DE19926039A1 - Schallabsorbierender Einbau für einen Kraftfahrzeugreifen und Kraftfahrzeugrad - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen schallabsorbierenden Einbau (3) für einen Fahrzeugreifen (2), welcher für einen Sitz auf der Felge (1) vorgesehen ist und aus einem ringartig geformten, schallabsorbierenden und komprimierbaren Material (3a) besteht. Das schallabsorbierende, komprimierbare Material (3a) ist von einer dünnen, leicht verform- und anschmiegbaren sowie akustisch transparenten Folie (5) ummantelt, so dass zur Montage des schallabsorbierenden Einbaus (3) das Volumen des schallabsorbierenden Materials durch Evakuieren verkleinert und nach der Montage durch Belüften wieder vergrößert werden kann.

Description

Die gegenständliche Erfindung betrifft einen für einen Sitz auf der Felge vorgesehenen schallabsorbierenden Einbau für einen Fahrzeugreifen, bestehend aus einem ringartig geformten, schallabsorbierenden und komprimierbaren Material. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeugrad, welches einen auf eine Felge aufgebrachten Fahrzeugreifen und einen auf der Felge sitzenden, dort ringförmig umlaufenden, schallabsorbierenden Einbau aufweist.

Es ist bekannt, dass schallabsorbierende Einbauten in dem von Felge und Fahrzeugreifen umschlossenen Innenraum die während des Abrollens eines Reitens im Reifeninnenraum entstehende Schalleistung reduzieren. Es gibt eine Anzahl von Vorschlägen für die Ausgestaltung derartiger schallabsorbierender Einbauten und auch für deren Unterbringung im Reifen.

Ein schallabsorbierender Einbau der eingangs genannten Art, der demnach für einen Sitz auf der Felge vorgesehen ist, ist beispielsweise aus der EP 0 663 306 A2 bekannt. Bei der aus diesem Stand der Technik bekannten Lösung geht es einerseits um eine wirkungsvolle Reduktion der sich im Torusraum ausbildenden Schallwellen und andererseits auch um eine einfache Montage- und Demontagemöglichkeit des schallabsorbierenden Einbaus. Dazu wird hier vorgeschlagen, das schalldämmende Material in einen flexiblen, in der Art eines Innenschlauches ausgebildeten, ringförmigen Schlauch einzubringen, der auf Grund seiner Flexibilität gemeinsam mit dem Reifen auf der Feige montiert werden kann. Diese bekannte Ausführung hat vor allem den Vorteil einer leichten Montage, jedoch den Nachteil, dass ein derart fester Sitz des Schlauches auf der Felge, wie er auf Grund der beim Abrollen des Reifens wirkenden Fliehkräfte wünschenswert wäre, nicht möglich ist. Als Material für den Schlauch wird ferner Gummi vorgeschlagen, was mit einer merkbaren Gewichtserhöhung des Fahrzeugrades verbunden ist. Ein geringeres Gewicht wäre aber vor allem bei höheren Geschwindigkeiten, wo die auftretenden Fliehkräfte relativ groß sind, wünschenswert.

Eine Reihe weiterer Druckschriften aus dem Stand der Technik befasst sich mit der Ausführung und mit der Anbringung von anderen schalldämmenden Einbauten im Reifen. So ist beispielsweise aus der DE 30 42 350 C2 ein Fahrzeugluftreifen bekannt, bei dem die Innenflächen ganz oder teilweise mit einem geräuschmindernden Belag aus offenporigem Schaumstoff ausgekleidet sind. Dabei wird vorgeschlagen, einen speziellen, körperschalldämpfenden Polyurethanschaumstoff in bestimmten Schichtdicken einzusetzen.

