DE202013103113U1

DE202013103113U1 - Schildförmiges Flankenschutzelement und Schutzvorrichtung für einen Fahrzeugreifen

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Publication number: DE202013103113U1
Application number: DE202013103113.5U
Authority: DE
Original assignee: Erlau AG
Current assignee: Erlau AG
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2014-10-13
Anticipated expiration: 2023-07-13
Also published as: MX2016000331A; US10207547B2; CL2016000050A1; CA2917175A1; AT519347A5; CA2917175C; US20160152096A1; WO2015004269A1; RU2016102093A; AT519347B1; RU2650278C2

Abstract

Schildförmiges Flankenschutzelement (1) für einen Fahrzeugreifen (3), mit einer radial innenliegenden Basis (6), mit einer das radial außenliegende Ende (2) bildenden, sich in einer Umfangsrichtung (U) erstreckenden Außenkante (11), und mit einem sich von der Außenkante (11) bis wenigstens zur Basis (6) erstreckenden Schildabschnitt (5), wobei die Außenkante (11) wenigstens teilweise gegenüber der Basis (6) axial nach innen versetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein schildförmiges Flankenschutzelement für einen Fahrzeugreifen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Schutzvorrichtung für Fahrzeugreifen.
Flankenschutzelemente dienen zum Schutz der Flanken von Fahrzeugreifen gegen mechanische Beschädigungen wie etwa durch scharfkantiges Geröll oder anderen Elemente, die eine Beschädigung der Reifenflanken verursachen können. Im Bereich des Bergbaus, insbesondere im Tagebau, bewegen sich Fahrzeuge wie z.B. Großmuldenkipper häufig durch Bereiche, in denen scharfkantiges Material eine Gefahr für die Reifen darstellt. Ein den Reifen vollständig umschließender Schutz, wie z.B. Schutzketten, ist für solche Fahrzeuge nicht gewünscht, da sie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs herab- und den Kraftstoffverbrauch heraufsetzen. Aus diesem Grund ist es also erforderlich, nur die Flanken der Reifen zu schützen. Bekannte Flankenschutzelemente sind z.B. als Ringscheiben ausgestaltet, welche an einer Radfelge befestigt werden und die Reifenflanke wenigstens teilweise abdecken. Solche Ringscheiben, die aus einem Stück gefertigt sind, haben dabei den Nachteil, dass eine Krafteinwirkung auf die Ringscheibe an einer Stelle zu Verformungen der gesamten Ringscheibe führen kann. Insbesondere kann sich die Ringscheibe unter Krafteinwirkung vom Fahrzeugreifen stellenweise weg auslenken, so dass die Reifenflanke an dieser Stelle nicht mehr geschützt ist.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Flankenschutzelement für Fahrzeugreifen bereitzustellen, das eine Reifenflanke auch unter rauen Bedingungen optimal schützen kann, und das einfach und kostengünstig zu produzieren sowie einfach zu montieren ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein eingangs genanntes schildförmiges Flankenschutzelement für einen Fahrzeugreifen, mit einer radial innenliegenden Basis, mit einer das radial außenliegende Ende bildenden, sich in einer Umfangsrichtung erstreckenden Außenkante, und mit einem sich von der Außenkante bis wenigstens zur Basis erstreckenden Schildabschnitt, wobei die Außenkante wenigstens teilweise gegenüber der Basis axial nach innen versetzt ist.
Die axiale Versetzung nach innen wenigstens eines Teils der Außenkante gegenüber der Basis sorgt dafür, dass eine radial nach innen wirkende Last nicht zu einem Wegbewegen des Flankenschutzelements von der Reifenflanke führt. Eine solche Last tritt z.B. dann auf, wenn sich der Fahrzeugreifen über Geröll bewegt und das Flankenschutzelement mit seiner Außenkante auf ein Objekt wie z.B. einen Stein trifft.
Für die eingangs genannte Schutzvorrichtung für Fahrzeugreifen wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch eine Schutzvorrichtung für Fahrzeugreifen, umfassend eine Vielzahl von schildförmigen, in einer Umfangsrichtung schindelartig überlappend angeordneten Flankenschutzelementen gemäß der Erfindung.
Eine Schutzvorrichtung, welche aus seiner Vielzahl von schildförmigen Flankenschutzelementen besteht, verhindert, dass eine Last, welche auf eines der Flankenschutzelemente wirkt, auf sämtliche weitere Flankenschutzelemente übertragen wird. Die schindelartige Überlappung sorgt außerdem für eine optimale Abdeckung der zu schützenden Reifenflanke.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung kann der Schildabschnitt in einer Schutzstellung gegenüber einer Ausgangsstellung unter einer radial nach innen auf die Außenkante wirkenden Last axial nach innen ausgelenkt sein. Unter einer radial nach innen wirkenden Last kann der Schildabschnitt in Richtung auf die Reifenflanke ausgelenkt sein, so dass sich dieser schützend vor diese oder an diese legt. Dadurch wird eine Beschädigung der Reifenflanke zum Beispiel beim Überfahren von Geröll vermindert. Die axiale Versetzung der Außenkante gegenüber der Basis nach innen dient dabei dazu, dass sich der Schildabschnitt in Richtung auf die Reifenflanke und nicht von der Reifenflanke weg bewegt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Basis einen Befestigungsabschnitt zur Anbringung des Flankenschutzelementes an einem Träger aufweisen und es kann zwischen dem Befestigungsabschnitt und der Außenkante eine Deformationszone vorgesehen sein, die sich von einem in Umfangsrichtung vorderen Ende bis zu einem in Umfangsrichtung entgegengesetzt angeordneten hinteren Ende erstreckt, und eine gegenüber