aus und beeinträchtigen auch die Geschwindigkeit nicht mehr als die gewöhnlich verwendeten Reifen. die mit höherem Druck aufgeblasen werden.
Der die Lebensdauer von Luftreifen mit Verstärkung durch Kordschnüre bestimmende Faktor ist die Fähigkeit der Schnüre, den im Betrieb auftretenden Spannungen ohne Bruch zu widerstehen.
Diese Kordschnüre haben den Streck-bzw. Dehnungsspannungen in den Reifenwänden zu widerstehen und werden ständig Spannungen ausgesetzt, die etwa proportional zu dem Aufblasdruck stehen. Die Kordschnüre müssen fest genug sein, um den Spannungen widerstehen zu können, denen sie ausgesetzt werden, wenn der Reifen unter normaler Belastung steht und auch wenn der Reifen durch Stösse übermässig hohen Belastungen ausgesetzt wird. Soll der Reifen eine lange Lebensdauer haben, so müssen die Kordschnüre gegen jegliche Zerstörungen geschützt sein. Die Zerstörungen oder Ermüdungsbeanspruchungen der Verstärkerschnüre eines Reifens werden durch das wiederholte Hin-und Herbiegen der Schnüre verursacht, die infolge des Flachwerdens des mit der Fahrbahn jeweils zusammenwirkenden Reifenteiles unter Spannung stehen.
Die Zerstörung der Kordschnüre erfolgt um so rascher, je grösser die auf die Kordschnüre ausgeübten Biegungsbeanspruchungen sind.
Mit zunehmendem Reifendruck wächst auch infolge der inneren Drücke die auf die Kordschnüre ausgeübte Spannung. Dagegen wird das Mass der durch die Traglast oder die Fahrstösse bedingten Durchbiegung der Reifenwände immer kleiner. Je niedriger der verwendete Luftdruck ist, um so geringer wird auch die Spannung der Kordschnüre und um so weicher bzw. elastischer arbeiten die Reifen. Anderseits hat der sinkende Luftdruck zur Folge, dass die seitlichen Reifenwände während des normalen Betriebes um so stärker gebogen werden.
Wenn also der Druck in normalen Ballonreifen nicht auf oder über einem gewissen Mindestdiuck gehalten wird, so verringert sich die Lebensdauer eines solchen Reifens sehr erheblich infolge der auftretenden Ermüdungsbeanspruchungen des Gewebes, die ihre Ursache haben in der überaus starken Biegung der seitlichen Reifenwände während jedes Radumlaufes. Diese Ermüdungsbeanspruchungen können auch dadurch bedingt sein, dass der Reifen stossartig gegen die Radfelge gepresst und dabei gequetscht wird. Die in gewöhnlichen Ballonreifen verwendeten hohen Drücke sind auch die Ursache für sehr unerwünschte ständige Dehnungen der Kordschnüre.
Es ist bekannt, dass der Aufblasdruck herabgesetzt werden kann, wenn das für eine bestimmte Belastung vorgesehene Luftvolumen vergrössert wird ; nach diesem Grundsatz werden die üblichen Ballonreifen konstruiert. Die bisherigen Ballonreifen können jedoch nicht bei so niedrigen Drücken betrieben werden, wie sie an sich erwünscht sind, um einen leichten Lauf ohne Felgenschläge, Instabilität und übermässige Biegungsbeanspruchungen zu gewährleisten, die die Lebensdauer des Reifens ausserordentlich verkürzen, die Steuerung erschweren und bei höheren Geschwindigkeiten die sogenannte Roll- und Shimmyerscheinung hervorrufen.
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sich den Unebenheiten der Strassenoberfläche mehr an und ausserdem wird das Verstärkungsgewebe beim Überfahren scharfer oder spitzer Unebenheiten weniger leicht beschädigt.
Ist der gemäss der Erfindung ausgebildete Reifenmantel nicht aufgeblasen, so besitzt er nahezu gestreckte, gerade Seitenwände, die die breite Basis mit der schmalen Lauffläche verbinden. Wird der Reifen aufgeblasen, so besitzt er im Querschnitt eine rundere Form, die jedoch durch einen die grossen Durchmesser aufweisende Lauffläche daran gehindert wird, diejenige Rundung einzunehmen, bis zu der der innere Luftdruck den Reifen aufzublasen versucht ; die Lauffläche wird unter der Einwirkung des Aufblasedruckes zusammengepresst, so dass ihr Durchmesser kleiner wird ; sie ist jedoch starr bzw. steif genug, um die ovale Querschnittsform des aufgeblasenen Luftreifens zu sichern.
Bei den gebräuchlichen Luftreifen, die beim Giessen innen. eine kreisrunde Querschnittsform erhalten, ist der gesamte innere Luftdruck bestrebt, den Reifenmantel unter Spannung zu setzen. Diesem Bestreben wird durch die Verstärkunggssehnüre und die Elastizität des Gummis entgegengewirkt. Die ständig vorhandene Spannung streckt immer mehr die Kordschnüre, und der Gummi verliert allmählich seine Nachgiebigkeit, so dass mit der Zeit die Abmessungen des Luftreifens immer grösser werden.
Gemäss der Erfindung soll dieses Grösserwerden der Luftreifen beseitigt werden, u. zw. geschieht dies dadurch, dass die Streckwirkung der im Reifen eingeschlossenen Luft durch Verwendung eines niedrigeren Ausblasedruckes vermindert wird ; gleichzeitig sind Form und Ausbildung des Reifens so gewählt, dass nur ein kleiner Teil des Aufblasedruckes gegen die Reifenwände ausgeübt wird ; ausserdem erhält der Reifen beim Vulkanisieren eine solche Form, dass ein grosser Teil des nach aussen gerichteten Drucks der im Reifen eingeschlossenen Luft derart zur Einwirkung auf das Gehäuse kommt, dass der Gummi der Reifenlauffläche unter Druck gesetzt wird, dass die Kordschnüre im äusseren Teil des Reifenmantels dichter zusammengedrängt werden und dass der Gummi zwischen den Kordschnüren so
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erheblichen Teil des Reifenmantels verteilt ;
auf diese Weise wird die Spannung, denen die einzelnen Kordschnüre beim Betriebe unterworfen sind, herabgesetzt.
Bei dem Reifenmantel gemäss der Erfindung liegt die Zone der grössten Durchbiegung in den nachgiebigen Seitenwänden ausserhalb des Teiles grösster Breite, so dass die inneren Teile der Seitenwände des Reifenmantels in nahezu senkrechter Stellung bleiben, wenn die Lauffläche unter der Einwirkung der Last durchgebogen wird ; infolgedessen wird die Steifheit des Reifenmantels in der Querrichtung beim Durchbiegen der Lauffläche aufrechterhalten ; bei sehr starker Durchbiegung dringt die Lauffläche zwischen die nahezu senkrechten Seitenwände des Mantels und berührt diese nahe der Wulst, so dass die verhältnismässig starren Wulstteile einerseits und die Lauffläche des Reifens anderseits einen als Dämpfer wirkenden Brückenbogen bilden, der ungewöhnlich starke Stösse aufnehmen kann. die den Reifen vollständig zusammenfalten würden.
Da der Reifen nach der Erfindung eine hohe Stabilität und eine grosse Nachgiebigkeit sowie eine sehr gute stossdämpfende Wirkung besitzt und an der Strassenoberfläche gut anhaftet, wird die Gefahr, die mit dem Durchfahren scharfer Kurven und dem Fahren über unebene Strassen bei hoher Geschwindigkeit verknüpft ist, erheblich vermindert. Ausserdem wird der seitliche Schlupf und das Vorwärtsgleiten abgebremster Räder in erheblichem Masse beseitigt.
Alle diese angestrebten Vorteile des erfindungsgemäss ausgebildeten Luftreifens werden durch die Vereinigung von folgenden, teils an sich bekannten, teils unbekannten Merkmalen erreicht. a) Der Querschnitt des Luftreifens ist in an sich bekannter Weise in radialer Richtung verlängert. b) Der die Lauffläche bildende Reifenteil ist in an sich bekannter Weise verdickt. c) Der die Lauffläche bildende Reifenteil hat bei abgelassenem Luftdruck einen grösseren Durchmesser als bei aufgeblasenem Reifen. d) Der die Lauffläche bildende Reifenteil hat bei abgelassenem Luftdruck einen kleineren Krümmungshalbmesser als bei aufgeblasenem Reifen. e) Die Seitenwände des Luftreifens haben dünne und biegsame mittlere Teile.
Erfindungsgemäss kann ein stromlinienförmig ausgebildetes Rad zur Aufnahme des neuen Reifenmantels Verwendung finden. Dieses Rad besteht aus einem den Reifen tragenden Körper und besitzt innere und äussere Seitenflächen, die so geformt sind, dass sie Fortsetzungen der Seitenwände des aufgeblasenen Reifens bilden.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht :
Fig. 1 zeigt einen Flugzeugluftreifen im Querschnitt und eine zur Aufnahme des Reifens geeignete Nabe. In Fig. 2 sind schematisch einige Reifenformen im Querschnitt veranschaulicht. Mit voll ausgezogenen Linien ist die Form eines Reifens nach Alt der Fig. 1 veranschaulicht, die der gegossene Reifen einnimmt. In gestrichelten Linien ist die Form dieses Reifens dargestellt, wenn er auf die Radnabe aufgebracht ist, u. zw. einerseits in unaufgeblasenem, anderseits in aufgeblasenem Zustand und ausserdem
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zeigt diese Figur die Form, die der mit der Laufbahn zusammenwirkende Teil eines belasteten Reifens einnimmt.
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch einen andern, insbesondere für Flugzeuge geeigneten Reifen ; mit voll ausgezogenen Linien ist die Querschnittsform des gegossenen Reifenmantels und mit gestrichelten
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Die strichpunktierten Linien zeigen die Umrisse des aufgeblasenen Reifens. Die Wulstdurchmesser dieses Reifens entsprechen proportional den Wulstdurchmessern des in Fig. 1 veranschaulichten Reifenmantels.