Die EP 0 038 920 A1 offenbart Schwingungsabsorber, die mit dem Reifen kraft- und momentschlüssig verbunden werden und insbesondere im Reifeninnenraum untergebracht sind. Diese Schwingungsabsorber können aus Gummi oder Kunststoff bestehen und zusätzlich noch mit dämpfenden Einlagen versehen werden. In der DE 29 46 273 A1 wird vorgeschlagen, im Innenraum eines Reifens schallabsorbierendes Material aus offenporigem Schaumstoff unterzubringen, welches hier an der dem Profil gegenüberliegenden Innenfläche des Reifens angebracht wird. In dieser Druckschrift wird auch vorgeschlagen, den Innenraum des Reifens komplett mit einem offenporigen Schaumstoff auszufüllen, der aus Festigkeitsgründen in ein Trageskelett eingebettet sein kann.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, einen ringartig geformten schallabsorbierenden Einbau der eingangs genannten Art so auszuführen, dass er sich auf der Felge leicht montieren lässt, wobei trotzdem ein fester, möglichst fliehkraftbeständiger Sitz des schalldämmenden Einbaus auf der Felge gewährleistet sein soll. Der schalldämmende Einbau soll darüber hinaus mit geringem Gewicht ausführbar sein.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das schallabsorbierende, komprimierbare Material von einer dünnen, verform- und anschmiegbaren sowie akustisch transparenten Folie ummantelt ist, so dass zur Montage des schallabsorbierenden Einbaus das Volumen des schallabsorbierenden Materials durch Evakuieren verminderbar und nach der Montage durch Belüften wieder vergrößerbar ist.

Der vor der Montage vorgenommene Vorgang des Komprimierens des schallabsorbierenden Materials durch Evakuieren, durch Luftabsaugen, vergrößert den Innendurchmesser des schallabsorbierenden Einbaus und ermöglicht somit die Montage des komprimierten Ringes, wobei sich durch das nachfolgende Belüften, das auf einfache Weise durch ein Anstechen der Folie durchgeführt werden kann, das Volumen und somit auch der Innendurchmesser des schallabsorbierenden Einbaus wieder vergrößert. Durch Abstimmung der Größen der entsprechenden Radien des schallabsorbierenden Einbaus und der Felge kann leicht sichergestellt werden, dass sich beim Belüften ein Innendurchmesser einstellt, der einen optimalen und festen Sitz des schallabsorbierenden Einbaus auf der Felge gewährleistet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der schallabsorbierende Einbau an seinem äußeren Umfang mit einem zumindest im Wesentlichen formbeständigen Festigkeitsträger versehen. Durch diesen Festigkeitsträger ist sichergestellt, dass sich das schallabsorbierende Material zum Festigkeitsträger hin komprimiert und sich derart im komprimierten, evakuierten Zustand der größtmögliche Innendurchmesser des schallabsorbierenden Einbaus einstellen kann.

Bei einer Ausführungsform des Festigkeitsträgers ist vorgesehen, dass dieser ein Gewebestreifen ist, welcher zudem vorzugsweise akustisch transparent ausgeführt werden kann. Beim Komprimieren des schallabsorbierenden Materials entsteht ein Ring mit flachem Querschnitt, der sich besonders leicht montieren lässt.

Dieser Festigkeitsträger kann nun inner- oder ausserhalb der Folie angebracht sein. Eine Anbringung innerhalb der Folie und somit direkt auf dem schallabsorbierenden Material ist dann günstig, wenn dieses aus offenporigem und Kompaktem Schaumstoffmaterial besteht. Wird loses schallabsorbierendes Material, wie beispielsweise Schaumstoffflocken, Vlies- und Filzstücke oder Wolle verwendet, kann der Festigkeitsträger an der Außenseite der Folie angebracht werden.

Ein erfindungsgemäßer schallabsorbierender Einbau lässt sich besonders leicht in einem Kraftfahrzeugrad, welches aus Felge und Reifen besteht, unterbringen bzw. auf der Felge des Kraftfahrzeugrades montieren.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Die einzelnen Zeichnungsfiguren sind schematische Darstellungen, wobei Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines schallabsorbierenden Einbaus für einen Fahrzeugluftreifen zeigt, Fig. 2 zeigt den zusammengepressten, evakuierten, schallabsorbierenden Einbau zur Montage und Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen auf eine Felge aufgebrachten Reifen mit einem montierten, auf der Felge sitzenden, schallabsorbierenden Einbau.

Dabei zeigt Fig. 3 lediglich die Umrisse des Querschnittes eines Reifens 2, welcher auf eine Felge 1, die mit einem Tiefbett 1a, Felgenhörnern 1b und Wulstsitzflächen 1c versehen ist, aufgebracht ist. Es wird darauf verwiesen, dass die gegenständliche Erfindung weder auf einen bestimmten Typ Reifen noch auf einen bestimmten Typ Felge eingeschränkt ist.

