DE102004011053A1

DE102004011053A1 - Nicht-pneumatischer Reifen

Info

Publication number: DE102004011053A1
Application number: DE102004011053A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Sauerwald
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 2004-03-06
Filing date: 2004-03-06
Publication date: 2005-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen nicht-pneumatischen Reifen mit einem Reifenkörper aus einem mit einer Felge in Kontakt tretenden Bodenteil, einem Laufflächenteil und mit zumindest einem zwischen dem Bodenteil und dem Laufflächenteil in Umfangsrichtung umlaufenden Hohlraum. DOLLAR A Im Reifenkörper sind zumindest ein elastisch nachgiebiges Stützprofil (4 bis 4·V·) und zumindest eine Verstärkungseinlage (6 bis 6·V·) eingebracht, wobei die Verstärkungseinlage (6 bis 6·V·) den Reifenkörper (8) unter Belastung stabilisiert und das Stützprofil (4 bis 4·V·) den bzw. die Hohlräume (5 bis 5·V·) bildet und/oder aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen nicht-pneumatischen Reifen mit einem Reifenkörper aus einem mit einer Felge in Kontakt tretenden Bodenteil, einem Laufflächenteil und mit zumindest einem zwischen dem Bodenteil und dem Laufflächenteil in Umfangsrichtung umlaufenden Hohlraum.
Die Erfindung betrifft ferner einen nicht-pneumatischen Reifen mit einem Reifenkörper aus einem mit einer Felge in Kontakt tretenden Bodenteil, einem Laufflächenteil und einer Vielzahl von über den Umfang verteilten, in axialer Richtung verlaufenden Hohlkammern.

Nicht-pneumatische Reifen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt und werden insbesondere bei zum Transportieren von Lasten vorgesehenen Fahrzeugen eingesetzt, die für einen Betrieb bei geringeren Fahrgeschwindigkeiten ausgelegt sind und vor allem über vergleichsweise kurze Strecken verwendet werden. Derartige Fahrzeuge sind beispielsweise Gabelstapler. Üblichweise werden auf Gabelstaplern sogenannte Elastic – oder Super-Elastic-Reifen verwendet, die Vollgummireifen sind. Vollgummireifen bieten gute Stabilitätseigenschaften aber einen eher schlechten Fahrkomfort. Darüber hinaus werden bei Vollgummireifen beim Auftreten von Belastungen und Kräften in radialer und axialer Richtung große Elastomervolumina verformt, was mit einer beachtlichen Temperaturentwicklung im Inneren des Reifens und auch mit hohen Rollwiderstandswerten einhergeht. Um nicht-pneumatische Reifen elastisch nachgiebiger verformbar zu machen, ist es bekannt, im Reifenkörper Kammern vorzusehen. Ein derartiger Reifen ist beispielsweise aus der DE-A-2 028 923 bekannt. Bei diesem Reifen erstrecken sich in axialer Richtung des Reifens Hohlräume, die in mehreren übereinander liegenden Umfangsreihen angeordnet sind. Auch dieser bekannte Reifen ist hinsichtlich der Reduktion der Reibungswärme im Reifeninneren und des Fahrkomforts verbesserungswürdig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, einen Reifen der eingangs genannten Art derart zu gestalten, dass sein Fahrkomfort wesentlich verbessert wird und die während des Betriebes im Reifenkörper entstehende Reibungswärme wesentlich verringert wird.

Für einen Reifen mit zumindest einem in Umfangsrichtung umlaufenden Hohlraum wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Reifenkörper zumindest ein elastisch nachgiebiges Stützprofil und zumindest eine Verstärkungseinlage eingebracht sind, wobei die Verstärkungseinlage den Reifenkörper unter Belastung stabilisiert und wobei das Stützprofil den bzw. die Hohlräume bildet und/oder aufweist.

Für einen Reifen mit in axialer Richtung verlaufenden Hohlkammern wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Reifenkörper ein elastisch nachgiebiges Stützprofil und eine den Reifenköper gegenüber diesem bei Belastungen stabilisierende Verstärkungseinlage enthalten sind, wobei die Hohlkammern vom Stützprofil zu den Reifenseiten verlaufende Kanäle sind.

Der Hohlraum, die Hohlräume oder Kanäle reduzieren die Entstehung von Reibungswärme. Die Verstärkungseinlage gewährleistet, dass der Reifen bei Belastung formstabil bleibt.

Bevorzugt wird dabei das Stützprofil in einem zwischen dem Laufflächenteil und dem Bodenteil gebildeten Innenraum aufgenommen. Diese Anordnung gestattet auch eine einfache Herstellung des Reifens.

