DE10134552A1

DE10134552A1 - Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz

Info

Publication number: DE10134552A1
Application number: DE2001134552
Authority: DE
Inventors: Kubilay Boyraz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2001-07-10
Publication date: 2003-01-23

Abstract

Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz. DOLLAR A In jeder Jahreszeit bzw. je nach den fahrbedingten Einsatzbedingungen werden unterschiedliche Reifen wie Sommerreifen, Winterreifen, Sommer+Winterreifen und Gleitschutzmittel wie Schneeketten benutzt. DOLLAR A Der neue Fahrzeugreifen soll die Vielfalt von Kfz-Reifen reduzieren und insbesondere auf schneebedeckter und glatter Fahrbahn bessere Bodenhaftung gewährleisten und den Fahrer von Umständlichkeiten wie Ein- und Ausbau von Reifen oder Schneeketten befreien. DOLLAR A Um den Reifen - unabhängig von seiner Profilkonstruktion - nach jedem Zustand der Fahrbahn im Winter anpassen zu lassen, werden Greifelemente aus dem Reifen ausgefahren und in den Reifen eingefahren, so dass der Reifen mit diesen in Schnee eingreifen oder auf Glatteis haften kann, wobei all diese Einsatzfunktionen durch Luftdrucksenkung und -erhöhung in den im Reifen eingelegten Lufträumen erfolgen können.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen, der insbesondere die winterlichen Einsatzbedingungen auf der Fahrbahn erfüllen kann.
Es ist bekannt, dass es -abgesehen von Sommerreifen- Reifenarten wie Winterreifen, Sommer- und Winterreifen und Spikesreifen gibt, die in winterlichen Zeiten gebraucht wird. Darüber hinaus gibt es auch Reifen mit ein- und ausfahrbaren Spikes, die über mehreren Offenlegungsschriften bzw. Patentanmeldungen bekannt geworden sind.
Es gibt auch Gleitschutzmittel wie Schneeketten, die bei festgefahrener Schneedecke und bei Tiefschnee über die Reifen gezogen werden und auf diese Weise die Bodenhaftung des Reifens unterstützen.
Es ist fragwürdig, dass es überhaupt einen Reifen gibt, der insbesondere auf schneebedeckter und glatter Fahrbahn ein hundertprozentiges Höchstmaß an Verkehrssicherheit gewährleistet.
Um relativ sichere Bodenhaftung zu gewährleisten, sollen Reifen in jeder Jahreszeit gewechselt werden und Gleitschutzmittel wie Schneeketten müssen in Winterzeiten nach von Tag zu Tag ja sogar von Stunde zu Stunde gewechselten Straßenzustand ein- und ausgebaut werden.
Winterreifen, in deren Profilen zusätzlich Spikes eingesetzt werden, die eine noch bessere Haftung auf Glatteis gewährleisten, sind aber untersagt, da sie Straßen nicht schonen. Aus diesem Grund werden vielfältige Konzeptionen von Mehrkammer- Winterreifen entwickelt, bei denen, je nach Bedarf, Spikes, die in die Lauffläche des Reifens angeordnet sind, durch Absenkung oder Erhöhung des Druckes in Kammern ein- und ausgefahren werden können bzw. in oder außer Wirkung gebracht werden können.
Solche Spikesreifen sind mit folgenden Mängeln behaftet;