In dem vom Reifen 2 und der Felge 1 umschlossenen Innenraum befindet sich ein schallabsorbierender Einbau 3, welcher im Bereich zwischen den Wulstsitzflächen 1c auf der Felge 1 festsitzend untergebracht ist. Der schallabsorbierende Einbau 3 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem die Felge 1 umlaufenden und in sich geschlossenen Schaumstoffring aus offenporigem Schaumstoff und sitzt infolge seiner erfindungsgemäßen Ausführung und der erfindungsgemäßen Montagemöglichkeit fest auf der Felge 1.

Der schallabsorbierende Einbau 3 kann nun, wie es in den Zeichnungsfiguren dargestellt ist, einen zumindest im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzen, es sind jedoch ohne weiteres auch andere Querschnittsformen, wie beispielsweise eine zumindest im Wesentlichen rechteckige oder eine ovale Querschnittsform und dergleichen möglich.

Als Ausgangsmaterial für den schallabsorbierenden Einbau 3 kommt eine Reihe von für eine Luftschallabsorption im Innenraum von Reifen geeigneten offenporigen Schaumstoffen in Frage, deren Auswahl dem Fachmann obliegt.

Anhand der Fig. 1 und Fig. 2 werden nun im Folgenden die erfindungsgemäße Ausführung des schallabsorbierenden Einbaus 3 und dessen Montage auf der Felge 1 näher beschrieben.

Der in Fig. 1 im Querschnitt kreisförmig ausgeführte, schallabsorbierende Einbau 3 besteht aus einem ringartig geformten schallabsorbierenden Material 3a, welches hier, wie bereits erwähnt, ein Schaumstoffteil ist, das beispielsweise aus einem Schaumstoffblock geschnitten wurde und an den Stirnflächen verklebt ist. Alternativ dazu kann der Ring durch Aufschäumen in einer entsprechenden Form hergestellt werden. Im oberen Bereich des schallabsorbierenden Einbaus 3 in Fig. 1 befindet sich die äußere Äquatorlinie, sodass hier jener Bereich ist, der bei montiertem Einbau 3 von der Felge 1 am weitesten entfernt ist. Hier besitzt der schallabsorbierende Einbau 3 demnach auch seinen größten Radius.

Der kleinste Radius, die geringste Entfernung zum Zentrum, des ringförmigen schallabsorbierenden Einbaus 3 liegt demnach im unteren Teil der Fig. 1 vor, wobei die Größe dieses Radius derart gewählt wird, dass bei montiertem schallabsorbierenden Einbau 3 ein fester Sitz desselben auf der Felge 1 gewährleistet ist.

Das schallabsorbierende Material 3a ist außenseitig, entlang des äußeren Äquatorbereiches, von einem Festigkeitsträger 4 umhüllt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Festigkeitsträger 4 von einem Gewebestreifen gebildet. Das Gewebe des Streifens ist bevorzugt ein akustisch transparent ausgeführtes Gewebe, das daher insbesondere mehr freie Flächen als Fäden besitzt, wobei in Umfangsrichtung zugfeste Fäden vorgesehen werden, die beispielsweise aus Nylon oder Kevlar bestehen können. Der Festigkeitsträger bzw. Gewebestreifen 4 wird jedoch so ausgeführt, dass er sowohl in Umfangs- als auch in Axialrichtung eine gewisse Stabilität besitzt, so dass er sich beim Komprimieren des schallabsorbierenden Materials 3a, wie weiter unten beschrieben, nicht oder nur unwesentlich deformiert.

Der Festigkeitsträger 4 kann nun um die Außenseite des schallabsorbierenden Materials 3a, des Schaumstoffringes, gelegt und an den Enden durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise Verschweißen, Verkleben und dergleichen verbunden werden. Es kann jedoch auch vorgesehen werden, den Festigkeitsträger 4 flächig mit dem Schaumstoffring 3a, beispielsweise ebenfalls durch Verkleben, zu verbinden.

Das mit dem Festigkeitsträger 4 versehene schallabsorbierende Material 3a wird nun von einer dünnen, akustisch transparenten und leicht verformbaren Folie 5, insbesondere aus einem geeigneten Kunststoffmaterial, ummantelt.

Vor der Montage des schallabsorbierenden Einbaus 3 wird das schallabsorbierende Material 3a durch Evakuieren komprimiert, so dass sich das Material 3a zum Festigkeitsträger 4 zusammendrückt, wobei sich die Folie 5 der sich bildenden Außenkontur anschmiegt. Der auf diese Weise entstehende Ring ist im Querschnitt in Fig. 2 dargestellt. Der zusammengedrückte, evakuierte schallabsorbierende Einbau 3 besitzt nun einen Innenradius, der wesentlich größer ist als jener des nicht zusammengepressten Materials, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Dadurch und infolge seines flachen Querschnittes lässt sich nun der schallabsorbierende Einbau 3 leicht über das Felgenhorn 1b auf das Tiefbett 1a der Felge 1 bringen. Nun wird die Folie 5, insbesondere an mehreren Stellen, aufgestochen und dadurch belüftet, so dass sich der schallabsorbierende Einbau 3 eng und fest an die Felge 1 anlegt.