Die Verstärkungseinlage ist insbesondere derart angeordnet, dass sie radial außerhalb und/oder seitlich des Stützprofils verläuft. Auf diese Weise kann die Verstärkungseinlage ähnlich dem Gürtel eines herkömmlichen Fahrzeugluftreifens die Formstabilität des Reifens bei Belastung sicherstellen. Insbesondere kann die Verstärkungseinlage im Querschnitt etwa U-förmig angeordnet sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Verstärkungseinlage im Querschnitt in sich geschlossen ausgeführt und umläuft derart komplett das Stützprofil, um dieses vorteilhaft einzuspannen.

Es gibt eine Anzahl besonders vorteilhafter Möglichkeiten, die Hohlräume derart anzuordnen, dass entweder die im Reifenkörper entstehende Wärme gut abgeführt werden kann oder das der Entstehung von Reibungswärme reduziert wird. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise von Vorteil, wenn das Stützprofil derart profiliert ausgeführt ist, dass zumindest ein Hohlraum zwischen dem Stützprofil und dem Laufflächenteil und/oder dem Bodenteil gebildet ist.

Alternativ dazu kann das Stützprofil auch zumindest einen Hohlraum umschließen bzw. aufweisen.

Bei einer mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen Ausführung des Stützprofils wird ein vorteilhaftes Einspannen der zumindest einen Hohlraum einschließenden Stützprofilteile dadurch erreicht, dass der Hohlraum durch aneinander anliegende Abschnitte von im Wesentlichen im Querschnitt U-förmig angeordneten oder von die Stützprofilteile umlaufenden Verstärkungseinlagen durchquert ist.

Bei einer Ausführung der Erfindung mit Kanälen als Hohlkammern kann das Stützprofil in der Art eines Trägers in radialer Richtung orientiert im Reifenkörper eingebracht sein.

Es ist von Vorteil, wenn die Kanäle derart angeordnet werden, dass die Gleichförmigkeit des Reifens nicht beeinflusst wird. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Kanäle in einer Anzahl über den Reifenumfang in gegeneinander versetzten Reihen angeordnet werden.

Bei sämtlichen erfindungsgemäßen Ausführungsvarianten kann die Verstärkungslage analog einem herkömmlichen Reifengürtel eines Radialreifens und insbesondere ein- oder mehrlagig ausgeführt sein, wobei eine einzelne Lage aus in Gummi eingebetteten, vorzugsweise parallele zueinander verlaufenden Festigkeitsträgern aus Stahl oder textilem Material besteht.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, näher beschrieben. Dabei zeigen

