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Auf toroidale Gestalt aufblasbarer Luftreifen
Die Erfindung betrifft einen auf toroidale Gestalt aufblasbaren Luftreifen, bestehend aus einem
Paar im Abstand angeordneter Ringwülste und einer biegsamen Karkasse aus elastomerbeschichtetem
Gewebe, welche Karkasse einen über den Umfang verlaufenden Laufflächenbereich sowie einander gegenüberliegende Seitenwände zwischen dem Laufflächenbereich und jedem der Ringwülste aufweist, wobei jede Seitenwand mit wenigstens einer axialen, zwischen dem Laufflächenbereich und dem jeweiligen Ringwulst ausgebildeten Falte versehen und durch den Faltbereich in zwei Abschnitte unterteilt ist, wobei die beiden Faltbereiche eng beieinander liegen.
Gemäss der herkömmlichen Praxis werden Luftreifen derart hergestellt, dass man um eine zylindrische Trommel aufeinanderfolgende Schichten von gummiertem Gewebe wickelt, Wulstringe auf das gummierte Gewebe oder auf die Gewebeeinlage an den Schultern der Trommel auflegt, die Einlagen um die Wulstringe herumlegt, die Seitenwände und die Laufflächenteile auf die Reifenkarkasse aufbringt und sodann die Reifenkarkasse zu einer wulstartigen Form ausformt, welche formbeständig und permanent ausgebildet ist. In letzter Zeit wurde aus Raumersparnisgründen vorgeschlagen, biegsame Falten vorzusehen, die permanent in den Seitenwandbereichen einer Reifenkarkasse ausgebildet sind und im Querschnitt geradlinig verlaufen, so dass der Reifen im nicht aufgepumpten Zustand einen Aussendurchmesser besitzt, der um 30 bis 40% kleiner ist als bei aufgepumpten Reifen.
In gleicher Weise kann bei nicht aufgepumpten Reifen die Breite um etwa 10% kleiner sein als bei aufgepumpten Reifen. Der von einem solchen auf der Felge montierten Reifen benötigte Platz ist bei nicht aufgepumpten Reifen um etwa 50% geringer als bei aufgepumpten Reifen. Solche Reifen werden insbesondere für Personenkraftfahrzeuge verwendet oder für Luftfahrzeuge vorgeschlagen.
Es besteht jedoch auch ein Bedarf an solchen Reifen für Transportfahrzeuge. Bei der Herstellung von Grossreifen, wie sie beispielsweise für Lastkraftwagen verwendet werden, müssen aber insoferne Beschränkungen in Kauf genommen werden, als das Ausmass der Seitenwandbereiche zwangsläufig begrenzt ist, weil sich die Seitenwandteile beim Zusammenklappen eines grossen Reifens gegenseitig behindern.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Luftreifens, der für Lastkraftwagen und andere Kraftfahrzeugtypen verwendet werden kann und der im nicht aufgepumpten Zustand im Vergleich zu konventionellen Reifen kompakter ist und einen geringeren Platzbedarf bei seiner Lagerung beansprucht. Die Belastungsfähigkeit des Reifens soll einen sicheren Betrieb gewährleisten, und seine Anwendung soll bei allen Reifentypen, einschliesslich der Reifen von Lastkraftwagen möglich sein. Der Reifen soll zusätzlich auch eine ausreichende Belastbarkeit im nicht aufgepumpten Zustand aufweisen, so dass im Falle eines Defektes der Fahrer bis zu einer Reparaturwerkstatt oder einer Servicestation mit nicht aufgepumpten Reifen fahren kann, um diesen reparieren zu lassen.
