DE19640039A1 - Kfz-Rad mit Felge und Notlaufeinrichtung - Google Patents

Description

Seit dem Aufkommen luftbereifter Kfz-Räder stellt sich das Problem des Fahrzeugverhaltens im Falle einer Panne. Der defekte Reifen verändert je nach Schaden manchmal schlagartig das Fahrverhalten des Fahrzeuges. Das gilt vor allem bei einem Schaden an den Vorderrädern. Das Fahrzeug lenkt dann automatisch zu der Seite mit dem beschädigten Reifen hin. Das ist ganz stark unfallgefährdend. Aber auch ein Schaden an den hinteren Rädern kann zu einem Unfall führen. Zunächst macht sich der Reifendefekt an den hinteren Rädern weniger bemerkbar. In einer Kurve verliert das Fahrzeug jedoch sofort die Bodenhaftung und bricht aus.

Mit zunehmenden Geschwindigkeiten nehmen diese Gefahren zu.

Das hat zu diversen Überlegungen zu Notlaufeinrichtungen geführt. Die meisten Notlaufeinrichtungen basieren darauf, daß entweder in dem Reifen ein fester Körper montiert ist, auf dem das Rad noch einige Zeit laufen kann, oder daß der Reifen mit einem sich verfestigenden Material gefüllt wird.

Der feste Körper innerhalb des Reifens ist keine gute Lösung, weil der Reifen von dem festen Körper in kürzester Zeit zermahlen bzw. zerstört wird.

Das Einfüllen eines sich verfestigenden Materiales hat den Nachteil der notwendigen Einfüllzeit, Reaktionszeit und Verfestigungszeit. Dieser Zeitraum kann zu lange sein, um eine wirkungsvolle Notlaufeigenschaft aufzubauen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Rad mit einer besseren Notlaufeinrichtung zu versehen.

Nach der Erfindung wird das mit Hilfe einer Notlaufeinrichtung aus Kunststoffschaum erreicht, die unter dem Reifendruck ein mindestens 10% kleineres Volumen als der Reifeninnenraum besitzt. Durch das kleinere Volumen wird nach der Erfindung gerade so viel Abstand von der Lauffläche des Reifens geschaffen, daß im Normalbetrieb keine Berührung zwischen der Lauffläche und dem Kunststoffschaum stattfindet und eine Walkarbeit des Kunststoffschaumes verhindert wird. Die Walkarbeit würde den Kunststoffschaum auf Dauer übermäßig belasten und zu dessen Zerstörung führen.

Nach der Erfindung ist der Kunststoffschaum darüber hinaus so gewählt, daß im Falle eines Reifenschadens und daraus resultierendem Druckabfall eine Expansion des Kunststoffschaumes stattfindet. Vorzugsweise ist die Expansion so groß, daß der Reifen vollständig ausgefüllt wird. Dabei kann der Kunststoffschaum sogar noch mit einigem Druck an der Innenfläche des Reifens anliegen.

Das bedingt eine entsprechende Kompression des Kunststoffschaumes bei der bzw. vor der Montage des Reifens. Eine solche Kompression kann z. B. in einer Druckkammer erreicht werden. In der Druckkammer bewirkt der Druck eine gewünschte Volumenreduzierung, so daß sich der Kunststoffschaum leicht im Reifen und mit dem Reifen auf der Felge des Rades positionieren läßt.

Der Kunststoffschaum kann die Form eines Ringes haben. Es ist von Vorteil, wenn der Kunststoffschaum schließend auf der Felge sitzt. Dann bewirkt der Reifendruck eine Reduzierung des Außendurchmessers und eine Reduzierung der Dicke.

Besonders nachgiebig sind Formkörper aus Beads. Beads sind kugelige, kegelige, zylindrische oder längliche oder anders geformte kleine Körper aus Kunststoffschaum mit sehr großer Kompressionsfähigkeit. Beads sind mit Durchmessern von 1 bis 5 mm bekannt.

Je nach Materialbeschaffenheit können die Beads ohne weiteres 50% und mehr kompremiert werden. Die Materialbeschaffenheit wird einmal durch den Kunststoff an sich und zum anderen durch das Raumgewicht der Beads bestimmt. Bei kleinerem Raumgewicht ist eine Kompression leichter als bei großem Raumgewicht.

Die Beads entstehen im Autoklaven oder aber durch Extrusion und Granulieren.

Im Autoklaven kann die Beadsherstellung mit der für den Kunststoff wesentlichen Polymerisation verbunden werden. Dabei herrscht ein erheblicher Druck, so daß eine Entleerung des Autoklaven zu einer Expansion der Kunststoffschaumteilchen führt. Das gilt vor allem, wenn Gas in den Kunststoff eingeschlossen ist.