1 bis 7 Querschnitte von Ausführungsvarianten nicht-pneumatischer Fahrzeugreifen.
Der in 1 gezeigte nicht-pneumatischen Fahrzeugreifen weist ein aus einer harten Gummimischung bestehendes Bodenprofil 1 auf, welches mit der nicht dargestellten Felge, auf welcher der Reifen montiert wird, in Kontakt tritt und welches derart ausgeführt ist, dass der Reifen auf einer der üblichen Standardfelgen montiert werden kann. In das Bodenprofil 1 sind mehrere in Umfangsrichtung umlaufende Stahlcordeinlagen 2 einvulkanisiert. Ein Laufflächenteil 3 bildet den äußeren Umfang des Reifens und kann auf nicht dargestellte Weise an seinem beim Abrollen des Reifens mit dem Untergrund in Berührung kommenden Bereich mit einer Profilierung versehen sein. Seitliche Abschnitte 3a des Laufflächenteiles 3 reichen bis zum Bodenprofil 1, derart, dass das Laufflächenteil 3 und das Bodenprofil 1 einen bei der dargestellten Ausführungsform im Querschnitt etwa rechteckförmigen Innenraum umschließen, in welchem sich ein über den gesamten Reifenumfang verlaufendes Y-förmiges Stützprofil 4 befindet. Das Stützprofil 4 weist einen am Bodenprofil 1 anliegenden Fußabschnitt 4a und zwei Seitenarme 4b auf, die in die dem Laufflächenteil 3 benachbarten Eckbereiche des erwähnten Innenraumes reichen. Auf diese Weise werden zwischen dem Stützprofil 4 und dem Laufflächenteil 3 ein mittiger Hohlraum 5 und zwischen dem Bodenprofil 1 und den Seitenarmen 4b je ein seitlicher Hohlraum 5 gebildet. Das Stützprofil 4 besteht aus einer Gummimischung mit einer vergleichsweise großen elastischen Verformbarkeit. Um die erforderliche Formstabilität des Reifens sicherzustellen, ist der Reifen im Bereich des Laufflächenteiles 3 mit einer Verstärkungseinlage 6 versehen, die mit der Innenseite des Laufflächenteiles 3, den Abschnitten 1a und dem äußeren Bereich der Arme 4a des Stützprofils 4 in Verbindung sind. Die Verstärkungseinlage 6 besteht aus zumindest einer Lage aus in eine Gummimatrix eingebetteten Festigkeitsträgern aus Stahlcord oder einem textilen Material und kann ähnlich einer Gürtellage oder einem Gürtelverband eines herkömmlichen pneumatischen Fahrzeugluftreifens aufgebaut sein. Die Verstärkungseinlage 6 kann daher ein- oder mehrlagig sein.
Sämtliche Bauteile des Reifens sind durch Vulkanisation miteinander verbunden, um derart einen einheitlichen und einstückigen Reifenkörper zu bilden.
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform bilden das Bodenprofil 1 und das Laufflächenteil 3 ebenfalls einen im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmigen Innenraum, in welchem sich ein Stützprofil 4' befindet, welches einen ovalen, zentralen Hohlraum 5' und durch in die Eckbereiche des Innenraumes verlaufende Arme 4'a und zwei weitere mittige Arme 4'b zwischen dem Laufflächenteil 3 und dem Stützprofil 4' bzw. dem Bodenprofil 1 und dem Stützprofil 4' gebildete weitere Hohlräume 5' aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist eine den Innenraum umlaufende Verstärkungseinlage 6' vorgesehen. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Verstärkungseinlage 6' ein- oder mehrlagig ausgeführt sein.
3 zeigt eine Ausführungsvariante, bei welcher in dem vom Laufflächenteil 3 und dem Bodenprofil 1 gebildeten und im Querschnitt etwa rechteckförmigen Innenraum ein Stützprofil 4'' aufgenommen ist, welches randseitig in Kontakt mit dem Laufflächenteil 3 und dem Bodenprofil 1 ist und welches mit einer Anzahl von in Umfangsrichtung umlaufenden, im Querschnitt ovalen Hohlräumen 5'' versehen ist. Bei der in 3 gezeigten Ausführung sind drei nebeneinander liegende, vergleichsweise große Hohlräume 5'' vorgesehen. Selbstverständlich kann eine größere oder kleinere Anzahl von Hohlräumen beliebigen Querschnittes vorgesehen werden. Die Verstärkungseinlage besteht hier aus zwei Teilen 6'', die im Querschnitt jeweils etwa U-förmig die seitlichen Bereiche des Stützprofils 4'' umlaufen sowie die Hohlräume 5'' durchlaufen und derart das Stützprofil 4'' einspannen.
Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ist das in den zwischen dem Bodenprofil 1 und dem Laufflächenteil 3 gebildeten etwa rechteckförmigen Innenraum eingebrachte Stützprofil 4''' derart ausgeführt, dass es mit dem Bodenprofil 1 direkt in Kontakt ist und in Richtung zum Laufflächenteil 3 ausgenommen ist, sodass durch eine Einbuchtung im Stützprofil 4''' zwischen diesem und dem Laufflächenteil 3 ein Hohlraum 5''' gebildet wird. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verstärkungseinlage 6''' zumindest entlang des Laufflächenteiles 3 verläuft und somit U-förmig ausgeführt ist oder, wie bei der Ausführungsform gemäß 2, den gesamten Innenraum umläuft.
5 zeigt eine Ausführungsform mit einem aus zwei Teilen 4^IVa bestehenden Stützprofil. Das eine Stützprofilteil 4^IVa ist mit dem Laufflächenteil 3 flächig in Kontakt, das zweite Stützprofil 4^IVa mit den Seitenbereichen 3a und dem Bodenteil 1, wobei die Teile 4^IVa derart ausgeführt sind, dass sie zwischen sich einen vergleichsweise großräumigen, im Querschnitt in Querrichtung länglichen Hohlraum 5^IV umschließen. Die Verstärkungseinlage besteht bei dieser Ausführungsform aus zwei im Querschnitt V-förmigen Teilen 6^IV , die den Hohlraum 5^IV mittig durchqueren.
Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform ist im Innenraum zwischen dem Bodenprofil 1 und dem Laufflächenteil 3 ein Stützprofil 4^V enthalten, welches an den felgennahen Eckbereichen des Bodenprofils 1 anliegt und derart ausgeführt ist, dass es zum Bodenprofil 1 zwei Hohlräume 5^V und in Richtung Laufflächenteil 3 drei Hohlräume 5^V frei lässt. Dabei ist bei dieser Ausführungsvariante zwischen dem Laufflächenteil 3 und dem Stützprofil 4 ein Ringteil 7 aus einer harten Gummimischung eingebracht. Zwischen dem Ringteil 7 und dem Laufflächenteil 3 befindet sich eine U-förmige Verstärkungseinlage 6^V .
7 und 7a zeigen eine Ausführungsform, bei der ein insbesondere aus mehreren Teilen aufgebauter und mit dem Bodenteil 1 verbundener Reifenkörper 8, vorgesehen ist, welcher mit dem Laufflächenteil 3 versehen ist oder dieses umfasst. Im Zentrum des Reifenkörpers 8 ist ein Stützprofil 4^VI in der Art eines Trägers eingebraucht. Das in radialer Richtung länglich ausgeführte Bauteil ist auf dem Bodenprofil 1 und im Reifenkörper 8 nahe einer Verstärkungseinlage 6^VI abgestützt, welche bei dieser Ausführungsform einer Gürtellage eines herkömmlichen Fahrzeugluftreifens ähnlich ausgeführt und angeordnet ist. Anstelle von geschlossenen Hohlräumen sind bei dieser Ausführungsform in axialer Richtung verlaufende Kanäle 9 vorgesehen, die an den Reifenseiten nach außen münden. An jeder Seite des Stützprofils 4^VI sind nahe bzw. benachbart des Bodenprofils 1 zwei Reihen von in Umfangsrichtung versetzten Kanälen 9 vorgesehen. Zwei weitere Reihen von in Umfangsrichtung versetzten Kanälen 9 befinden sich innerhalb und nahe der Verstärkungseinlage 6^VI .
Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsformen nicht eingeschränkt. So sind insbesondere verschiedene Kombinationen der dargestellten Ausführungsformen untereinander möglich. Anstelle eines Stützprofils können auch mehrere Stützprofile vorgesehen werden und es können mehrteilige Stützprofile verwendet werden.