In Fig. 4 ist der Querschnitt durch einen Teil der Lauffläche bei einem andern Ausführungsbeispiel eines für Flugzeuge geeigneten Reifenmantels dargestellt. Diese Figur veranschaulicht eine Abänderungsform der Querversteifungsglieder für die Reifenlauffläche. Fig. 5 zeigt schematisch und in kleinerem Massstabe die Form der mit der Laufbahn zusammenwirkenden Berührungsfläche der in den Fig. 1-4 veranschau- lichten Reifenmäntel. In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch einen auf einem Rad befestigten Luftreifen veranschaulicht. Fig. 7 zeigt den Querschnitt durch einen Luftreifen nebst zugehörigem Rad. Beide Teile werden zweckmässig bei Kraftfahrzeugen od. dgl. angewendet. Fig. 8 zeigt einen Querschnitt des bei der Anordnung nach Fig. 7 verwendeten Luftreifens in natürlicher Grösse.
Aus dieser Abbildung sind die Form, in der der Reifenmantel vulkanisiert wird, die nach dem Aufblasen eingenommene Reifenform und die Umrisslinien zu erkennen, die der Reifen bei erfolgter Belastung besitzt. Fig. 9 zeigt schematisch und in kleinerem Massstabe die Umrisslinien des Reifens nach Fig. 7 in nicht aufgeblasenem und aufgeblasenem Zustand, sowie bei verschiedenen Belastungsverhältnissen. Fig. 10 zeigt schematisch und in kleinerem Massstabe die Berührungsflächen des Reifens nach Fig. 7 bei verschiedenen Belastungszuständen. In Fig. 11 ist ein Teil des Reifens in aufgebrochenem Zustand veranschaulicht. Diese Abbildung lässt die übereinanderliegenden Schichten der zur Verstärkung dienenden Kordschnüre und ihre Winkelrichtung zueinander an verschiedenen Stellen des Reifenkörpers erkennen.
In Fig. 12 ist schematisch ein Reifen dargestellt, dessen mit der Laufbahn zusammenwirkender Teil unter dem Einfluss der Last durchgebogen ist. Diese Abbildung lässt erkennen, wie die Anordnung der Kordschnüre in dem Reifenmantel den seitlichen Durchbiegungen der inneren, radial verlaufenden Teile der Seitenwände widersteht. Fig. 13 zeigt einen Kraftfahrzeugreifen in gegossenem Zustand. In Fig. 14 ist ein Querschnitt eines Reifenmantels in natürlichem Massstabe dargestellt, der in der Querrichtung infolge der Verwendung eines im Innern des Reifenkörpers angeordneten Gewebes aus Kordsehnüren verschiedener Stärke versteift ist.
In Fig. 15 ist eine weitere Ausführungsform der Reifenmäntel nach der Erfindung veranschaulicht, und in Fig. 16 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der ein aus Kordschnüren verschiedener Stärke hergestelltes Gewebe zwischen den Falten des Reifenkörpers in der Laufbahnzone angeordnet ist. Bei diesem Reifen wird ausserdem ein ringförmiges, gebogenes Gummiglied verwendet. um die Lauffläche des Reifenkörpers in der Querrichtung nachgiebig zu versteifen.
Der Luftreifen nach der Erfindung ist sowohl für Flugzeuge als auch für Kraftfahrzeuge verwendbar. Die charakteristischen Merkmale des Reifens sind in beiden Fä len im wesentlichen die gleichen.
Wird der Reifenmantel nach der Erfindung allgemein mit einem ; Ballonreifen der bisher üblichen Bauart bei gleichen Belastungsverhältnissen verglichen, so ist festzustellen, dass der neue Reifen einen
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fläche und in unaufgeblasenem Zustand einen kleinen. Durchmesser besitzt, wobei die Reifenbasis erheblich breiter und der Luftinhalt im Verhältnis zum Querumfang grösser ist als bei den üblichen Luftreifen.
Der Reifenmantel wird gemäss der Erfindung in eine solche Form vulkanisiert, dass er in unaufgeblasenem Zustand nach dem Aufmontieren auf die Felge eine im wesentlichen dreieckige Querschnitts-
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nach einem Radius gekrümmt, der im Vergleich zu dem Krümmungsradius der aufgeblasenen Seitenwände klein ist, u. zw. wesentlich kleiner als die Hälfte des Wulstabstandes. Wird der Reifen aufgeblasen. so drückt der von aussen auf die Seitenwände einwirkende Druck die Lauffläche nach innen, so dass deren Durchmesser kleiner wird und die Lauffläche einem Umfangsdruck ausgesetzt wird. Je mehr der Aufblasedruck wächst, um so mehr nähert sich der Luftreifen einer runden'Form ; die ovale Querschnittsform wird jedoch durch die steife Lauffläche gewahrt. Der Reifen wird auf einer breiten Felge aufmontiert.
Seine Grundfläche ist breiter als die Lauffläche. Die Seitenwände des Reifens besitzen nahe der Lauffläche und den Wülsten Teile, deren Steifheit in Richtung auf die Lauffläche bzw. auf den Wulst allmählich zunimmt ; in aufgeblasenem Zustand nimmt der neben dem Wulst liegende steifere Teil der Seitenwände eine nahezu aufrechte bzw. senkrechte Stellung ein, so dass nach aussen gerichteten Bewegungen der Seitenwände Widerstand geleistet wird und in aufgeblasenem Zustand nur eine geringe Ausbauchung entsteht ; auf diese Weise wird gleichzeitig einem seitlichen Verschieben der Lauffläche gegenüber der Reifenbasis entgegengewirkt. Der Reifen bildet daher einen sehr stabilen Träger für das Rad, selbst wenn der Aufblasdruck gering ist ; das Rad wird also an seitlichen Verschiebungen gegenüber der Reifenlauffläche verhindert.
Bei dem in Fig. 1 der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel eines Reifenmantels. der insbesondere als Flugzeugreifen Anwendung findet, kann der Körper des Reifens A aus einer beliebigen
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Anzahl von Kordgewebelagel1 20 gebildet sein ; in diesem Gewebe sind die einzelnen Kordschnüre so angeordnet, dass sie von einer Wulst zur andern in diagonaler Richtung verlaufen und dass sich die Kordschnüre übereinanderliegender Gewebelagen in der üblichen Weise kreuzen. In der Zone der Lauffläche 21 ist eine stärkere Gummizwischenlage zwischen den einzelnen Geweben vorgesehen als in den Seitenwänden 22 des Reifenkörpers. Dies geht insbesondere aus der Fig. 2 hervor, in der ein aus vier Gewebeschichten gebildeter Reifen dargestellt ist.
Wenn auch der in der Fig. 2 veranschaulichte Reifenmantel etwas andere Abmessungen besitzt als der Mantel nach Fig. 1, so besitzt er doch grundsätzlich die gleiche Bauart. Es wird daher bei der Beschreibung des Reifens nach Fig. 1 auch allgemein immer auf die Bauart nach Fig. 2 Bezug genommen werden. Der Reifenmantel, 1 besitzt eine verhältnismässig schmale Lauffläche 21, dagegen verhältnismässig lange Seitenwände 22, die sich von der Lauffläche 21 in divergierender Richtung bis zu den Wülsten 23 erstrecken. Die Lauffläche 21 des insbesondere für Flugzeuge bestimmten ReifenkÏrpers ist in ihrem mittleren Bereiche so dick ausgebildet, dass sie erheblich stärker ist als die Dicke der Seitenwände 22.
Dies wird durch entsprechend stärkere Abmessungen der zwischen den Kordgewebelagen 20 angeordneten Gummischichten 24 und durch eine geeignete Ausbildung des Laufflächenmaterials erreicht, das aussen auf dem Kordgewebe vorgesehen ist. Die Lauffläche kann ausserdem dadurch noch weiter verstärkt werden, dass eine verhältnismässig dicke Schicht 25 einer gegenüber Zusammen- piessdrücken widerstandsfähigen Masse im Innern des Reifenkörpers in dessen mittlerer Zone angebracht wird, wie dies insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen ist.
Ferner kann die Lauffläche 21 dadurch verstärkt und in der Querrichtung versteift werden, dass eine oder mehrere schmale Kordgewebestreifen 26,27 und 28 im mittleren Reifenteil vorgesehen werden, wie dies in grösserem Massstabe in Fig. 4 veranschaulicht ist ; es können sieh aber auch zu diesem Zweck die Gewebelagen in der Laufflächenzone überlappen. Die Versteifungsstreifen können so ausgebildet sein, dass ihre einzelnen Kordsehniire diagonal oder quer zur Lauffläche verlaufen und verschieden stark sind, wie dies in Fig. 4 der Zeichnung veranschaulicht ist. Zwischen diesen Gewebelagen liegen gleichfalls dickere Gummischichten als in den Seitenwänden des Reifens.
Der aufgeblasene Reifen besitzt die grösste axiale Breite im wesentlichen zwischen den Wülsten 23, die verhältnismässig undehnbare, durch Stahldraht verstärkte Wulstkern 29 besitzen. Die Spitze 30 und der Haken 31 der Wulst kerne bestehen zweckmässig aus biegsamem, leicht zusammenpressbarem Material. Der Haken 31 jeder Wulst besitzt eine Hohlkehle, durch die ein nach aussen ragender Schulteransatz 32 gebildet wird, der die Verlängerung der Seitenwände des Reifens bildet, mit dem Rand des Felgenflansches 33 zusammenwirkt und verhindert, dass der unmittelbar oberhalb des Wulstes liegende Teil der Seitenwand nach aussen gepresst wird ; ausserdem wirkt der Schulteransatz 32 als Abdichtungsmittel und verhindert das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in die Wülste.
Schliesslich wird durch die nach aussen ragende Schulter 32 eine stromlinienartig verlaufende Oberfläche des Reifenmantels und der Radnabe gebildet.