Das Gas kann aber auch nachträglich in die Beads eingebracht werden. Das wird als Gasbeladung bezeichnet. Zur Gasbeladung kann wiederum ein Autoklav verwendet werden. In dem Autoklaven befindet sich das Treibgas unter erheblichem Druck, so daß es in Abhängigkeit von der Einwirkungszeit in den in den Autoklaven eingetragenen Kunststoffschaum dringt. Bei Entlastung der Beads wird das Treibgas wirksam und führt zu der Expansion der Beads.

Die Herstellung der Beads im Wege der Kunststoffextrusion ist eine Kunststoffschaumextrusion, wobei als Extruderwerkzeug eine Lochplatte verwendet wird. Der Kunststoff wird von dem Extruder durch die Lochplatte gepreßt, so daß viele kleine Kunststoffschaumstränge entstehen, die unmittelbar nach Verlassen der Lochplatte mit Hilfe eines geeigneten Messer durchtrennt werden. Je nach Schnittzahl pro Zeiteinheit entstehen mehr oder weniger lange Strangabschnitte, die sofort gekühlt werden.

Vorzugsweise wird als Kunststoff Polypropylen (PP) verwendet.

Außerdem kann es von Vorteil sein, die Beads mit einer Schlauchumhüllung zu versehen. Der Schlauch hält die Beads zusammen und erleichtert die Montage und Demontage. Der Schlauch soll dabei aus einem elastischen Material bestehen, das so viel Spannkraft hat, daß es die Zentrifugalkräfte der Beads während des normalen Fahrbetriebes überwindet.

Ein Schlauch ist entbehrlich, wenn die Beads miteinander verklebt oder verschweißt sind. Durch die Verklebung oder Verschweißung werden die Beads in jede gewünschte Form gebracht und in der Form gehalten. Das kann in einer geeigneten Form mit Hilfe von Heißdampf unter entsprechendem Druck erfolgen.

In der Zeichnung sind ein erfindungsgemäßes Rad und seine Herstellung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Felge 1 mit einem Reifen 2 und einem Notlaufring, der aus einer Gummihülle 3 mit einer Beadsfüllung 4. Die Beads bestehen aus extrudiertem Polypropylen (EPP) mit einem Durchmesser von 1,5 bis 2,5 mm.

Unter dem Reifendruck ist der Notlaufring kompremiert worden und nimmt er die in Fig. 1 dargestellte Form ein, in der zu der Reifeninnenfläche ein Abstand 5 besteht. Der Abstand 5 ist so groß, daß der Notlaufring von der Verformungsarbeit des Reifens nicht berührt wird.

Im Falle eines Reifendefektes fällt der Reifendruck ab und expandieren die Beads unverzüglich. Im Ausführungsbeispiel füllen die Beads den Reifen 2 vollständig aus. Dadurch kann das Rad für einige Dauer ohne gravierenden Verlust an Lauffähigkeit weitergenutzt werden.

Fig. 2 zeigt die Herstellung eines erfindungsgemäßen Rades. Dazu wird eine Druckkammer 14 verwendet. In der Druckkammer herrscht der spätere Reifendruck. In der Druckkammer 14 ist die Felge 10 unter dem vorbereiteten Reifen 11 mit eingeschlossenem Notlaufring 12 positioniert. Reifen 11 und Notlaufring 12 sitzen auf einem Stempel 13, der Reifen und Ring auf die Felge 10 drückt.

Nach der Montage des Reifens wird eine Seitenwand 18 der Druckkammer 10 geöffnet und der Reifen in eine Austrittsschleuse 16 verschoben. Dort wird der Druck in der Kammer langsam auf den Druck der Umgebung abgesenkt und zugleich der Reifendruck auf dem bisherigen Niveau gehalten bzw. nachgeregelt.

In die leere Druckkammer werden aus einer Eintrittsschleuse 15 bei geöffneter Seitenwand 17 der Druckkammer 14 eine neue Felge, Reifen und Notlaufring eingebracht. Vorher ist in der Eintrittsschleuse der Druck auf den späteren Druck in der Druckkammer angehoben worden.

Claims (7)

1. Kfz-Rad mit Felge und luftgefülltem Reifen, wobei das Rad mit einer Notlaufeinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Notlaufeinrichtung aus einem Kunststoffschaum besteht, der unter dem Reifendruck ein mindestens 10% kleineres Volumen als der Reifeninnenraum besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen schließend auf der Felge sitzenden Schaumstoffring.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Notlaufeinrichtung aus Kunststoffschaumbeads besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch PP-Beads.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Schlauchumhüllung der Beads.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen in einer Druckkammer mit der Kunststoffschaum-Notlaufeinrichtung montiert wird und der Druck im Reifen beim Entlasten der Kammer nachgesteuert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Ein- und/oder Austragschleuse an der Kammer.