Claims

Nicht-pneumatischen Reifen mit einem Reifenkörper aus einem mit einer Felge in Kontakt tretenden Bodenteil, einem Laufflächenteil und mit zumindest einem zwischen dem Bodenteil und dem Laufflächenteil in Umfangsrichtung umlaufenden Hohlraum, dadurch gekennzeichnet, dass im Reifenkörper zumindest ein elastisch nachgiebiges Stützprofil (4 bis 4^V ) und zumindest eine Verstärkungseinlage (6 bis 6^V ) eingebracht sind, wobei die Verstärkungseinlage (6 bis 6^V ) den Reifenkörper (8) unter Belastung stabilisiert und das Stützprofil (4 bis 4^V ) den bzw. die Hohlräume (5 bis 5^V ) bildet und/oder aufweist.
Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil (4 bis 4^V ) in einem vom bzw. zwischen dem Laufflächenteil (3) und dem Bodenteil (1) gebildeten Innenraum aufgenommen ist.
Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (6, 6''', 6^V ) radial außerhalb und/oder seitlich des Stützprofils (4, 4''', 4^V ) verläuft.
Reifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (6, 6'', 6^IV , 6^V ) im Querschnitt etwa U-förmig verläuft.
Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (6') im Querschnitt in sich geschlossen ist und das Stützprofil (4') komplett umläuft.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil (4, 4', 4''', 4^V ) derart profiliert ist, dass zumindest ein Hohlraum (5, 5', 5''', 5^IV ) zwischen dem Stützprofil (4, 4', 4''', 4^V ) und dem Laufflächenteil (3) und/oder dem Bodenteil (1) gebildet ist.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil (4') zumindest einen Hohlraum (5') umschließt oder aufweist.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil (4'', 4^IV ) mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt ist und zwischen sich zumindest einen Hohlraum (5'', 5^IV ) einschließt, welcher durch aneinander anliegende Abschnitte von im Wesentlichen im Querschnitt U-förmig angeordneten oder jedes Stützprofilteil umschließenden Verstärkungseinlagen (6'', 6^IV ) durchquert ist.
Nicht-pneumatischen Reifen mit einem Reifenkörper aus einem mit einer Felge in Kontakt tretenden Bodenteil, einem Laufflächenteil und einer Vielzahl von über den Umfang verteilten, in axialer Richtung verlaufenden Hohlkammern, dadurch gekennzeichnet, dass im Reifenkörper ein elastisch nachgiebiges Stützprofil (6^VI ) und eine den Reifenkörper (8) gegenüber diesem bei Belastungen stabilisierende Verstärkungseinlage (6^VI ) eingebracht ist, wobei die Hohlkammern vom Stützprofil (6^VI ) zu den Reifenseiten verlaufende Kanäle (9) oder dergleichen sind.
Reifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil (4^VI ) in der Art eines Trägers oder Steges in radialer Richtung orientiert im Reifenkörper (8) eingebracht ist.
Reifen nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (9) in einer Anzahl von über den Umfang gegeneinander versetzten Reihen verlaufen.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (6 bis 6^VI ) ein- oder mehrlagig ausgeführt ist und zumindest eine Lage von in Gummi eingebetteten Festigkeitsträgern aus Stahl oder textilem Material aufweist.