Der vorbeschriebene Reifenmantel A wird so hergestellt, dass die Seitenwände 22 in Richtung auf die Wülste 23 divergieren ; häufig wird der Reifenmantel auch in dieser Form vulkanisiert ; zweckmässig ist es jedoch, den Reifen in der in Fig. 2 mit voll ausgezogenen Linien 34 veranschaulichten Form zu vulkanisieren. In welcher Form der Reifen auch vulkanisiert worden ist, so nimmt er doch nach dem Aufmontieren auf die Radnabe B und beim Ablassen des inneren Luftdruckes die mit gestrichelten Linien 35 in Fig. 2 angedeutete dreieckige Form ein. Die Umrisslinien, die der Reifen in aufgeblasenem und belastetem Zustand aufnimmt, sind auf der Zeichnung durch die Linien 36 bzw. 37 angedeutet.
Wird der Reifenmantel in der durch die voll ausgezogenen Linien 34 (Fig. 2) dargestellten Form vulkanisiert, bei der die Wülste im Vergleich zu ihrer Stellung bei aufmontiertem Reifen verhältnismässig dicht nebeneinanderliegen, so ist der Vorteil erzielbar, dass das Gewebe des Reifenkörpers beim Aufmontieren auf die Nabe B vor dem Aufblasen einer erheblichen Spannung ausgesetzt wird, so dass der Reifenkörper Ausbauchungen, die sich unmittelbar neben den Wülsten bilden wollen, erheblichen Widerstand entgegensetzt. Ausserdem brauchen die Gussformen nicht so tief zu sein wie bisher, so dass die Herstellung erleichtert wird.
Da der Reifenmantel im wesentlichen eine dreieckige Querschnittsform besitzt, so wird sein Durchmesser, in der Laufflächenzone gemessen, beim Aufblasen erheblich kleiner, wie dies aus der Umrisslinie 36 (Fig. 2) erkennbar ist. Der auf die biegsamen Seitenwände einwirkende innere Druck biegt die Seitenwände nach aussen durch, so dass sie einen seitlichen und nach innen gerichteten Zug auf die Lauffläche ausüben. Hiedurch wird der Krümmungsradius der Lauffläche vergrössert und die Lauffläche auf einen kleineren Durchmesser zusammengezogen. Dies hat zur Folge, dass der mittlere Laufflächenteil sowohl unter einem in der Umfangsrichtung als auch unter einem in der axialen Richtung wirkenden Druck bzw. einer Spannung steht.
Da der Reifenmantel im Bereiche der Lauffläche erheblich verstärkt ist, wächst auch der Widerstand, den der Laufflächenteil dem rmfangsdruck entgegensetzt, so dass die Zusammenziehung der Lauffläche unter der Einwirkung des Aufblasedruckes begrenzt ist ; der äussere Durchmesser des aufgeblasenen Reifenmantels bleibt also erheblich grösser, als wenn der Mantel eine kreisförmige Querschnittsform annehmen müsste ; die Überdimensionierung der Lauffläche und der grosse Abstand zwischen den Mantel-
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wülsten 23 ist die Ursache dafür, dass der Mantel beim Aufblasen eine im wesentlichen deltaförmige ovale Quei schnittsform annimmt.
Der verstärkte Lauffläehenteil, welcher unter der Einwirkung des inneren Aufblasedruekes in seiner Umfangsrichtung zusammengepresst wird, erhöht in wirksamer Weise die Festigkeit des Reifens und dient als steifes und doch elastisches Tragglied zur Aufnahme der Last ; durch dieses Tragglied wird ein erheblicher Teil der im Betriebe auf dem Reifen ruhenden Last in der Umfangsrichtung auf solche Reifenteile übertragen, die sich an den unmittelbar mit der Laufbahn in Berührung stehenden Reifenteil anschliessen ; ausserdem werden diejenigen Teile der Reifenlauffläche gestreckt, die den Reifenteilen gegenüberliegen, welche mit der Laufbahn zusammenwirken ; ausserdem werden die Seitenwände zusätzlichen Spannungen unterworfen, so dass ein erheblicher Teil der aufzunehmenden Belastung von dem Mantelkörper aufgenommen wird.
Die Verformung des Reifenmantels unter der Einwirkung der Belastung ist daher eine geringere als bisher, d. h. es kann von dem Reifenmantel bei einem bestimmten Aufblasedruck eine grössere Last getragen werden, bzw. es genügt ein geringerer Aufblasedruek für einen Reifen bestimmter Belastungsfähigkeit.
Der im Querschnitt im wesentlichen deltaförmige, oval ausgebildete Reifenmantel A besitzt gegenüber den üblichen Flugzeugluftreifen der Pfannluchentype (doughnuttype) eine stromlinienartige Form, durch die in hohem Masse der Luftwiderstand herabgesetzt wird. Wie noch weiter unten dargelegt wird, besitzt auch das ganze Rad diese Stromlinienform.
Wenn ein Flugzeugluftreifen der beschriebenen Art im Betriebe den auf ihn entfallenden Teil des Flugzeuggewichtes zu tragen hat, nimmt der mit der Laufbahn zusammenwirkende Teil eine Form an, die in kleinerem Massstabe durch die Umrisslinien 38 und 39 der Fig. 5 veranschaulicht ist. Aus dieser Zeichnung geht hervor, dass die Berührungsfläche ein längliches Oval bildet, das der Seite und Länge nach mit Zunahme der Belastung grösser wird.
Der verhältnismässig schmale mittlere Lauffläellenteil 21 des Mantels überträgt einen erheblichen Teil der Last in Umfangsrichtung ; ausserdem wird die mit dem Erdboden in Berührung stehende Fläche bei zunehmender Durchbiegung durch die an den Seiten der mittleren Lauffläche liegenden Teile vergrössert, so dass der beim Landen auftretende Stoss bis auf einen geringen stoss-bzw. Rückprallrest aufgefangen wird.
Der verhältnismässig niedrige Reifendruck, die grosse volumetrische Luftverdrängung, die grosse radiale Tiefe des Reifens und die Zusammenpressung des Laufflächenteiles tragen dazu bei, das Mass der Verformung zu erhöhen, den Rückprall kräftig zu dämpfen und unter Erzielung erheblicher Vorteile die Tragfähigkeit zu erhöhen. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Mantel eines Flugzeugreifens beträgt die äussere radiale Tiefe des Reifenmantels, oberhalb der Wulstbasis gemessen, etwa 168-27 mm (65/, Zoll) und der Radius der Wulstbasis etwa 155'57 mm (61/, Zoll). Die Aussenflächen der Wülste liegen bei aufmontiertem Reifen in einem Abstand von etwa 184'15 mm ( ? Vi Zoll).
Der in Fig. 3 veranschaulichte Reifenmantel besitzt im wesentlichen die gleichen Abmessungen wie der Mantel nach den Fig. 1 und 2. Von dem letztgenaiinten Mantel unterscheidet sich der Reifenmantel nach Fig. 3 jedoch durch Anordnung des am Reifenumfang vorgesehenen gewölbten Gummiteiles 25. der in dem Laufflächenteil 21 des Mantels einvulkanisiert ist. Der Mantel wird etwa in der mit voll ausgezogenen Linien 40 dargestellten Form (Fig. 3) vulkanisiert, wobei die Wülste 23 etwas dichter aneinander liegen, als wenn der Reifen auf der Felge aufmontiert ist. Die gestrichelte Linie 41 zeigt den auf der Nabe B aufmontieiten Reifen in unaufgeblasenem Zustand. Nach dem Aufblasen nimmt der Reifen etwa die mit der strichpunktierten Linie 42 veranschaulichte Form ein.
Der am Reifenumfang angeordnete gewölbte Gummiteil 25 hat verjüngte Ränder 43, die sich längs der I nnenseite des Reifenmantels über einen erheblichen Bereich erstrecken, so dass der gewölbte Gummiteil beim Aufblasen des Reifens nicht längs seiner Ränder von dem Reifenkörper abgezogen wird.
Dieser gewölbte Gummiteil bat bei den gemäss der Erfindung ausgebildeten Reifenmänteln eine sehr wichtige Funktion zu erfüllen. Der gewölbte Gummiteil trägt in erster Linie dazu bei, eine in der Umfangsriehtung erfolgende Zusammenpressung bzw. Durchmesserverringerung der Lauffläche 21 des Reifens zu verhindern ; ausserdem dient er dazu, eine gute Berührung des unter der Einwirkung der Last verformten Reifenteiles mit-der Laufbahn sicherzustellen. Der gewölbte Gummiteil dient ferner dazu. zu verhindern, dass die Schulterteile des Reifenkörpers sich voneinander entfernen, wenn der Reifen aufgeblasen wird. Ausserdem hat der Gummiteil den Zweck, die Last von dem durchgebogenen Teil des Mantels auf den übrigen Reifenkörper zu verteilen.
Im übrigen erhält der Reifen eine bessere stromlinienartige Gestalt, als wenn der gewölbte Gummiteil nicht vorgesehen ist.
Bei früher vorgeschlagenen Niederdruckreifen für Flugzeuge hat der mittlere Teil der mit dem Erboden zusammenwirkenden Berührungsfläche das Bestreben, sich nach oben becherförmig zu wölben, so dass die wirksame Berührungsfläche kleiner wird und der Berührungsdruck an den Rändern der Berührungsfläche grösser ist als in der Mitte. Bei dem Reifen nach der Erfindung ist dieses Bestreben im wesentlichen infolge der durch die Zusammenpressung erzielten Steifheit der Lauffläche beseitigt.
Es leuchtet ein, dass ein Reifen der beschriebenen Umrissform und stromlinienförmigen Gestalt einen viel geringeren Luftwiderstand bietet als die bisher verwendeten Reifen, die bei einziehbaren Landeradern in die Tragfläche oder den Rumpf des Flugzeuges verlegt werden.
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Ein zur Aufnahme eines Reifenmantels A der beschriebenen Bauart besonders geeignetes Rad B ist in Fig. 1 veranschaulicht. Dieses Rad besteht im wesentlichen aus Leichtmetallpressstücken, die so angeordnet sind, das eine sehr starre Bauweise erzielt ist.
Das im Durchmesser kleine Rad B besitzt eine Tiefbettfelge 45, die das Aufbringen des Reifens auf dem Rad erleichtert, den Luftraum im Innern des Reifens erheblich vergrössert und die stossdämpfende
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Die im wesentlichen durch die im Querschnitt parabolische Form des Mantels erreichte Stromlinienform wird durch nach aussen schalenförmig gebogene Verkleidungsstiicke, Abdeckscheiben od. dgl.