Der Festigkeitsträger 4 am äußeren Umfang des schallabsorbierenden Einbaus 3 sorgt zudem bei sich drehendem Rad für eine gute Fliehkraftbeständigkeit und damit auch für die Formkonstanz des schallabsorbierenden Einbaus 3.

Die dargestellte und eben beschriebene Ausführungsform eines schallabsorbierenden Einbau 3 mit einem Fertigkeitsträger 4 am äußeren Umfang gewährleistet, dass im komprimierten Zustand das schallabsorbierenden Materials der Innendurchmesser möglichst groß wird. Bei einer einfacheren, nicht dargestellten Variante der Erfindung kann aber auch auf den Fertigkeitsträger verzichtet werden. Durch das Komprimieren des schallabsorbierenden Materials verringert sich nämlich in jedem Fall der Innendurchmesser des Einbaus, was durchaus schon, je nach Felgenausführung, ausreichend sein kann, die Montage zu erleichtern.

Wie dargestellt und beschrieben wird als schallabsorbierendes Material insbesondere offenporiger Schaumstoff aus einem Stück verwendet. Alternativ dazu kann jedoch auch in Betracht gezogen werden, in ein ring- bzw. schlauchförmig geformtes Folienmaterial loses schallabsorbierendes Material, beispielsweise Schaumstoffflocken, Vlies- und Filzstücke, Wolle etc. einzubringen, gegebenenfalls ringförmig zu formen und außen mit einem Festigkeitsträger, beispielsweise ebenfalls einem Gewebestreifen, in fester Verbindung mit der Folie zu umhüllen. Auch diese Ausführungsform eines schallabsorbierenden Einbaus gemäß der Erfindung wird durch Evakuieren und nachfolgendes Ziehen über die Felge im Bereich des Tiefbettes der Felge positioniert und durch neuerliches Belüften in seine endgültige Lage an der Felge gebracht.

Das Volumen bzw. die Größe der Querschnittsfläche des schallabsorbierenden Einbaus werden unter Bedachtnahme auf die nachfolgende Montage des Reifens festgelegt und wird im Allgemeinen zwischen 1/5 bis zu 1/3 des zur Verfügung stehenden Innenraumvolumens bzw. der Querschnittsfläche des Innenraumes betragen.

Claims (6)

1. Schallabsorbierender Einbau für einen Fahrzeugreifen, welcher für einen Sitz auf der Felge vorgesehen ist und aus einem ringartig geformten, schallabsorbierenden und komprimierbaren Material besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das schalldämmende, komprimierbare Material (3a) von einer dünnen, verform- und anschmiegbaren sowie akustisch transparenten Folie (5) ummantelt ist, so dass zur Montage des schallabsorbierenden Einbaus (3) das Volumen des schallabsorbierenden Materials (3a) durch Evakuieren verringerbar und nach der Montage durch Belüften wieder vergrößerbar ist.

2. Schallabsorbierender Einbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Umfang ein zumindest im Wesentlichen formbeständigen Festigkeitsträger (4) angebracht ist, zu welchem hin sich das schallabsorbierende Material (3a) komprimiert.

3. Schallabsorbierender Einbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Festigkeitsträger (4) ein Gewebestreifen ist, welcher insbesondere akustisch transparent ausgeführt ist.

4. Schallabsorbierender Einbau nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Festigkeitsträger inner- oder außerhalb der Folie (5) angebracht ist.

5. Schallabsorbierender Einbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schallabsorbierende Material (3a) aus einem insbesondere einteiligen offenporigen Schaumstoffstück, oder aus losem Material, wie Schaumstoffflocken, Vlies- und Filzstücke oder Wolle, besteht.

6. Kraftfahrzeugrad mit einem auf einer Felge aufgebrachtem Reifen und einem auf der Felge sitzenden, ringartig geformten und aus komprimierbaren schallabsorbierenden Material bestehenden schallabsorbierenden Einbau, welcher gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgeführt ist.