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Luftreifen mit abnehmbarer Laufdecke
Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen mit abnehmbarer Laufdecke, also auf Luftreifen, die aus einer tragenden Reifenhülle und aus einem Laufring bestehen, der an der Reifenhülle montiert ist.
Bei bekannten Luftreifen dieser Art wird der Laufring auf der tragenden Reifenhülle durch die Reibungskräfte festgehalten, die zwischen diesen beiden Einheiten wirksam werden, wenn der Reifen aufgeblasen wird. Um diesen Effekt zu sichern, ist der Laufring nahe seiner Innenseite mit einer Bewehrung versehen, die den Laufring in Umfangsrichtung undehnbar macht, und der Innendurchmesser des Laufringes ist etwas kleiner gewählt als der Aussendurchmesser, den die tragende Reifenhülle bei Aufblasen ohne Laufring annehmen würde.
Die durch den Aufblasdruck erzeugten Reibungskräfte reichen im allgemeinen aus, um eine einwandfreie Verbindung der beiden den fertigen Luftreifen bildenden Einheiten zu sichern, und dementsprechend könnten die Berührungs- oder Kupplungsflächen zwischen der tragenden Reifenhülle und dem Laufring vollständig glatt und zylindrisch sein.
Durch Versuche wurde jedoch gefunden, dass wesentliche Vorteile erzielt werden, wenn an den Kupplungsflächen der beiden Einheiten des Reifens komplementäre Längsnuten und Längsrippen ausgebildet werden, weil hiedurch eine genaue Zentrierung des Laufringes bei seinem Zusammenbau mit der tragenden Reifenhülle ermöglicht wird und überdies verhindert wird, dass während der Fahrt bei wiederholterQuerbeanspruchung des Reifens in der gleichen Richtung und im gleichen Richtungssinn eine wenn auch nur geringfügige Verschiebung des Laufringes an der Reifenhülle eintritt.
Tatsächlich wurde durch Versuche gefunden, dass, wenn der Luftreifen unter abnormalen Bedingungen (unter zu hohem Druck, bei zu hoher Geschwindigkeit bezüglich des Kurvenradius bei Kurvenfahrt usw.) läuft, die tragende Reifenhülle sich in solcher Weise deformieren kann, dass sie sich bei Kurvenfahrt an der Innenseite der Kurve in einer Randzone vom Laufring abhebt. Diese Erscheinung kann offensichtlich gefährlich werden, weil sie zu einer Verkleinerung der Kupplungsfläche zwischen dem Laufring und der tragenden Reifenhülle führt.
Das erwähnte Abheben ist nie so stark, dass der Laufring sich vollständig von der Reifenhülle bzw. der Karkasse lösen würde, doch kann es immerhin ein solches Ausmass annehmen, dass dabei eine kleine Verschiebung der einen Einheit des Reifens gegenüber der andern auftritt, und diese Verschiebungen können sich, falls nacheinander mehrere Kurven mit gleichem Krümmungssinn durchfahren werden, summieren und zu einer schon ernstlicheren Relativverschiebung zwischen Laufring und Reifenhülle führen.
Es wurde versucht, diesen Mangel durch Anwendung der schon erwähnten Profilierung der Kupplungsflächen zu beheben, weil dann die Längsrippen der einen Einheit mit den zugeordneten komplementären Längsnuten der andern Einheit selbst dann noch in Eingriff bleiben, wenn aus den vorstehend erläuterten Gründen ein geringfügiges Abheben der Karkasse der Reifenhülle vom Laufring auftritt.