46 und 47 ergänzt, die zu beiden Seiten des Rades angeordnet sind und gekrümmte Oberflächen bilden. die mit den Seitenwänden 22 des Luftreifens in gleicher Flucht liegen. Die Verldeidungsbleche werden durch Gummiräder 48 festgehalten, die mit den Wulstflanschen 49 zusammenwirken. Das die Bremse abdeckende Verkleidungsblech 46 besitzt einen am Rad befestigten Teil 50. der mit einem von der Bremsscheibe 52 getragenen Teil 51 des Verkleidungsbleches zusammenwirkt. Ein konischer Teil 53 des Ver- kleidungsbleches dient dazu, den Luftwiderstand der Achse 54 zu verringern.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Flugzeugreifens gemäss der Erfindung. Bei den zuvor beschriebenen Reifenmänteln werden Schläuche 55 zum Aufblasen des Reifens benötigt, bei der Bauart nach Fig. 6 jedoch ist ein derartiger Schlauch nicht erforderlich, so dass an Gewicht gespart wird.
Die Innenfläche jedes Wulstteile 56 des Mantels besitzt eine Lage weichen Gummis, die mit dem Wulst 57 des zugehörigen Wulstflansches der Nabe zusammenwirkt. Äussere Wulstringe 58 werden gegen die Reifenwülste mittels Bolzens 59 gepresst. Durch die Anordnung einander gegenüberliegender konischer Teile wird ein sehr starres und dennoch leichtes Rad gebildet. Zur Erzielung einer stromlinienförmigen Gestalt des mit dem Reifen versehenen Rades findet ein Verkleidungsblech 60 Anwendung, das durch Schnappfedern 61 in seiner Lage festgehalten wird. Das ferner vorgesehene Verkleidungsblech 62 wird durch einen Klemmring od. dgl. gehalten.
Infolge des zur Anwendung gelangenden verhältnismässig niedrigen Luftdruckes kann der Reifenmantel längs den Wülsten in der vorgeschlagenen Weise abgedichtet werden. Um einen luftdichten Abschluss sicherzustellen, kann jedes beliebige Dichtungs-bzw. Bindemittel Anwendung finden. Gegebenenfalls kann der Dichtungswulst 57 der Nabe auch an der Aussenseite des Wulsthalteringes 58 vorgesehen sein ; in diesem Falle wird an der Aussenseite der Reifenwülste eine entsprechende Lage aus weichem Gummi angeordnet. Diese Abänderungsform ist auf der Zeichnung nicht veranschaulicht.
Die vorstehend beschriebenen Reifenmäntel sind vor allem zur Verwendung bei Flugzeugen geeignet. Die gleiche Reifentype kann aber mit geringen Abänderungen auch für Kraftfahrzeuge zur Anwendung gelangen. Ein derartiger Reifenmantel C und ein zugehöriges Felgenrad D sind in den Fig. 7 und 8 der Zeichnung veranschaulicht. Da ein Fahrzeugreifen in ständiger Berührung mit der Fahrbahn steht und dauernden Stössen ausgesetzt wird, ist es zweckmässig, den in den Fig. 4 und 5 verananschaulichen Mantel mit einer Lauffläche 70 zu versehen, die erheblich schwerer und dicker ist als die Lauffläche der zuvor beschriebenen Flugzeugreifen. Diese Lauffläche ist so ausgebildet, dass sie nach dem Aufblasen des Reifens in der Querrichtung im wesentlichen flach verläuft.
Ausserdem ist die Lauffläche 70 etwas breiter ausgebildet als der entsprechende Teil des zuvor beschriebenen Flugzeugluftreifens ; jedenfalls ist aber die Lauffläche niemals breiter als der Abstand der äusseren Flächen der Wülste 71. Die Innenfläche des Reifenmantels C ist ebenso wie der Flugzeugluftreifen A (Fig. 3) mit einem anvulkanisierten elastischen Gummiteil 72 versehen, der am Umfang des Reifens liegt und dessen mittlere Zone verstärkt. Dieser Gummiteil 72 setzt dem inneren Druck Widerstand entgegen, der bestrebt ist, die Querwölbung der Lauffläche abzuflachen ; ausserdem unterstützt der Gummiteil 72 die Übertragung eines grossen Teiles der Last auf den Mantelkörper, u. zw. insbesondere dann, wenn die Lauffläche des Mantels etwas abgenutzt worden ist.
Der Gummiteil 72 geht zweckmässig in die inneren Teile der Seitenwände 73 an Stellen über, die jenseits der Laufflächenschultern 70 liegen, wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht. Der Gummiteil 72 trägt ferner dazu bei, dass die Quersteifheit und die Belastungsfähigkeit der Lauffläche selbst nach erheblicher Abnutzung dieser Fläche aufrechterhalten bleiben. Die in der Umfangsrichtung zusammengepresste Lauffläche und die im wesentlichen dreieckige Form des unaufgeblasenen, jedoch auf die Felge montierten Reifens bewirken, dass der Reifen stossdämpfende Wirkung besitzt,. die den Rückprall des infolge wesentlicher Belastung durchgehobenen Mantels in erheblichem Masse verringert.
Die Änderung der quergerichteten Laufflächenkrümmung aus der runden Form bei nicht aufgeblasenem Reifen in die flache Form nach erfolgtem Aufblasen und das Zusammendrücken des Laufflächengummis verringern in starkem Masse die rasche Abnutzung der Reifenschulter ; diese Schulterabnutzung ist ein charakteristischer Übelstand von Niederdruekreifen mit in der Querrichtung gut abgerundeten Laufflächen. Eine grössere Widerstandsfähigkeit gegenüber Abnutzung besitzen insbesondere solche Reifenmäntel, bei denen ein in der Querrichtung gewölbter, ringförmiger Gummiteil 72 vorgesehen ist, der verhindert, dass sich beim Aufblasen des Reifens die äusseren Enden des Gummibogens voneinander entfernen. Dies trifft nicht nur auf die auf der Zeichnung veranschaulichten Reifenmäntel, sondern auch auf andere Arten von Niederdiuekreifen zu.
Bei Niederdruckreifen mit in der Querrichtung
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abgerundeten Laufflächen verursacht der Unterschied zwischen den Radien der Laufflächenschultern und der mittleren Laufflächenzone beim aufgeblasenen Reifen, dass sich die Schulterteile krümmen bzw. dass durch die im Laufflächengummi innerhalb des Bereiches der Berührung mit der Lauffläche Kräfte entstehen, die den Laufflächengummi über die Laufbahn hinwegziehen ; man nimmt an, dass hiedurch die für Niederdruckreifen charakteristische rasche Abnutzung der Schulterteile hervorgerufen wird.
Die Seitenwände 73 des Reifens werden aus übereinanderliegenden Schichten von Kordgeweben 74 gebildet ; die Seitenwände sind verhältnismässig lang und divergieren von dem verstärkten Laufflächenteil 70 aus in Richtung auf die Wülste 71. Diese Wülste besitzen verhältnismässig undehnbare, aus stählernen Wulstdiähten od. dgl. bestehende Kerne 75.
Die Reifenwülste 71 entsprechen hinsichtlich ihrer Umrisslinien den üblichen gestreckten Seitenwülsten ; die Grundflächen 76 der Wülste sind jedoch so ausgestaltet, dass sie konische Flächen bilden, die nach innen konvergieren, u. zw. mit einem gleichen oder etwas grösseren Winkel als die Wulstlagerflächen der Felge nahe den Halteflanschen für die Wülste ; wenn also die Wülste durch den Aufblasedruck nach aussen gegen die Felgenflansche gepresst werden. so stützen sich die Grundflächen der Wülste senkrecht auf dem Grunde der Felge ab, der zweckmässig eine Neigung von etwa 7%0 besitzt. Zwischen den übereinanderliegenden Kordgewebeschichten 74 sind Zwisehenlagen aus Gummi 77 vorgesehen, die im Bereiche der Lauffläche dicker sind als in den Seitenwänden.
Insbesondere aus Fig. 8 ist zu erkennen, dass das oberhalb der Gewebeschichten liegende Gummimaterial in der Mittelebene nicht so dick ist wie an den Schulterseiten der Lauffläche. Die seitlichen Ränder der Laufflächenschultern verlaufen im wesentlichen senkrecht zur Reifenachse, wenn der Reifen nicht aufgeblasen ist ; die die Schultern der Lauffläche bildenden. Gummiteile gehen in das Material der seitlichen Reifenwände etwa an derselben Umfangslinie über wie die seitlichen Ränder des inneren Gummikörpers 72. Auf diese Weise wird ein verhältnismässig dicker und steifer Laufflächenteil gebildet. der elastisch und zusammendrückbar, seitlichen Biegungsbeanspruchungen und Umrangsdrücken gegen- über widerstandsfähig ist.
Geeignete ringförmige Rippen oder Riefeln 78 können auf der Aussenfläche der Seitenwandungen vorgesehen sein, um das Aussehen des Reifens zu verbessern und um ein Abscheuern der seitlichen Reifenwände beim Anfahren gegen Bordschwellen u. dgl. zu verhindern.
Der Mantel C wird ebenso wie der Flugzeugluftreifen i in einer solchen Form vulkanisiert, dass der Reifen nach dem Aufmontieren auf die Felge etwa dreieckige Querschnittsform annimmt. Die Form eines nicht aufgeblasenen, auf seine Felge aufmontierten Reifens C ist in Fig. 8 mit voll ausgezogenen Linien veranschaulicht. In diesem Zustand besitzt der Reifenmantel C die grösste axiale Breite zwischen den Wülsten 71.
Wird der Reifen mit dem richtigen Dluck aufgeblasen, so werden die Seitenwände 173 etwas über die durch die Wülste hindurchgehenden Ebenen nach aussen gewölbt, so dass die Felgenflansche vor dem Anprall gegen Bordschwellen geschützt sind. Die inneren Teile der Seitenwände bilden nach dem Aufblasen des Reifens mit der senkrechten Ebene einen verhältnismässig kleinen Winkel, so dass der Reifen nicht in Richtung auf die Felgenflansche einfallen kann, wie nachstehend noch weiter erläutert werden wird.