- Da die Spikes in die Lauffläche eingebettet sind, muß die Lauffläche noch dicker hergestellt werden als herkömmliche, das wiederum das Gewicht des Reifens und Herstellkosten aufweist wie z. B. DE-OS 35 28 211; 38 00 326.
- Einige Spikesreifen haben ein kompliziertes und somit aufwendiges und teueres Druckkammersystem, das aus vielen Einzelkammer besteht, wodurch eine gleichmäßige Füllung nicht immer gewährleistet ist.
- Ein weiteres und wichtigeres Mangel ist daran behaftet, dass die in die Lauffläche des Reifens eingebetteten bzw. angeordneten Spikes jedesmal bei der Walkarbeit des Reifens ein- und ausgefahren werden wie z. B. DE-OS 38 03 635.
- Es ist auch fragwürdig, das die ausgefahrenen Spikes bei der Beschleunigung oder dem Bremsen gegen die dabei entstehenden Gegenkräfte mithalten können, da sich solche ein- und ausfahrbare Spikes nicht so festhalten würden wie herkömmliche Spikesreifen.
- Nur auf hartgefahrenen Schneedecken erreichen die Spikes einen verbesserten Eingriff.
- Es ist auch selbsverständlich, dass Reifen mit Spikes zwar bremsfähig aber gleichzeitig beim Bremsen nicht lenkfähig sind.
- Ein anderes und noch wichtigeres Mangel an solchen Spikesreifen ist daran behaftet, dass Reifenunwucht durch zusätzliche Mechanismen wie z. B. Luftdruckfülleneinrichtungen an irgendeiner Stelle des Reifens oder der Felge oder durch ungleiche Massenverteilung entsteht wie z. B. DE-OS 3 25 314; 39 19 710.
- Es wird bei einigen Spikesreifen der Höhen- oder Seitenanschlag des Reifens durch das Einbringen der Lufträume oder des Trägergürtels an die Reifeninnendecke oder Reifeninnenseitenwände beeinträchtigt.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit guten Wintereigenschaften, guter Straßenhaftung und größerer Fahrstabilität ein Höchstmaß an Verkehrssicherheit zu gewährleisten und darüber hinaus den Fahrer von Umständlichkeiten zu befreien wie z. B. von Reifenaustausch oder von Aus- und Einbauen von Schneeketten.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch aufgeführten Merkmale (1, 5, 7, 9, 10, 11 und 12) gelöst.
Der Reifen wird in radialer Achse durch einen in der axialer Richtung begrenzt halbelastischen Gürtel in zwei Lufträume geteilt (Außen- (3) und Innenraum (1)), wobei es gleichgültig ist, ob der halbelastische Gürtel von ihren Rändern an die Reifeninnenseitenwände oder Reifeninnendecke des Reifens fixiert wird.
Kleine langen Metallscheiben (9) werden senkrecht und quer auf die Scheiben (10) fixiert, die in/auf den halbelastischen Gürtel (2) befestigt bzw. vernietet oder verschweißt werden, wobei dieser halbelastische Gürtel gleichzeitig für diese sogenannte T-Scheiben als eine Stützfläche bzw. ein Trägergürtel benutzt wird. Zudem wird die Lauffläche und Karkasse des Reifens zu den Scheibenlänge passend geschlitzt (5), damit die Scheiben durch die Druckerhöhung im Innenraum (1) und durch die gleichzeitige Drucksenkung im Außenraum (3) von innen nach außen eindringen können.
Um in diesem Außenraum (3) einen abgedichteten Luftraum zu schaffen, wird in dem Raum eine Gummischicht einvulkanisiert und werden um die Scheiben und Schlitze herum dicke Gummiringe (4) angebracht, wobei die Ringe an die Reifeninnendecke verschweißt werden und sich deren Dicke an Scheiben von der Reifeninnendecke aus verlaufen. Das Material an dem Gummiring um die Scheiben und Schlitze herum soll ggf. die Reibung und die dadurch entstehende Wärme überwinden. Zusätzlich werden Gummiblätter (7) auf die Schlitze angebracht, die geschlitzt sind und deren geschlitzte Teile sich überlappen.
Der halbelastischer Gürtel mit T-Metallscheiben bzw. der Trägergürtel wird an eine solche Stelle im Reifen eingelegt und Luftdruck in diesem neu geschaffenen Außenraum so vorgesehen, dass Metallscheiben in/auf dem Gürtel durch Fliehkraft und bei der Walkarbeit des Reifens durch die Lauffläche des Reifens nicht raus kommen. Hierbei spielt die Stelle, an die die Ränder des Trägergürtels fixiert werden, eine große Rolle. Wenn die Ränder des Trägergürtels an die Reifeninnendecke fixiert werden, nähern sich die Scheiben in/auf dem Trägergürtel bei der Walkarbeit des Reifens zur Reifeninnendecke zu wenig. Wenn die Ränder des Trägergürtels an die Reifeninnenseitenwände fixiert werden, nähern sich die Scheiben in/auf dem Trägergürtel bei der Walkarbeit des Reifens zur Reifeninnendecke zu viel. Das heißt; der Abstand zwischen der Reifeninnendecke und den Scheiben hängt davon ab, wohin die Ränder des Trägergürtels im Reifeninnern fixiert bzw. verschweißt werden.
Die Scheiben und der Werkstoff im Gürtel werden so gleichmäßig verteilt, dass keine Unwucht an dem Reifen entsteht.
Um die Reibung von Scheiben bei der Walkarbeit des Reifens zu minimieren und um die Schlitze herum die ungleichförmige Oberfläche an der Lauffläche (Höhenanschlag), die durch den Luftdruck im Außenraum entstehen kann, zu verhindern, kann der Abstand der Verbindungsränder des Gummiringes zu den Schlitzen dementsprechend voreingestellt werden.