Um in dieser Beziehung günstigste Arbeitsbedingungen zu erzielen, sollten die Rippen breiter als
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die zugeordneten Nuten sein, so dass sie in die Nuten eingezwängt werden müssen und einen Druck auf dieSeitenwände der Nutenausüben. Wenn jedoch die Rippen breiter als die Nuten sind, treten beim Zu- sammenbau von Laufring und tragender Reifenhülle Schwierigkeiten auf, weil die Rippen nicht ohne weiteres in die Nuten eintreten können, um so den Hauptzweck einer Zentrierung der beiden Einheiten zu erfüllen.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, Luftreifen mit einer tragenden Reifenhülle und einem abnehm- baren Laufring, bei welchen diese beiden Einheiten über Längsrippen und komplementäre Längsnuten in
Eingriff stehen, so auszubilden, dass die beiden Einheiten leicht zusammengebaut werden können und die Rippen hernach dennoch in den zugeordneten Nuten festgeklemmt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im getrennten (unbelasteten) Zustand der beiden Einheiten die Breite jeder Rippe kleiner als oder höchstens gleich gross wie die Breite der zuge- ordneten Nut und die Höhe jeder Rippe grösser als die Tiefe der zugeordneten Nut ist, wobei die Ver- hältnisse zwischen den erwähnten Breiten-, Höhen- und Tiefenwerten so gewählt sind, dass im zusam- mengebauten Zustand des Reifens unter dem Aufblasdruck der Kompressionszustand jeder Rippe zu auf die Seitenwände der zugeordneten Nut wirkenden, quergerichteten Druckkräften führt.
Bei einem Luftreifen dieser Art wird der Zusammenbau des Laufringes mit der tragenden Reifenhül- le dadurch erleichtert, dass die Rippen schmäler oder höchstens gleich breit wie die zugeordneten Nuten sind. Wenn jedoch der Reifen aufgeblasen wird, wird auf die Rippen infolge des Aufblasdruckes, der die tragende Reifenhülle gegen den durch die Innenbewehrung in Umfangsrichtung undehnbaren Laufring drückt, ein starker Druck ausgeübt. Infolge dieses Druckes deformieren und verbreitern sich die Rippen und üben so einen Druck auf die Seitenwände der zugeordneten Nuten aus.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Rippen an der Innenfläche des Lauf- ringes angeordnet, während sich die zugeordneten Nuten an der Mantelfläche der tragenden Reifenhülle befinden. Die Breite der Rippen ist wesentlich grösser als ihre Höhe, wobei das Verhältnis von Breite zu
Höhe der Rippen vorzugsweise zwischen 2 und 6 liegt.
Wie schon erwähnt, muss die Höhe der Rippen stets grösser sein als die Tiefe der zugeordneten Nu- ten. Vorzugsweise liegt das Verhältnis zwischen Höhe der Rippen und Tiefe der zugeordneten Nuten zwischen 1, 05 und 1, 4.
Die Breite jeder Rippe darf die Breite der zugeordneten Nut nicht übertreffen, um die schon erwähn- ten Schwierigkeiten beim Zusammenbau zu vermeiden. Um diesen Vorgang zu erleichtern, sind die
Rippen vorzugsweise schmäler als die Nuten, wobei die Differenz jedoch nicht grösser als 20ho der Breite der Nut sein soll. Das Verhältnis zwischen der Breite der Rippen und der Breite der Nuten liegt demnach vorzugsweise zwischen 0, 8 und 1.
Da die Tiefe jeder Nut stets geringer als die Höhe der zugeordneten Rippe ist, ragt zunächst ein
Teil der Rippe aus der zugeordneten Nut heraus. Es versteht sich, dass die vorstehend angegebenen Brei- tenverhältnisse sich auf einen beliebigen Punkt jeder Rippe und einen entsprechenden Punkt der zuge- ordneten Nut beziehen, u. zw. nur auf jenen Teil der Rippe, der in die Nut eingreift.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben sowohl die Rippe als auch die Nut trapezförmigen Querschnitt. Bei der Rippe ist die breitere Basis des Trapezquerschnittes jenem Teil (Laufring oder Rei- fenhülle) zugekehrt, der die Rippe trägt, während bei der Nut die breitere Basis des Trapezquerschnittes am äusseren Nutenende liegt.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert werden, in denen
Fig. 1 einen Teil eines Luftreifens mit abnehmbarer Laufdecke darstellt und die Kupplungsprofile zwi- schen diesen beiden Einheiten erkennen lässt ; Fig. 2 stellt in grösserem Massstab einen Querschnitt durch eine in eine Nut eingreifende Rippe dar und lässt die Verhältnisse erkennen, die vor dem Aufblasen des
Luftreifens vorliegen ; Fig. 3 stellt den Eingriff von Rippe und Nut nach Fig. 2 bei aufgeblasenem Reifen dar.