Der Aufblasedruck übt unter Vermittlung der nachgiebigen Seitenwände 73 einen seitlichen und nach innen gerichteten Zug auf den Laufflächenteil des Reifens auf, so dass die Querwölbung der
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in axialer Richtung sowie in Umfangsrichtung zusammengepresst wird. Die Unnisslinie des aufgeblasenen Reifens ist mit strichpunktierten Linien in Fig. 8 veranschaulicht. Wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht, verlaufen die inneren, unmittelbar neben den Reifenwülsten liegenden Teile der Seitenwände in Ebenen, die nahezu senkrecht zur Achse des aufgeblasenen Reifens verlaufen.
Die in radialer Richtung gemessene Breite der inneren unter einem kleinen Winkel nach aussen divergierenden Teile 79 der seitlichen Reifenwände hängt natürlich von der radialen Tiefe des Reifens und den Reifendrücken ab, für die der Reifen bestimmt ist ; in dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel betragen diese Reifenteile zwischen etwa einem Drittel und der Hälfte der radialen Tiefe des Reifenmantels.
Wird der Reifen aufgeblasen, so behält er im wesentlichen seine dreieckige Form bei ; die Aussen- flächen der Wülste werden in axialer Richtung nach aussen über die Ränder des Laufflächenteiles verschoben.
Infolge der Widerstandsfähigkeit des verstärkten und dicken Laufflächenteiles gegenüber seitlichen Biegungsbeanspruchungen und in der Umfangsrichtung ausgeübten Drücken und infolge des Divergierens der Seitenwände sowie die Anordnung in weitem Abstand voneinander liegender Wülste ist der Reifen daran gehindert, beim Aufblasen die übliche kreisrunde Querschnittsform einzunehmen, in die der innere Luftdruck den Reifen zu pressen bestrebt ist.
Die Stabilität des Reifenmantels C wird in hohem Masse durch die breite Basis und die unter Spannung stehenden Seitenwände gefördert, die von der Basis aus bis zu der schmaleren Lauffläche konvergieren ; seitlichen Drücken, die bestrebt sind, das Rad gegenüber der mit dem Erdboden zusammenwirkenden Lauffläche axial zu verschieben, wird wirksamer Widerstand geleistet.
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Es können beliebig viele Kordgewebeschichten zur Verstärkung Anwendung finden. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Reifen mit vier Gewebeschichten 74 dargestellt, die sich von einer Wulst bis zur andern erstrecken. Die beiden inneren Lagen liegen um den Wulstring herum.
Ihre Enden ragen an der Aussenseite der äussersten Gewebeschicht noch ein kurzes Stück nach aussen. Zweckmässig werden eine oder mehrere der üblichen Flossenstreifen verwendet, die sich in den Seitenwänden der Reifen nach aussen erstrecken, u. zw. über einen grösseren Bereich als die Enden der Lagen 74. An den Aussen-und Grundflächen der Wülste werden ferner geeignete Reibstreifen vorgesehen ; die Flossenstreifen dienen dazu, die neben den Wülsten liegenden Teile der Seitenwände zu versteifen ; die Enden der Verstärkungslagen und die Enden der Flossenstreifen sind derart versetzt zueinander angeordnet, dass in den Seitenwänden eine steife Wulstzone 80 gebildet wird, deren Biegsamkeit in Richtung auf die Wülste allmählich abnimmt.
Die äusseren Teile 81 der Seitenwände besitzen eine allmählich immer grösser werdende Dicke. Ihre Biegsamkeit nimmt in Richtung auf die Lauffläche allmählich ab. Zwischen den verhältnismässig steifen inneren und äusseren Teilen 80 und 81 der Seitenwände liegt ein dünnwandiger Teil 82, der lediglich durch die auf dem Umfang ununterbrochen angeordneten Kordgewebelagen ver- stärkt ist. Die Teile 82 der Seitenwände haben die grösste Biegsamkeit. Sie bilden Zonen grösster Krümmung, die in erheblichem Abstand von der Basis des Reifenmantels entfernt liegen. Die verhältnismässig steifen inneren Teile der Seitenwände konvergieren bei nicht aufgeblasenem Reifen, von der Reifenbasis ausgehend, nach aussen und werden durch den inneren Aufblasdruck um ein geringes Winkelmass über die Senkrechte hinaus verschoben.
Die strichpunktierten Linien 83-87 der Fig. 8 und 9 zeigen die äusseren Umrisslinien des Reifenmantels bei einer Belastung von 1460,1730, 2370. 3650 und 4550 kg (800, 950, 1300,2000 und 2500 Pfund).
Diese Umrisslinien zeigen, dass der Reifen bei einem Aufblasdruck von etwa 1 kg pro Quadratzentimeter (14 Pfund pro Quadratzoll) ausserordentlich hohen Überlastungen standhalten kann, ohne dass die Seitenwände einknicken.
Findet der nach der Erfindung ausgebildete Reifen bei Kraftfahrzeugen Anwendung, so besitzt er in aufgeblasenem Zustand einen Aussendurchmesser, der annähernd ebenso gross ist wie derjenige der für gewöhnlich bei dem betreffenden Kraftfahrzeug verwendeten Luftreifen. Da die Reifen nach
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sie Räder kleineren Durchmessers. Das Verhältnis der radialen Tiefe des Mantels zum Abstand der Wülste bzw. zur Breite der Reifenbasis ist von besonderer Wichtigkeit, da die Reifentiefe das Mass der Verformung bestimmt ; das Verhältnis der Breite der Reifenbasis zu seiner radialen Tiefe ist massgebend für das seitliehe Verbiegen der Reifenseitenwände.
Die Breite der Reifenbasis ist zweckmässig ebenso gross wie die grösste Breite des ausgeblasenen Reifens, so dass der grösste Teil der Seitenwände in Richtung auf die Lauffläche konvergierend zuläuft ; unter diesen Bedingungen bietet der Reifen eine stabile Stütze für das Rad und widersteht wirksam seitlichen Drücken, die bestrebt sind, das Rad gegenüber der Reifenlauffläche seitlich zu verschieben.
Es ist festgestellt worden, dass die beste Reifenform dann vorliegt, wenn die innere radiale Tiefe des Reifenmantels etwa ebenso gross ist wie die äussere Breite der Reifenbasis. Das Verhältnis der radialen Tiefe zum Wulstradius wird in erheblichem Masse durch die Standardabmessungen bestimmt, die die Kraftfahrzeugfabrikanten für die Reifen-und Bremstrommeldurchmesser festgelegt haben. Bei Rädern, die einen solchen Durchmesser besitzen, dass die normalen Bremstrommel Verwendung finden können, wird ein hinreichend grosses volumetrisches Luftvolumen und eine genügende Durchbiegbarkeit erzielt, wenn die radiale Reifentiefe etwa ebenso gross ist wie der Wulstradius. Selbstverständlich bedingen Abweichungen in den Grössenverhältnissen der Kraftfahrzeugräder auch Veränderungen der obenerwähnten Normalmasse.
Das Verhältnis der Reifentiefe zur Breite der Reifenbasis jedoch sollte stets beibehalten werden, selbst wenn das Verhältnis der radialen Reifentiefe zum Wulstradius mit Rücksicht auf Änderungen des Durchmessers der Bremstrommel und der Lauffläche in gewissem Masse verändert wird. Selbstverständlich wird der Reifen bei bestimmten Laufbahndurehmessern und bei Aufrechterhaltung des Verhältnisses der Reifentiefe zur Reifenbreite mit Zunahme des Wulstradius immer schmaler. da die Reifenbasis kleiner gewählt und die Reifentiefe verringert werden muss, um den erforderlichen Stabilitätswinkel und die Durchbiegbarkeit des Reifenmantels zu wahren. Natürlich ist die Verwendung eines möglichst grossen Reifens erwünscht, da bei einem solchen Reifen der Luftinhalt und die Durchbiegbarkeit entsprechend grösser sind.
Es ist ausserordentlich wichtig, dass die Breite der Lauffläche nicht grösser ist als die Breite der Reifenbasis. damit eine hinreichende Stabilität gewährleistet und die seitliche Verbiegung der Seitenwände begrenzt ist. Die Lauffläche soll möglichst breit sein, um eine hinreichend grosse Berührungsfläche mit dem Erdboden zu erzielen, die nötig ist, um eine wirksame Zugwirkung und eine hinreichende Tragfähigkeit zu gewährleisten. Nach der jetzigen Erkenntnis soll zur Erzielung einer befriedigenden Wirkungsweise die Laufflächenbreite der Reifen für Kraftfahrzeuge nicht kleiner sein als 35% und nicht grösser sein als 90% der zwischen den Wulstflanschen gemessenen Felgenbreite.
Die Anordnung von Verstärkungskordschnüren in dem gemäss der Erfindung ausgebildeten Reifenmantel trägt wesentlich dazu bei, die seitliche Verstellung der nahe der Lauffläche liegenden Seitenwände zu begrenzen ; ausserdem unterstützen sie die vorteilhaften Biegeeigensehaften des Reifens, da sie die
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inneren Teile der Seitenwände verstopfen.
Wie aus Fig. 11 der Zeichnung zu erkennen ist, nimmt die Winkellage der einzelnen Kordschnüre von dem Wulst aus in Richtung auf die Schulterteile des Reifens ? u ; da der Wulstumfang nur etwas grösser ist als die Hälfte des Umfanges der Schulterteile, liegen die Kordschnüre in der Nähe der Wülste erheblich dichter nebeneinander und verleihen den Wulstabschnitten der Seitenwände eine grössere-Steifheit als am äusseren Reifenumfang, so dass die inneren Teile der Seitenwände seitlichen, durch den inneren Druck hervorgerufenen Durchbiegungen erheblich kräftigeren Widerstand leisten.
Wie aus Fig. 12 hervorgeht, wird der mit der Fahrbahn zusammenwirkende Teil des Reifens etwas abgeflacht, so dass die Spannung der über diesen abgeflachten Teil sich erstreckenden Verstärkungs- schnüre nachlässt ; infolgedessen werden die zu beiden Seiten des abgeflachten Reifenteiles liegenden Seitenwände durch den inneren Druck seitlich ausgebaucht.
