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Mit Ballast versehener Fahrzeugreifen Die Erfindung bezieht sich auf
mit Ballast versehene Fahrzeugreifen, bestehend aus einem elastischen Fahrzeugreifen
mit einer ringförinigen abgedichteten Kammer, die mit unter Druck stehendem Gas
aufblasbar ist und mit einem pulverförmigen Ballast aufgefüllt ist und so einen
pneumatischen Reifen bildet, der sich unter einer hohen Zuglast an der Reifenaufstandsfläche
ausflachen kann. Derartige Reifen finden besonders bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen
oder Lastkraftwagen Verwendung.
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Ein solcher bekannter Reifen, der mit Material massiv gefüllt ist,
kann trotz seiner Luftfüllung nur sehrr wenig nachgeben, so daß die Fahrt auf dem
Fahrzeug außerordentlich hart ist. Obwohl das Einleiten von Luft das Fahren in einem
gewissen Maß verbessert, verhindert jedoch die massive Füllung des Reifens mit festem
Material ein Nachgeben, so daß das Fahren sehr hart bleibt.
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Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der pulverförmige
Ballast die Kammer im Ruhezustand des Reifens nur teilweise füllt und einen Hohlraum
von 3 bis 2011/o des Kammerinhaltes an der Oberseite des Reifens frei läßt
und daß der Pulverballast aus Teilchen mit einer Korngröße von weniger als 0,147mm
besteht und während der Drehung des Reifens von dem eingeschlossenen Gas mitgenommen
wird, wobei es sich gleichmäßig in der Kammer des Reifens verteilt.
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Der durch den erfindungsgemäß ausgestatteten Reifen erzielte technische
Fortschritt besteht insbesondere darin, daß der nur teilweise mit Pulverballast
gefüllte Reifen Unregelmäßigkeiten der Fahrbahn absorbiert und gegenüber Stößen
die Dämpfungswirkung eines Luftreifens ergibt. Das Springen, das bei teilweise mit
Flüssigkeit gefüllten Reifen regelmäßig auftritt, wird durch die Verwendung der
erfindungsere , mäßen ReifenfüHung ausgeschaltet, so daß die Fahreigenschaften
wesentlich verbessert sind. Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit den
beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt
durch einen schlauchlosen Reifen, der teilweise mit Pulverballast gefüllt ist, F
i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht, die den Reifen mit
nach mehreren Umdrehungen verteiltem Pulverballast zeigt, F i g. 3 einen
Querschnitt durch den Reifen nach F i g. 1 ohne Pulverballast und F i
g. 4 einen Querschnitt durch einen mit einem Schlauch versehenen Reifen.
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In den Zeichnungen ist 10 ein Luftreifen mit einer ringförmigen
Kammer, in derem oberen Teil sich ein Hohlraum 11 befindet, während darunter
pulverförmiger Ballast 12 liegt. Wenn der trockene Ballast, wie bei den bekannten
Ballastfüllungen von grober kömiger Zusammensetzung ist, hat das Material die Neigung
im allgemeinen in der in F i g. 1 gezeigten Stellung die eine erhebliche
Unwucht und damit großen Rollwiderstand verursacht, zu verbleiben. F i
g. 2 zeigt den Reifen mit der erfindungsgemäßen Füllung, die nach wenigen
Radumdrehungen gleichmäßig im Reifen verteilt ist und somit keine Unwucht entstehen
läßt. Etwa 95 0/9 des Ballastpulvers soll dabei eine Komgröße besitzen, deren
Körner durch ein Sieb von einer lichten Maschenweite von 0,149 mm gehen. Bei einer
solchen Feinheit des Pulvers werden durch Schütteln oder Drehen des Reifens die
10% darin enthaltene Luft in das Pulver gemischt, so daß sich ein zu 100% gefüllter
Reifen ergibt. Auf diese Art und Weise wird ein Rollen des Ballastes innerhalb des
Reifens vermieden, und der Reifen arbeitet wie ein ausgewuchteter normaler Luftreifen.
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F i g. 3 stellt einen Querschnitt durch einen schlauchlosen
Traktorreifen 14 mit einer Felge 15
dar. Im Ruhezustand weist der Reifen an
seinem oberen Teil einen Luftraum oder ballastfreien Raum 16 auf. Der darunter
befindliche Raum enthält den Ballast aus feinen Pulverteilchen. Die Felge
15 ist mit einem Luftventil 18 versehen, das vorzugsweise groß genug
ist, um das Einführen des Ballastes durch das Ventil zu ermöglichen. Auf Wunsch
kann ein zweites Loch vorgesehen werden, durch das der Pulverballast eingeführt
werden kann; dieses Loch wird durch ein geeignetes Ventil geschlossen.
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Bei der in F i g. 4 im Querschnitt gezeigten Ausführungsforin
ist der Reifen 19 mit einem Schlauch 20 versehen, der ein Ventil
18 a aufweist.