Um Eindringen von Fremdkörpern, Schmutz oder Wasser durch die Schlitze in den Außenraum zu verhindern, werden gummierte Ringe (6) um die Schlitze herum zwischen die Lauffläche und Karkasse dicht eingelegt.
Der Außenraum (3) wird mit einem Ventil (11) am Felgenbett durch einen Schlauch (8) einvulkanisiert verbunden, wobei der Außenraum durch dieses Ventil aufgepumpt bzw. geleert wird. Der Innenraum (1) wird hingegen unmittelbar mit einem Ventil (12) am Felgenbett verbunden, wobei der Innenraum durch dieses Ventil aufgepumpt bzw. geleert wird.
Der halbelastische Gürtel bzw. der Trägergürtel kann entweder im Reifeninneren einvulkanisiert werden (Fig. 1.1 und 1.2) oder vom Reifeninnern abnehmbar sein d. h. montiert und demontiert werden (Fig. 2). Hierbei wird unterhalb der Lauffläche des Reifens nahe zu der Reifenschulter lippenförmig (13) umlaufend ausgehöhlt und werden die Ränder des Trägergürtels (2.1), die auf festen und elastischen Ringe (14) enden, dicht angebracht. Zusätzlich werden die Ringe durch Stangen (15) miteinander verbunden, damit die Stabilität des Trägergürtels unterstützt wird.
Indem man die Luft in dem Außenraum (3) über das Ventil am Felgenbett (11), das mit dem Außenraum durch einen Schlauch (8) einvulkanisiert verbunden ist und die freigelassene Luft nach außen des Reifens weiterführt, freisetzt und gleichzeitig den Innenraum (1) über das Ventil am Felgenbett (12), der mit dem Innenraum unmittelbar einvulkanisiert verbunden ist, mit Luft auffüllt bzw. aufpumpt, dringen die Scheiben durch die Lauffläche des Reifens nach draußen ein und lehnt sich der Trägergürtel an die Karkasse unter der Lauffläche des Reifens und verzahnen miteinander. Wenn die fahrbedingten Einsatzforderungen vorbei sind, wird der Außenraum (3), aus dem die Luft freigelassen wird, bis zu dem vorgesehenen Luftdruck aufgepumpt, während der erhöhte Luftdruck in dem Innenraum (1) bis auf seinen vorherigen Luftdruck reduziert wird. Auf diese Weise werden die ausgefahrenen Scheiben eingefahren. Bei diesen Vorgängen ist es auffällig, dass der Gesamtluftdruck im Außen (3)- und Innenraum (1) bei der Drucksenkung und -erhöhung einen relativ festen Wert aufweist, so dass die Luftmenge bzw. die Drücke im Außen- und Innenraum zueinander im antiproportionalen Verhältnis stehen. Das heißt:
Wenn der Außenraum geleert wird, wird der Innenraum gefüllt und umgekehrt. Daraus ergibt sich folgendes: Hierbei benötigt man eine spezial gefertigte, in sich geschlossene Luftpumpe, die zwei Eingänge bzw. Ausgänge hat, wobei durch einen Luft aus dem Reifen bzw. aus den Lufträumen gesaugt und durch den anderen der Reifen bzw. die Lufträume aufgepumpt wird.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass diese Reifen bessere Straßenhaftung bzw. größere Fahrstabilität auf schneebedeckter und glatter Fahrbahn gewährleisten als die Reifen mit Spikes, Stahlstiften oder Bügeln, weil die Scheiben fester und stabiler in der Lauffläche und auf der Fahrbahn, und sowohl auf glatter als auch schneebedeckter Fahrbahn als andere Greifelementen sind. Hierbei spielen die Scheiben, die in/auf den Trägergürtel eingebettet sind und auf diese Weise bei dem Einsatz den Tragfähigkeit des Gürtels unterstützen, eine große Rolle neben den Scheiben, die auf diese Scheiben verschweißt werden und als ein Greifelement Schnee oder Eis eingreifen. Statt nur Scheiben als Greifelemente kann man auch auf die Scheiben fixierte Stahlstifte gebrauchen.
Darüber hinaus wird der Fahrer von Umständlichkeiten wie z. B. Austausch von Reifen zum Winter- und Sommereinsatz oder Aus- und Einbauen von Schneeketten befreit.
Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1.1 und Fig. 2 zeigen den Reifen beim Schnee- und Eiseinsatz auf trockener Fahrbahn mit vorgeschriebenen Luftdruck in Lufträumen (Innen- und Außenraum). Hierbei rollt der Reifen wie ein herkömmlicher Reifen auf seiner Lauffläche Fig. 1.2 zeigt den Reifen beim Schnee- und Eiseinsatz auf schneebedeckter oder glatter Fahrbahn. Hierbei wird der Luftdruck in dem Außenraum (3) gesenkt und die Scheiben (9) dringen mit der Verschiebung, die durch den gleichzeitig erhöhten Luftdruck im Innenraum (1) entsteht, durch die Schlitze (5) nach außen vor. Auf glatter Fahrbahn gelangen die Scheiben durch Schlitze bis zur Oberfläche der Lauffläche des Reifens, so dass die Scheibenkante nur jeweils an der Aufstandsfläche des Reifens, bei der Walkarbeit des Reifens, den Boden auch mit Hilfe von Profilen haftet. Auf schneebedeckter Fahrbahn dringen die Scheiben durch Schlitze über die Lauffläche des Reifens ein und greifen Schnee unter dem Reifen. Hierbei dringen die Scheiben nicht mit vollem Druck in den Schnee ein sondern so sanft, dass die Scheiben in den unter dem Fahrzeuggewicht gedruckten Schnee hineingelangen können und der Reifen nicht auf den Scheiben auf der schneefreien Fahrbahn rollt, sondern auf seinem Profil bzw. seiner Lauffläche.