Das Abflachen der zusammengepressten Gummilauffläche hat eine Verlängerung dieser Lauffläche vor und hinter dem abgeflachten Teil zur Folge, wie in übertriebenem Masse bei den Punkten a und b der Fig. 12 veranschaulicht ist ; hiedurch werden die Kordschnüre 88 und 89, die sich zwischen den ausgedehnten Teilen a und b bis zu den mit dem abgeflachten Teil auf dem gleichen Radius liegenden Wulstteil erstrecken, zusätzlichen Spannungen unterworfen, so dass die Kordsebnüre 88 und 89 die inneren Teile der Seitenwände in nahezu senkrechter Lage halten und die Zone der grössten Durchbiegung auf einen dicht neben den Schultern des Reifens liegenden Bereich beschränken.
Die Tatsache, dass die Kordschnüre der seitlichen Durchbiegung der inneren Teile der Seitenwände entgegenwirken, ist hauptsächlich auf die nahezu senkrechte Stellung der Seitenwände und das Verhältnis von Wulstdurchmesser und Wulstabstand zurückzuführen, da jede nennenswerte Ausbuchtung der senkrechten Seitenwände einen nach aussen gerichteten Druck erfordern würde, der die Kordschnüre übermässig strecken müsste. Eine Beschädigung der Kordverstärkung bei übermässig starken Stössen wird dadurch vermieden, dass die Spannung der Kordsehnüre 88 und 89
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der Last stärker durchgebogen, so werden die Kordschnüre durch die entsprechend stärkere Laufflächendurchbiegung allmählich immer mehr entlastet.
Der dreieckförmige Bereich der seitlichen Durchbiegbarkeit, der zwischen gegenüberliegenden Kordschnüren 88 und 89 liegt, wird allmählich immer grösser. so dass die Seitenwände hinreichend weit durchbiegen, um das Eindringen der Lauffläche in das Reifeninnere zu ermöglichen, ohne dass dabei irgendeine der Kordschnüre übermässig gespannt wird. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber seitlichen Ausbuchtungen, die durch die Verstärkungssehnüre bedingt ist, trägt dazu bei, in den Seitenwänden eine Zone grösster Durchbiegung aufrechtzuerhalten, u. zw. ausserhalb desjenigen Teiles, der bei aufgeblasenem Reifen die grösste Breite besitzt.
Ausserdem werden die Innenteile der Seitenwände auf diese Weise vor Zerstörungen bewahrt, die durch übermässig starkes Durchbiegen hervorgerufen werden ; ferner sind sie gegen Quetschungen und Schnittverletzungen geschützt, wie sie beispielsweise durch gegen die Felgenflansche ausgeübte Stösse verursacht werden.
Wie aus Fig. 9 hervorgeht, besitzt der Mantel C in unaufgeblasenem Zustand eine äussere Umriss- linie, die durch die voll ausgezogene Linie 90 angedeutet ist. In aufgeblasenem Zustand nimmt der Reifen die durch die Umrisslinie 91 gezeigte Form an. Bei normaler Belastung besitzt der Reifenmantel C die durch die strichpunktierte Linie 83 veranschaulichte Gestalt. Der runde Laufflächenteil 70 verflacht sich und berührt auf seiner ganzen Breite die Fahrbahn. Die neben den Wülsten liegenden Teile 79 der Seitenwände werden infolge ihrer Steifheit nur um ein geringes Mass nach aussen durchgebogen und behalten im wesentlichen ihre radial verlaufende Stellung bei.
Die Zwischenteile 82 der Seitenwände biegen sich in stärkerem Masse seitlich nach aussen, u. zw. infolge des nach aussen gerichteten Druckes der verhältnismässig steifen äusseren, in die Lauffläche übergehenden Teile 81 der Seitenwände. Die Berührungsfläche eines Reifens, der so belastet ist, dass er die durch die Linie 83 veranschaulichte Ümiss- gestalt einnimmt, ist in Fig. 10 durch die geraden gestrichelten Linien 92 angedeutet, die die Berührungslinien der seitlichen Laufflächenränder darstellen ; die gestrichelten Querlinien 93 bezeichnen die Enden der Berührungsfläche.
Da die Lauffläche etwas schmaler ist als die Reifenbasis und die verhältnismässig steifen inneren Teile 80 der Seitenwände dem nach aussen gerichteten Druck widerstehen und in nahezu senkrechter Stellung verbleiben, ist die Durchbiegung im wesentlichen auf die nachgiebigen Teile 82 der Seitenwände beschränkt. Bei übermässig starker Belastung brauchen sich diese Stellen radial aus und kommen zu beiden Seiten der Lauffläche mit der Fahrbahn in Berührung. Die Berührung des Reifens mit der Laufbahn unter diesen Verhältnissen ist in Fig. 10 veranschaulicht, in der die Berührungsfläche der Reifenlaufbahn durch die Linien 94 und 95 dargestellt, während die Berührung der Seitenwände mit der Fahrbahn durch die ovalen Flächen 96 veranschaulicht ist.
Obwohl der Reifen um ein Mehrfaches überlastet ist, wenn er die durch die Umrisslinie 87 veranschaulichte Form einnimmt, liegt die Lauffläche doch noch immer in erheblichem Abstand von der Reifenbasis ; die Teile 80 der Seitenwände nehmen nach wie vor annähernd ihre aufrechte Lage ein. so dass die Wulstteile der Seitenwände in der Lage sind, zusätzliche Beanspruchungen federnd aufzunehmen.
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Stösse. die durch den inneren Luftdruck also nicht mehr aufgenommen werden können, werden daher durch den Reifenmantel selbst sehr wirksam gedämpft.
Wenn der Stoss kräftig genug ist, um die Lauffläche gegen die Felge zu drücken, wird die Lauffläche in den zwischen den Wülsten liegenden Raum gepresst ; die Wülste bilden zusammen mit der Lauffläche einen gewölbten Dämpfer, so dass auf die Felgenflansch ein keilförmig nach aussen gelichteter Druck ausgeübt wird ; unmittelbar auf die Ränder der Felgenflansehe ausgeübte Stösse, wie sie beispielsweise bei Reifen der üblichen Bauart auftreten. sind daher ausgeschlossen. Felgenstösse werden wirksam gedämpft und Quetschungen bzw. Schnittverletzungen der Reifenwände, wie sie durch die Felgenflansch hervorgerufen werden, sowie zu scharfe Biegungen der Seitenwände nahe den Wülsten sind vermieden.
Der Reifen selbst nimmt die Stösse wirksam auf. wenn das Luftkissen infolge der Durchbiegung des Reifens unwirksam geworden ist.
Bei gewöhnlicher Belastung werden die Seitenwände des gemäss der Erfindung ausgebildeten Reifens nur um ein sehr geringes Mass durchgebogen. Durch die Reifenbelastung erzeugte Zugspannungen. die also die durch den inneren Luftdruck hervorgerufenen Spannungen übersteigen, werden über einen erheblichen Teil des Reifens nahezu gleichförmig verteilt, so dass die einzelnen Kordschnüre keinen übermässig hohen Zugbeanspruchungen ausgesetzt sind.
Eine neue Eigenart der hier beschriebenen Kraftfahrzeugreifen besteht darin, dass die Berührungs-
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eines Ovals. Eine Berührungsfläche, die bei jeder beliebigen Durchbiegung des Reifens eine im wesentlichen gleiche Breite auf ihrer ganzen Länge aufweist. gewährleistet eine grosse Zugwirkung und Belastungsfähigkeit, u. zw. bei einer Lauffläche, die kleiner ist als bei im Querschnitt runden Reifen.
Die Ausdehnungskraft des zusammengepressten Laufflächengummis und die in den Aussenteilen der Seitenwände zu beiden Seiten der Laufflächen vorhandene Biegsamkeit der Seitenwände bewirkt, dass der von der Lauffläche auf die Fahrbahn ausgeübte Druck über dem ganzen Laufflächenbereich gleichmässiger verteilt ist ; ausserdem werden auch die Spannungen. die durch die Verformung des Reifenmantels hervorgerufen werden, vorteilhafter verteilt.
Die Lokalisierung der Biegbarkeit in den Aussenteilen der Seitenwände ist durch die federnde Durchbiegung dieser Wandteile bei übermässig starker Verformung bedingt und begünstigt das federnde Durchbiegen der Laufbahn, wenn diese über vorspringende Gegenstände, beispielsweise Bordschwellen.
Eisenbahnschienen oder andere Hindernisse, hinweggeht. Die an ihrem Umfang zusammengedrückte Lauffläche kann in sehr erheblichem Masse nach innen durchgebogen werden, ohne dass die im Innern liegenden Verstälkungskordschnüre übermässig hohen Beanspruchungen unterworfen werden ; denn durch die anfängliche Durchbiegung nach innen erfolgt eine Entlastung des Druckes, unter dem der Laufflächengummi unter der Einwirkung des Aufblasdruckes steht.
Die Länge der Berührungsfläche zwischen Reifen und Laufbahn wird natürlich um so grösser. je stärker der Reifen unter der Wirkung von Fahrbahnstössen durchgebogen wird. Infolge des grossen Luftinhaltes. des verhältnismässig grossen Abstandes zwischen der Lauffläche und der Basis der Reifenfelge sowie infolge der Anwendung verhältnismässig niedriger Aufblasedrücke ist ein grosser Dämpfungsweg erzielt, so dass die von der Fahrbahn ausgeübten Stösse wirksam absorbiert werden. Dies tlifft auch zu auf den Fall übermässig starker Überlastung bzw. sehr starker Durchbiegung, wie sie beispielsweise entsteht. wenn verhältnismässig hohe Hindernisse. z. B. Eisenbahnschienen.
Bordsehwellen u. dgl., Überfahren werden. Gemäss der Erfindung ausgebildete Reifen sind auch bei etwas niedi igeren Temperatuien betriebs- fähiger als für gleiche Zwecke bestimmte Niedeldruckballonreifen.