Dieses Ziel wird mit einem Luftreifen der eingangs umrissenen Art dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss wenigstens einer der Abschnitte jeder Falte zumindest abschnittweise krummlinigen Querschnitte aufweist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann wenigstens einer der Abschnitte durchgehend krummlinigen Querschnitt aufweisen. Weiters kann der Querschnitt des krummlinig gestalteten Abschnittes S-Form aufweisen. Jede Falte kann, wie an sich bekannt, dem Laufflächenbereich eng benachbart angeordnet sein. Schliesslich kann der dem Laufflächenbereich benachbarte Abschnitt jeder Falte krummlinigen Querschnitt und der dem Ringwulst benachbarte Abschnitt geradlinigen Querschnitt aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen, in welchen einige vorzugsweise Ausführungsformen dargestellt sind, näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 den Luftreifen im Querschnitt sowie im zusammengefalteten Zustand, wobei der Querschnitt im aufgepumpten Zustand des Reifens strichliert dargestellt ist, Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt des rohen Reifens vor der Formgebung, wobei der rohe Reifen in der offenen Form gehalten wird, Fig. 3 einen schematischen Querschnitt ähnlich Fig. 2, jedoch während der Formgebung, Fig. 4 einen vergrösserten Teilquerschnitt des Ringes zur Ausbildung der Falte, Fig. 5 einen vergrösserten Teilquerschnitt einer Variante dieses Ringes und Fig. 6 einen bekannten Ring, Fig. 7 einen Querschnitt durch einen zusammengefalteten Reifen gemäss einer Variante und Fig. 8 einen Querschnitt durch einen bekannten Reifen.
Gemäss Fig. 1 ist der Luftreifen--10--auf einer normalen Tiefbettfelge--11--montiert. Der Reifen--10--weist ein paar ringförmige im Abstand angeordnete Ringwülste --12-- und eine flexible Karkasse auf, welche sich zwischen den Ringwülsten erstreckt. Die Karkasse besitzt zwei strichliert angedeutete Gewebeeinlagen und eine Lauffläche--16--. Die oben beschriebenen Teile des Reifens werden aus konventionellen Materialien für die Reifenherstellung erzeugt ; die Ringwülste --12-- bestehen aus drahtumwickelten Seilringen, wie sie in der üblichen Herstellungspraxis für die Konstruktion eines Luftreifens verwendet werden. Die Gewebeeinlagen bestehen vorzugsweise aus Reifencordgewebe (mit Einschlag oder einschlaglos), wie beispielsweise Nylon, Rayon oder spezieller Polyesterkorde.
Die elastomere Beschichtung des Gewebes besteht in gleicher Weise aus konventionellen Kautschukverbindungen für die Reifenherstellung, ebenso die Lauffläche--16--.
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unterteilt--20-- in die Lauffläche --16-- über.
Eine Vorrichtung zur Bildung und Formung eines solchen Reifens ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt und besteht aus einem oberen Formteil--21--, einem unteren Formteil--22--und einem mittleren Formteil--23--. Der obere Formteil--21--besitzt einen Wulstring--24--, einen ringförmigen, starren Ring--25--und einen Wulstring--26--. Der untere Formteil --22-- ist koaxial zum oberen Formteil--21--ausgerichtet und weist in gleicher Weise einen Wulstring--27--, einen ringförmigen, starren Ring--28--und einen ringförmigen Wulstring --29-- auf.
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4 gezeigte Ring--28--besitztMittelabschnitt --31-- und einen verbreiterten Endabschnitt--32--, welche Abschnitte--31 und 32--komplementär zu den Seitenwandabschnitten des Reifens verlaufen. Der Ring weist etwa S-förmigen Querschnitt auf und wird zur Herstellung des Reifens gemäss Fig. l verwendet.
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sind auf den Führungsstäben--35--einstellbar montiert, um eine Anpassung an verschieden grosse mittlere Formteile--23--zu erzielen. Der mittlere Formteil--23--besitzt ein Muster, welches dem Negativ des Laufflächenmusters entspricht.
Der obere und der untere Formteil--21 und 22-wirken gemäss Fig. 3 mit dem mittleren Formteil--23--zusammen. Dem oberen und unteren Formteil--21 bzw. 22--ist je eine Wulstformeinrichtung --37 bzw. 38--zugeordnet, welche Einrichtungen die betreffenden Wülste des Reifens einspannen und zusammenpressen.
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Eine detaillierte Beschreibung der Arbeitsweise der Wulstformeinrichtung ist der USA-Patentschrift Nr. 3, 153, 263 zu entnehmen.