Claims

1. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz, die mit ein- und ausfahrbaren Greifelementen auf einem Trägergürtel im Reifeninnern, die ihren Antrieb durch Druckerhöhung oder Drucksenkung nehmen, versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass
der Reifeninnern in zwei Lufträume geteilt wird (1 und 2),
indem man in den Reifen einen in axialer Richtung begrenzt bewegbaren, halbelastischen Gürtel (2) einlegt,
der für die Greifelemente als eine Stützfläche und somit ein Trägergürtel gebraucht wird.

2. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der halbelastische Gürtel (2.1) aus dem Reifeninnern abnehmbar ist.

3. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Reifeninnern unterhalb der Lauffläche des Reifens von beiden Seiten lippenförmig (13) umlaufend ausgehöhlt wird, in die die Seitenränder des halbelastischen Trägergürtels dicht angebracht werden,
wobei die Seitenränder auf feste und elastische Ringe (14) enden
und die Ringe miteinander durch Stangen (15) verbunden sind.

4. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der halbelastischer Gürtel (2) an den Reifeninnern einvulkanisiert fixiert wird.

5. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drücke in dem Luftraum (3), der unmittelbar oberhalb des halbelastischen Trägergürtel radial umläuft und in dem Luftraum (1), der unmittelbar unterhalb des halbelastischen Trägergürtels radial umläuft, bei dem Luftfüllen oder Luftleeren zueinander im antiproportionalen Verhältnis stehen.

6. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der Außenraum (3) mit einem Ventil (11) am Felgenbett durch einen einvulkanisierten Schlauch (8)verbunden ist
und der Innenraum (1) unmittelbar mit einem Ventil (12) am Felgenbett verbunden ist.

7. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
Greifelemente in/auf Scheiben (9) fixiert werden,
die in/auf den Trägergürtel (2 od. 2.1) fixiert sind,
wobei die Greifelemente aus Scheiben (9) bestehen.

8. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifelemente, die in/auf die Scheiben (10) fixiert werden, aus Stiften bestehen.

9. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche des Reifens zu den Greifelementen passend geschlitzt wird (5).

10. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass um die Greifelemente und die Schlitze herum dicke Gummiringe (4) angebracht werden, die an der Reifeninnendecke einvulkanisiert fixiert bzw. verschweißt werden.

11. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass geschlitzte Gummiblätter (7) über die Schlitze angebracht werden, wobei sich deren geschlitzte Teile überlappen.

12. Fahrzeugreifen insbesondere zum winterbedingten Einsatz nach Patentansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
die Greifelemente zur Reifeninnendecke einen gewissen Abstand haben,
wobei der Abstand klein gehalten wird, wenn die Ränder des Trägergürtels an die Reifeninnendecke fixiert werden
und wobei der Abstand groß gehalten wird, wenn die Ränder des Trägergürtels an die Reifeninnenseitenwände fixiert werden.