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ci ne gewisse Quer steifheit zu verleihen, so dass die Ausdehnung der Schulterteile des Reifens begrenzt wird. Diese Anordnung findet an Stelle der bei den Reifen nach den Fig. 7 und 8 verwendeten inneren Gummilage 72 Anwendung. Die Gewebestreifen 97 sind in Gummi eingebettet und liegen zwischen den Schichten 74 des Reifenkörpers bzw. liegen innerhalb dieser Schichten 74.
Die im Innern des Reifenkörpers liegenden Verstärkungsstreifen 97 besitzen eine zunehmende Bieite und werden an ihren Enden mittels geeigneter Gummischichten 98a bedeckt, die ein Abheben dieser Ränder verhindern.
Die Gummimasse der Lauffläche kann diesem Lauffläehenteil des Reifens allein die nötige Steifheit verleihen. Zweckmässiger ist es jedoch, die innere Gummischicht 72 vorzusehen, die insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn Teile der Lauffläche sich abgenutzt haben. Die Gummieinlage 72 erhöht die
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der Zeichnung veranschaulichte Reifen besitzt weder eine innere Versteifungssehieht aus Gummi noch einen seitlich versteiften Reifenkörper. Die Laufbahn 70 ist in diesem Falle bei aufgeblasenem Reifen in der Querrichtung nahezu flach ausgebildet.
Eine weitere Ausführungsform des Reifens ist in Fig. 16 veranschaulicht. Bei dieser Bauart sind die seitlichen Veisteifungsstieifen 97 aus Kordgewebe in Gummi eingebettet und liegen zwischen Schichten 74 des Laufflächenteiles des Reifenkörpeis. Die im Innern vorgesehene, in der Querrichtung
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gewölbte Gummieinlage 72. dient zusammen mit den Gewebeschiehten dazu, den Reifen zu befähigen, Lasten aufzunehmen, die grösser sind als diejenigen Lasten, Welche die üblichen Reifen aufzunehmen vermögen. Der Reifenmantel ist in Fig. 16 in der Querschnittsform veranschaulicht, in der er vulkanisiert wird.
Kraftfahrzeugreifen, wie sie in den Fig. 7-16 veranschaulicht sind, können in der in Fig. 8 dargestellten Form vulkanisiert werden ; es ist jedoch zweckmässig, die Reifen in einer Form zu vulkanisieren. die im wesentlichen die gleiche Tiefe besitzt wie die zur Herstellung von Ballonreifen verwendeten Formen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Form so ausgebildet wird, dass sie den Reifen in der in Fig. 13 veranschaulichten Form herstellt. Der Laufflächenteil des Reifens wird zweckmässig in der auf der genannten Zeichnung veranschaulichten Gestalt gegossen. Die äusseren Flächen der Seitenwände werden so hergestellt, dass sie etwa in parallelen Ebenen liegen.
Der nachgiebige mittlere Teil der Seitenwände ermöglicht es, dass die Wülste in der axialen Richtung auseinandergespreizt und mit den Felgenflanschen in Eingriff gebracht werden, wenn der Reifen auf die Felgen aufmontiert und aufgeblasen wird. Das Aufbiegen der Wulstteile bis in diejenige Winkelstellung, die sie auf der Felge einnehmen, ist insofern vorteilhaft, als die im Innern und neben den Wülsten liegenden Verstärkungen bzw. Verstärkungsdrähte von Spannungen entlastet werden, die beim Aufblasen und Aufmontieren des Reifens entstehen und das Bestreben haben, die Wülste zu verdrehen.
Zur Herstellung der Reifenmäntel nach der Erfindung können die üblichen Formkerne Verwendung finden ; die Reifen können auch in der üblichen Weise in Scheibenbandfoirn (pulley band form) hergestellt und dann gedehnt werden. In Fig. 11 ist die ungefähre Winkellage der Kordelemente eines nach dem Seheibenbandverfahren (pulley band process) hergestellten Reifens veranschaulicht. Der Plante ! ist in abgeflachtem Zustand dargestellt, und die Winkellage der Kordsehnüre in den äusseren Reifenteilen ist in Abständen von ungefähr einem Zoll, von der Mitte der Lauffläche ausgehend. nach unten an den Seitenwänden des Reifens entlang dargestellt. Die eingetragenen Winkelwerte sind als besonders zweckmässig für Reifen nach der Erfindung ermittelt worden.
Die durch den Aufblasdruck bewirkte und sich in der Umfangsrichtung und in der Querrichtung auswirkende Zusammenpressung der Lauffläche erhöht in erheblichem Masse die Festigkeit der Lauffläche, so dass ein erheblicher Teil der Last durch die elastische Lauffläche in der Umfangsrichtung verteilt wird ; hiebei wird auf einem erheblichen Teil des Umfanges eine erhöhte Spannung auf die Kordschnüre ausgeübt und ein grosser Teil der Last unabhängig von dem inneren Aufblasedruek aufgenommen.
Die überdimensionierte Lauffläche hält den Reifen beim Aufblasen in einer ovalen Querschnittsform, so dass das volumetrische Fassungsvermögen des aufgeblasenen Reifens etwas geringer ist als das grösste Fassungsvermögen eines im Querschnitt kreisförmigen Luftreifens. Infolgedessen setzt die anfängliche, durch die Belastung bewirkte Durchbiegung der Lauffläche das volumetrische Fassungsvermögen nicht herab, so dass auch nicht der innere Druck gesteigert wird ; die nachgiebige Lauffläche besitzt daher eine Anfangsdurchbiegung, die durch die Kordverstärkung auf einen erheblichen Teil des Reifenmantels übertragen wird, noch bevor von dem eingeschlossenen Luftkissen eine Belastung aufgenommen wird.
Das Auseinanderspreizen der Seitenwände ist begrenzt, der mit der Fahrbahn zusammenwirkende Teil der Lauffläche ist verhältnismässig schmal. Der nach oben gerichtete Luftdruck, der einen Rückprall des Fahrzeuges nach plötzlicher Zunahme der Belastung bewirkt, ist kleiner als bei einem Reifen üblicher Bauait, der in dem gleichen Masse verformt wird, da bei diesem Reifen der nach aussen gerichtete Dluck des eingeschlossenen Luftkörpers kleiner ist. Die Rückprallbewegung ist deswegen langsamer, weil ein grosser Teil der Last auf dem Reifenmantel ruht, dessen Elastizität erheblich kleiner ist als diejenige der Luft. Hinzu kommt die Wirkung des niedrigeren Aufblasedruekes, der in jedem Reifen das Mass der Durchbiegung und den Rückprall verringert.
Die zusammengepresste Lauffläche des Reifens wird durch die gegen den inneren Luftdruck sich auswirkenden Pressdrücke in einem Gleichgewichtszustand gehalten und ist in hohem Masse den durch die Umlaufbewegung hervorgerufenen Zentrifugalkräften ausgesetzt. Diese Zentrifugalkraft übt auf die Lauffläche eine Dehnungsspannung aus, in deren gleicher Richtung das Ausdehnungsbestreben des Laufflächengummis wirkt, u. zw. entgegen der Wirkungsrichtung des verhältnismässig niedrigen Aufblasedruekes. Auf diese Weise wird der Rollradius des Rades bei höheren Geschwindigkeiten vergrössert, Dieser Rollradius wird beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten in nennenswertem Masse vergrössert und der Teil des Reifens, der infolge des Zusammenwirkens mit der Fahrbahn eine Formverändeiung erfährt, wird kleiner.
Hiedurch wird die Dämpfungswirkung des Reifens erhöht. Ausserdem wird das
Steuern des Fahrzeuges erleichtert, und es wird die Hemmwirkung des Reifens verringert, so dass die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges kaum beeinträchtigt wird und der Brennstoffverbrauch eines mit den neuen Reifen ausgerüsteten Kraftwagens nicht grösser wird. Der Rollradius des Rades wächst mit der Zunahme der Geschwindigkeit.
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der steifen Innenteile 80 liegen, kann die Lauffläche zwischen diejenigen Teile der Seitenwände nach innen gepresst werden, die zu beiden Seiten eines Hindernisses, über das die Lauffläche hinweggeht, mit der Fahrbahn in Berührung kommen.
Diese Teile übernehmen augenblicklich einen erheblichen Anteil der Last. so dass die Lauffläche ohne Schwieligkeiten über ein'scharfes Hindernis hinweggehen kann, das Reifen gewöhnlicher Bauart ernstlich beschädigen würde.
Bei Reifen. die für Kraftfahrzeuge bestimmt sind, ist es zweckmässig, dass die äussere Breite der Reifenbasis etwas kleiner ist als die innere radiale Tiefe des Reifenquerschnittes. Der Wulstdurchmesser des Reifens soll etwa ebenso gross sein wie die äussere radiale Tiefe des Reifenquerschnittes, so dass die gute stossdämpfende Wirkung erzielt wird, die für ein leichtes Fahren eiwünscht ist, und dass eine grössere Sicherheit beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit über unebene Strassen und durch scharfe Kurven gewährleistet ist.
Ein für einen mittelschweren Wagen, beispielsweise einen Fordwagen, geeigneter Reifen C besitzt in aufgeblasenem Zustand von Wulst zu Wulst eine Reifenbreite von ungefähr 168'27 rnm (65/8 Zoll), einen Wulstdurchmesser von ungefähr 355'6 mm (14 Zoll) und einen äusseren Laufflächendurchmesser von ungefähr 736'6 mm (29 Zoll). Dieser Reifen kann ohne weiteres mit einem Aufblasdruck von etwa 1 kg pro Quadratzentimeter (14 Pfund pro Quadratzoll) betrieben werden.
Ein für das gleiche Fahl zeug bestimmter Reifen üblicher Bauart gleichen äusseren Durchmessers hat im aufgeblasenem Zustand verhältnismässig dicht nebeneinander liegende Wülste, eine in der Reifenmitte gemessene axiale Breite von etwa 127'0-152'4mm (5-6 Zoll) einen Mindestwulstdurchmesser von 457'2 mm (18 Zoll) und würde ausserdem für gewöhnlich mit einem zwischen 2 leg" und 2'6 kg pro Quadratzentimeter (30 und 40 Pfund pro Quadratzoll) liegenden Druck aufgeblasen.