Wenn in die vom rohen Reifen und dem betreffenden Formteil--21 bzw. 22--gebildete Kammer Druckluft eingeführt wird, so wird die Lauffläche an den mittleren Formteil --23-- angedrückt. Der obere Formteil--21--und der untere Formteil--22--werden axial gegeneinander bewegt, wodurch ein vorbestimmter Press- und Formdruck in an sich bekannter Weise auf den Reifen ausgeübt wird. Dadurch überlappen die Seitenwandabschnitte die Ringe--25 und 28--.
Nachdem die betreffenden Formteile--21 und 22--, wie in Fig. 3 gezeigt, vollkommen
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am mittleren Formteil --23-- anliegen, wird ein Härtemittel zwischen Reifenkarkasse und den oberen und den unteren Formteil-21 bzw. 22--, sowie durch eine Ringkammer --40-- im mittleren Formteil-23-geführt, um die Aushärtung zur endgültigen Form zu bewirken.
Die gefalteten Bereiche der Seitenwände berühren während des Härtevorganges nicht die umgebenden Innenflächen des Reifens, wie auch die Falten --17 -- der Seitenwände einander nicht berühren, sondern, wie aus Fig. l ersichtlich ist, relativ eng beieinander liegen. Die krummlinigen Abschnitte der Seitenwandfalten führen zur Bildung eines Reifens, dessen Durchmesser beim Ausdehnen bedeutend grösser ist als jener der kompakten Struktur im nicht aufgepumpten Zustand.
Eine Abänderung des starren Ringes--25 bzw. 28--ist in Fig. 5 gezeigt, welche in ähnlicher Weise wie der Ring gemäss Fig. 4 einen Mittelabschnitt--31'-und einen Endabschnitt--32'-aufweist, wobei jedoch der Mittelabschnitt--31'-, einen oberen krummlinigen Abschnitt --A- C-und einen unteren linearen Abschnitt--E-F-besitzt. Die durch einen solchen in Fig. 5 gezeigten Ring geformten Axialfalten ergeben einen Reifen von dem in Fig. 7 gezeigten Querschnitt, wobei jedoch in dieser der Deutlichkeit halber die Falten in weiterem Abstand voneinander dargestellt sind. Nach dem Aufpumpen des Reifens gemäss Fig. 7 würde er die in Fig. l strichliert eingetragene Gestalt aufweisen.
Mit einer Form mit Ringen--25 und 28--von der in Fig. 6 gezeigten Ausbildung würde man einen Reifen mit einem Querschnitt gemäss Fig. 8 erhalten. Dieser hätte nach dem Aufpumpen z. B. die Dimension 8, 25-14. Unter Verwendung derselben Form jedoch von Ringen-25 und 28-von der in Fig. 5 gezeigten Art wird beim Aufblasen ein Reifen erhalten, dessen Grösse 8, 45-14 ist. Unter Verwendung derselben Form, jedoch mit Ringen--25 und 28--von der in Fig. 4 gezeigten Gestalt hat der Reifen eine Querschnittsform gemäss Fig. l, wobei die Reifengrösse nach dem Aufpumpen 8, 85-14 ist.
Die Erfindung ermöglicht also die Schaffung eines Reifens, der im zusammengefalteten Zustand einen bisher nicht erreichten minimalen Platz für seine Lagerung erfordert. Weiters ist es möglich, dieselbe Form mit verschiedenen Ringen zur Formung verschiedener Reifengrössen zu verwenden.
Ferner gestattet die Erfindung die Schaffung eines Reifens, der einen grösseren Durchmesser bei vorgegebener Felgengrösse aufweist. Die besondere Ausgestaltung der Falten in den Seitenwänden verbessert weiters das Zurückkehren vom aufgeblasenen in den zusammengefalteten Zustand des Luftreifens beträchtlich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Auf toroidale Gestalt aufblasbarer Luftreifen, bestehend aus einem Paar in Abstand angeordneter Ringwülste und einer biegsamen Karkasse aus elastomer beschichtetem Gewebe, welche Karkasse einen über den Umfang verlaufenden Laufflächenbereich sowie einander gegenüberliegende Seitenwände zwischen dem Laufflächenbereich und jedem der Ringwülste aufweist, wobei jede Seitenwand mit wenigstens einer axialen, zwischen dem Laufflächenbereich und dem jeweiligen Ringwulst ausgebildeten Falte versehen und durch den Faltbereich in zwei Abschnitte unterteilt ist,
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