Der in Fig. 1 gezeigte Luftreifen wird durch zwei Einheiten gebildet, nämlich durch einen Lauf- ring --1-- und eine tragende Reifenhülle --2--. Der dargestellte Reifen ist von jener Bauart, bei wel- cher die Verbindung der beiden Einheiten durch den Aufblasdruck erfolgt, und deshalb ist der Lauf- ring-l-mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Bewehrung --3-- versehen, die den Laufring in
Umfangsrichtung undehnbar macht. Die tragende Reifenhülle --2-- weist eine Karkasse --4-- auf, die nur schematisch durch eine geschlossene Linie angedeutet ist, in Wirklichkeit aber aus einer bestimm- ten Anzahl von Lagen radial verlaufender Cordfäden besteht.
Die Kupplungsprofile zwischen Laufring und tragender Reifenhülle werden durch Umfangs- oder Längsrippen--5 und 5'-gebildet, welche je in eine zugeordnete Umfangs-oder Längsnut-6 bzw. 6'--
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eingreifen. Die Rippen sind an der Laufdecke angeordnet, während die Nuten an der Reifenhülle vorgesehen sind. Sowohl die Rippen als auch die Nuten haben trapezförmigen Querschnitt.
Fig. 2 stellt in grösserem Massstab eine Rippe--5-- der einen Einheit und eine Nut --6-- der andern Einheit in dem Zustand vor dem Aufblasen des Reifens dar. Die Höhe --H-- der Rippe --5-- ist etwas grösser als die Tiefe --h-- der Nut --6--, wobei das Verhältnis H/h etwa 1, 2 beträgt. Das Verhältnis b/B zwischen Breite der Rippe und Breite der Nut, beides gemessen am Nutengrund, beträgt 0, 94. Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, kann die Rippe --5-- leicht in die breitere Nut --6-- eintreten ; sie kann aber von dieser infolge der im Vergleich zur Nutentiefe grösseren Rippenhöhe nicht vollkommen aufgenommen werden.
Wenn der Luftreifen aufgeblasen wird (Fig. 3), wird die tragende Reifenhülle --2-- stark gegen die undehnbareBewehrung--3-- des Laufringes gedrückt, wodurch die Rippe --5-- zusammengepresst wird.
Infolge des zwischen der undehnbaren Bewehrung und der Reifenhülle entstehenden Druckes wird die
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Beispielsweise sei angegeben, dass für einen 11. 00-20-Reifen die Werte H=5, 5 mm, h=4, 5 mm, B=16 mm und b=15 mm gewählt werden können.
Aus der vorstehenden Beschreibung sind die Vorteile der Erfindung entnehmbar, durch die während des Gebrauches des Reifens eine Klemmwirkung zwischen den Rippen und Nuten gesichert wird, eine solche Klemmwirkung aber nicht beim Zusammenbau der beiden Einheiten besteht, so dass das Einführen der Rippen in die Nuten beim Zusammenbau von Laufring und Reifenhülle erleichtert wird.
Es versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung noch verschiedene Abwandlungen des dargestellten Ausführungsbeispieles möglich sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Luftreifen mit abnehmbarer Laufdecke, der aus einem mit einer undehnbaren Längsbewehrung versehenen Laufring und einer tragenden Reifenhülle besteht, wobei zwischen diesen beiden Einheiten ein Kupplungsprofil vorhanden ist, das durch eine oder mehrere Längsnuten in der einen Einheit und durch von der andern Einheit vorspringende, in diese Nuten eingreifende Längsrippen gebildet wird,
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die Breite (b) jeder Rippe (5) kleiner als oder höchstens gleich gross wie die Breite (B) der zugeordneten Nut (6) und die Höhe (H) jeder Rippe (5) grösser als die Tiefe (h) der zugeordneten Nut (6) ist, wobei die Verhältnisse zwischne den erwähnten Breiten-, Höhen- und Tiefenwerten (b,B,H,h) so gewählt sind, dass im zusammengebauten Zustand des Reifens unter dem Aufblasdruck der Kompressionszustand jeder Rippe (5)
zu auf die Seitenwände der zugeordneten Nut (6) wirkenden, quergerichteten Druckkräften (F, F' führt.