Die Unterschiede in den Fahreigenschaften sind ohne weiteres einleuchtend ; es ist bekannt, dass von der Fahrbahn ausgeübte Stösse besonders wirksam aufgefangen werden, wenn die Reifen verhältnismässig schwach aufgeblasen sind, beispielsweise mit einem zwischen 0'65 leg und 1'3 leg pro Quadratzentimeter (10-20 Pfund pro Quadratzoll) liegenden Druck. Derartige Verhältnisse können bei den gewöhnlichen Reifen nicht eingehalten werden, da die zulässige Durchbiegung nicht ausreichend ist, um Felgenstösse zu verhindern, und da die Durchbiegungseigenschaften der üblichen Reifen nicht derart sind, dass die Last wirksam verteilt wird und scharfe Biegungen der sehr gespannten Schnüre vermieden werden. Bei den in Vorschlag gebrachten niedrigen Drücken würde der Reifen sehr rasch zerstört werden.
Die Lauffläche würde abgescheuert werden bzw. sich sehr rasch abnutzen, u. zw. vor allem an ihren Sehultelteilen.
Der Reifen nach der Erfindung kann auf jedem beliebigen Rad geeigneter Bauart montiert werden ; das Rad muss jedoch einen kleinen Durchmesser besitzen und mit einer breiten Felge versehen sein. Bei der in Fig. 7 veranschaulichten Ausführungsform findet ein innerer Luftschlauch 98 Anwendung. Der Reifen ist auf einer einfachen Felgenradkonstruktion montiert, die im wesentlichen aus einer breiten Tiefbettfelge 99 besteht, die von einer Scheibe 100 getragen wird. An dieser Scheibe kann eine Bremstrommel 101 vorgesehen sein. Die Scheibe 100 besitzt einen etwas kleineren Durchmesser, und die Achsnabe 102 kann mit einer nach aussen gewölbten Metallkappe 103 verschlossen sein, deren Rand im Innern der Rinne 104 der Felge 99 lösbar befestigt ist.
Das Ventil 105 des Luftschlauches 98 kann an der Aussenwand der Felgenrinne befestigt sein.
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und besitzt eine Breite, die gerade ausreicht, um beim Aufmontieren des Reifens die Reifenwülste bequem aufzunehmen. Die Rinne ist nach aussen zu abgesetzt, so dass ein innerer Teil 107 der Felgenbasis gebildet wird, der im Abstand von der Bremstrommel liegt, so dass zwischen dieser Bremstrommel und der Felge ein Luftspalt verbleibt. Wird die Bremstrommel heiss, so besteht also nicht die Gefahr, dass die Hitze in so starkem Masse auf die Felge übertragen wird. dass der Reifenmantel oder der innere Schlauch beschädigt werden kann ; ausserdem wird durch diese Bauart das Aufmontieren des Reifens auf die Felge erleichtert.
Es ist bekannt, dass der Betriebsdruck für Reifen bestimmter Belastungsfähigkeit bis zu einem gewissen Grade von dem volumetrischen Fassungsvermögen des Reifens abhängt und dass um so niedrigere Aufblasedrücke zur Anwendung gelangen können, je grössere Reifen Verwendung finden. Überdimensionierte Niederdruckreifen der üblichen kreisrunden Querschnittsform haben nun gewisse Nachteile. Einer dieser Nachteile besteht darin, dass das Schwenken der Räder beim Steuern des Wagens einen grösseren Kraftaufwand erfordert. Es ist daher erforderlich, an der Steuerung Änderungen vorzunehmen. um einen leichten Betrieb zu gewährleisten.
Diese Änderungen bestehen in der Vergrösserung der Hebel- übersetzung zwischen dem Steuerrad und den Achssehenkeln. Ein anderer Nachteil der bekannten Reifen besteht darin, dass die grosse Durchbiegung der Lauffläche und die dementsprechend grössere Berührungsfläche der Laufbahn auf die Räder unter normalen Bedingungen eine Hemmung ausübt, so dass eine grössere Kraft erforderlich ist, um die Triebräder in Umlauf zu setzen und das Fahrzeug anzutreiben ; dies hat wiederum eine Vergrösserung des Brennstoffverbrauches und eine erhebliche Herabsetzung der Höchstgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges zur Folge ; ausserdem ist die Kraft erheblich grösser, die aufgewendet werden muss, um das Fahrzeug in Bewegung zu setzen. Das Fahrzeug läuft also verhältnis-
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mässig langsam an.
Eine weitere Schwierigkeit ; die bei der Verwendung überdimensionierter, im Querschnitt kreisförmiger Reifen eintrat, ist die starke Neigung zu Roll-und SMmmyerscheinungen. Dies macht das Fahren unangenehm und verringert die Sicherheit beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten über unebene Strassen. Werden ferner überdimensionierte Niederdruckreifen mit rundem Querschnitt bei niedrigen Drücken betrieben, so werden ihre Laufflächen sehr stark abgenutzt, u. zw. insbesondere längsten Schulterteilen des Reifens abgescheuert, so dass die so sehr angestrebte Haltbarkeit der Automobilreifen darunter leidet.
Die mit der Fahrbahn zusammenwirkende Berührungsfläche des Reifens hat feiner das Bestreben, sich nach innen durehzuwölben, so dass die auf die Lauffläche längs der Berührung- t ander ausgeübten Drücke sehr erhöht werden.
Die Betriebseigenschaften des nach der Erfindung ausgebildeten Reifens weichen von denjenigen iunden Querschnitts erheblich ab, u. zw. gleichgültig, um welche Reifengrösse es sich handelt. Infolge der ovalen Querschnittsform des aufgeblasenen nach der Erfindung ausgebildeten Reifens, infolge seines kleinen Durchmessers, seiner schmalen, in der Querriehtung abgeflachten Lauffläche und der von der Lauffläche bis zur Reifenbasis divergierenden Seitenwände besitzt der neue Reifen die obenerwähnten nachteiligen Eigenschaften der überdimensionierten Reifen runden Querschnittes nicht. Mit sehr niediigem Druck aufgeblasene Reifen nach der Erfindung ermöglichen ein ebenso leichtes Steuern wie die gebräuchlichen mit 2-2'6 kg pro Quadratzentimeter (30-40 Pfund pro Quadratzoll) aufgeblasenen Reifen.
Die Reifen setzen die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges nicht herab. Sie erhöhen auch nicht den Brennstoffverbrauch und beeinträchtigen- ferner nicht das rasche Anfahren des Wagens.
Durch Versuche, die mit mehreren Tausenden von nach der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Reifen durchgeführt worden sind, ist festgestellt worden, dass diese Reifen mit Drücken betrieben werden können, die niedriger sind als die Hälfte der für die üblichen Reifen gleicher Belastungsfähigkeit vorgeschriebenen Drücke, ohne dass ihre Widerstandsfähigkeit hiebei beeinträchtigt wird.
Das leichte Steuern und die guten Laufeigenschaften der nach der Erfindung ausgebildeten Luftreifen sind wahrscheinlich zu einem erheblichen Masse darauf zurückzuführen, dass die Berührungsfläche zwischen dem Reifen und der Fahrbahn infolge der schmalen Ausbildung der Reifenlauffläche verhältnismässig schmal ist ; diese Vorteile haben wohl auch ihre Ursache darin, dass die Spannungen, denen die Lauffläche während des Betriebes unterworfen ist, einander im Gleichgewicht halten. Die Stabilität des Reifensist derart, dass die Lauffläche eine gleichförmige Rollwirkung besitzt und dass die in der Lauffläche vorhandenen ausgeglichenen Spannungen einen im wesentlichen gleichen Druck auf der ganzen Berührungsfläche, aus- üben.
Hiedurch wird der Schlupf des Reifens gegenüber der Fahrbahn auf ein Mindestmass herabgesetzt, eine gleichmässige Abnutzung der Lauffläche gewährleistet und die Prallwirkungen beim Überfahren unebener Strassen vermieden.
Die im Innern des Laufflächenteiles des Reifens vorgesehene und in der Reifenquerrichtung nach einem kleinen Radius gekrümmte Gummieinlage erhöht die Festigkeit der Lauffläche in der Querrichtung und setzt der Vergrösserung des Radius und der Krümmung Widerstand entgegen, so dass die Belastungsfähigkeit des Reifens, unabhängig von der Abnutzung der Lauffläche, gewahrt bleibt. Die erforderliche Festigkeit wird in dem Laufflächenteil durch die innere Gummilage selbst dann noch gewahrt, wenn die Lauffläche schon bis auf den Gewebekörper abgenutzt ist.
Die Verteilung der durch plötzliche Überlastung entstehenden Spannungen wird durch die in der Umfangsrichtung elastische Lauffläche in Zusammenwirkung mit den konvergierenden Seitenwänden hervorgerufen und verhindert zu einem erheblichen Teile, dass übermässig hohe Zugspannungen auf die einzelnen Kordschnüre bzw. Schmugruppen ausgeübt werden ; das Bestreben, die Kordschnüre zu ver- längern und die Nachgiebigkeit des die Kordschnüre aufnehmenden Gummis zu beeinträchtigen, ist also erheblich verringert ; infolgedessen ist auch das Grösserwerden der Reifen im Betrieb infolge der Verlängerung der Kordschnüre in erheblichem Masse beseitigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Luftreifen mit einer verhältnismässig schmalen in der Querrichtung gewölbten Lauffläche und
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teils an sich bekannten, teils unbekannten Merkmalen : a) Der Querschnitt des Luftreifens ist in an sich bekannter Weise in radialer Richtung verlängert. b) Der die Lauffläche bildende Reifenteil ist in an sich bekannter Weise verdickt. c) Der die Lauffläche bildende Reifenteil hat bei abgelassenem Luftdruck einen grösseren Durchmesser als bei aufgeblasenem Reifen.
Der die Lauffläche bildende Reifenteil hat bei abgelassenem Luftdruck einen kleineren Kiüm- mungsh albmesser als bei aufgeblasenem Reifen. e) Die Seitenwände des Luftreifens haben dünne und biegsame mittlere Teile.