Nachfolgend werden einige Beispiele für die
Anwendung der Erfindung angegeben.
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Beispiel 1
Ein schlauchloser Schlepperreifen kann mit 90% seiner
Aufnahmefähigkeit mit handelsüblichem Schwerspatpulver von einer Korngröße von etwa
0,05 mm gefüllt werden. Beispiel 2 In einen schlauchlosen Schlepperreifen
12 - 28
empfiehlt sich 408 kg pulverförmiges Schwerspat einzufüllen.
Dieser Schwerspat ist zuvor zu einem feinen Pulver zu vennahlen, von dem 971/o durch
ein Sieb von einer lichten Maschenweite von 0,149mm gehen. Der Reifen mit dem fein
zermahlenen Schwerspat ist dann auf 1,05kg/cm2 Druck aufzupumpen. Beim Betrieb mit
Geschwindigkeiten bis zu 8km je Stunde rollt dieser Reifen nach nur zwei
Umdrehungen, als ob er ausgewuchtet sei. Wenn der Reifen auf eine Erhöhung auftrifft,
verforint er sich und gibt ziemlich genauso nach wie ein luftgefüllter Reifen. Die
pulverisierte Schwerspatfüllung ist offensichtlich nach einem begrenztem Vermengen
mit Luft komprimierbar. Ob-
wohl dieser Reifen sehr schwer ist, wirkt er wie
ein pneumatischer Reifen.
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Im Gegensatz zu anderen Ballastfüllungen gibt der den feingepulverten
Schwerspat enthaltende und auf den gleichen Luftdruck aufgepumpte Reifen mehr nach
und wird am Boden beträchtlich flacher, wenn er unter schwerer Zugbelastung steht.
Das Flacherwerden oder das Setzen des Reifens, ist ähnlich dem, wie es bei mit Luft
gefüllten Reifen unter schwerer Zuglast beobachtet werden kann. Beispiel
3
Ein 6,00 - 16 Automobilreifen ist mit Kieselerde zu füllen, die zu
98 1/9 so pulverisiert worden ist, daß sie durch ein Sieb von einer lichten
Maschenweite von 0, 149 mm geht und 95 % durch eine lichte Maschenweite
von 0,062 mm. Der schlauchlose Reifen kann auf 2,10 kg/CM2 Luftdruck aufgepumpt
werden. Der Reifen mit dem pulverisierten Sand ist mit Geschwindigkeiten von
96 Stundenkilometer zu fahren, ohne daß sich irgendwelche Schwierigkeiten
ergeben.
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Beispiel 4 Handelsübliches Bentonit eignet sich als Ballastfüllung
sehr gut. Wenn Bentonit so pulverisiert ist, daß es durch ein Sieb von einer lichten
Maschenweite von 0,074mm geht, dann absorbiert das pulverisierte Material beim Schütteln
das Mehrfache an Luft wie das kömige Material. Wenn das Schütteln aufhört, wird
die mitgenommene Luft 10 bis 30 Minuten in dem Pulver gehalten. Derartiges
pulverisiertes Bentonit kann daher mit Erfolg in einen schlauchlosen Schlepperreifen
12 - 28 eingeblasen werden. Der als pulverisierte Bentonit enthaltende Reifen
arbeitete so und verforinte sich so wie ein mit Luft gefüllter Reifen. Unter schweren
Zugbelastungen setzt sich der gefüllte Reifen oder verflacht sich am Boden fast
genauso vie ein luftgefüllter Reifen. Beispiel 5
Bei Schlepperreifen
11 - 28 hat sich eine Ballastfüllung von 386 kg eines pulverisierten
Schwerspats, der durch ein Sieb von einer lichten Maschenweite von 0,07 mm
geht, bewährt. Dadurch wird der Reifen auf offensichtlich 90% gefüllt. Das tatsächliche
spezifische Gewicht des pulverisierten Schwerspats ist 4,1. Der Reifen enthält dann
nur 95,8 1 des festen pulverisierten Minerals, das nicht zusammendrückbar
ist und 96,2 1 zusaminendrückbarer Luft, die im Fahrbetrieb zwischen die
Schwerspatteilchen gemischt ist. Beim Aufpumpen auf 0,98 kg/cm2 Druck und
bei der Benutzung bei einem landwirtschaftlichen Schlepper ist zu beobachten, daß
der Reifen sich setzt oder abflacht, wie das ein luftgefüllter Reifen tut, wenn
er unter schwerer Zugbelastung ist. Diese Abflachwirkung schafft eine größere Zugfähigkeit
infolge der größeren Reifenfläche, die sich in Berührung mit dem Boden befindet.
Diese Abflachwirkung erhöht auch deshalb die Zugkraft, weil ein flacherer Reifen
einen kleineren Radius hat, was wiederum mehr Kilo Zugkraft unter schwerer Belastung
beim gleichen Drehmoment des Motors ergibt.