dem restlichen Flankenschutzelement erhöhte elastische Verformbarkeit aufweist. Eine radial nach innen gerichtete Last auf die Außenkante, wie sie zum Beispiel beim Überfahren eines Objektes, wie eines Steins, auftritt, kann zu einer Bewegung des Schildabschnitts in Richtung auf die Reifenflanke führen. Die Deformationszone ist dann vergleichbar mit dem Drehpunkt eines Hebels, während der zwischen Deformationszone und Außenkante befindliche Teil des Flankenschutzelements, insbesondere der Schildabschnitt, zugleich Kraft- als auch Lastarm des Hebels darstellt und um die Deformationszone herum schwenkbar ist. Da die Basis und damit die Deformationszone gegenüber der Außenkante axial nach außen versetzt sind, besitzt eine Kraft, welche radial nach innen gerichtet ist, stets eine Komponente, welche senkrecht zu dem gedachten Hebel, den das Flankenschutzelement darstellt, in Richtung auf die Reifenflanke gerichtet ist. Auf das Flankenschutzelement wirkt also ein Drehmoment, welches zu einer Schwenkung wenigstens eines Teils des Flankenschutzelements um die Deformationszone führen kann. Die Deformationszone wirkt daher wie ein Gelenk. Ein Teil des Flankenschutzelements, bevorzugt der Schildbereich, kann also in Richtung auf die Reifenflanke geschwenkt werden, um diese zu schützen.
Alternativ dazu oder gleichzeitig kann auch der Schildabschnitt wenigstens teilweise aus einem elastisch verformbaren Material gefertigt sein. Die Deformationszone kann den Schildabschnitt mit umfassen. Der Befestigungsabschnitt wirkt dann wie ein Festlager für das übrige Flankenschutzelement, welches gegenüber der Außenkante axial nach außen versetzt ist. Wirkt nun eine radial nach innen gerichtete Last auf die Außenkante, so wirkt, wie oben beschrieben, ein Drehmoment auf das Flankenschutzelement. Dieses Drehmoment kann dann auf das Flankenschutzelement als Biegemoment wirken, so dass das Flankenschutzelement, insbesondere der Schildabschnitt, in Richtung der Reifenflanke gebogen wird.
Die Deformationszone kann sowohl in radialer als auch in axialer Richtung elastisch verformbar sein. Dadurch kann zusätzlich zur elastischen Auslenkung der Innenfläche axial nach innen auch eine Abfederung von radial nach innen gerichteten Stößen erfolgen.
Um eine hohe Verformbarkeit der Deformationszone zu erreichen, kann die Deformationszone wenigstens teilweise aus einem anderen Material als das übrige Flankenschutzelement gebildet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Deformationszone wenigstens einen Schwächungsbereich mit einer gegenüber benachbarten Bereichen verringerten Querschnittsfläche quer zur Umfangsrichtung und/oder quer zur Axialrichtung aufweisen. Die Querschnittsfläche kann senkrecht zur Umfangsrichtung gegenüber benachbarten Bereichen verringert sein, so dass das Flankenschutzelement im Schwächungsbereich eine verringerte Materialstärke aufweist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Querschnittsfläche senkrecht zur Axialrichtung gegenüber benachbarten Bereichen verringert sein. Diese Verringerung kann z.B. durch flächige Ausnehmungen in der Deformationszone gebildet sein. Der Schwächungsbereich erlaubt eine einfache Herstellung einer Deformationszone. Zudem kann über die Querschnittsflächen die Verformbarkeit einer Deformationszone eingestellt werden.
Eine gleichzeitige Nutzung der Schwenkbarkeit wenigstens eines Teils des Flankenschutzelements um die Deformationszone in Richtung auf die Reifenflanke und eine Biegung des Flankenschutzelements in Richtung auf die Reifenflanke, wobei der Befestigungsabschnitt wie ein Festlager wirkt, kann dadurch erreicht werden, dass das Flankenschutzelement im Wesentlichen aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist, wobei die Deformationszone eine im Vergleich zum übrigen Flankenschutzelement erhöhte Verformbarkeit aufweist. Eine radial nach innen gerichtete Last auf die Außenkante führt dann gleichzeitig zu einer Schwenkung eines Teils des Flankenschutzelements in Richtung auf die Reifenflanke als auch zu einer Biegung des zwischen Deformationszone und Außenkante liegenden Teils des Flankenschutzelements in Richtung auf die Reifenflanke, da das durch die Last wirkende Drehmoment sowohl zur Schwenkung um die Deformationszone als auch zu einer Biegung durch das im Flankenschutzelement erzeugte Biegemoment führt.
Um die Neigung des Flankenschutzelementes zu erhöhen, bei einer radial nach innen auf die Außenkante wirkenden Last, den Schildabschnitt axial nach innen in Richtung auf die Reifenflanke auszulenken, kann die Basis einen Befestigungsabschnitt zur Anbringung des Flankenschutzelements an einem Träger und einen zwischen dem Befestigungsabschnitt und der Außenkante axial nach außen vorspringenden Vorsprung aufweisen. Der Vorsprung stellt einen zusätzliche Versatz in axialer Richtung nach außen darstellen, so dass die oben beschriebene Schwenkung eines Teils des Flankenschutzelements in Richtung auf die Reifenflanke verstärkt wird.
Um die Neigung des Flankenschutzelements weiter zu erhöhen, den Schildabschnitt bei einer radial nach innen gerichteten Last auf die Außenkante in Richtung auf die Reifenflanke zu schwenken, sowie um das Risiko weiter zu vermindern, dass sich das Flankenschutzelement bei einer radial nach innen gerichteten Last auf die Außenkante axial von der Reifenflanke weg bewegt, kann die Basis im Bereich des Vorsprungs einen im Wesentlichen V- oder U-förmigen Querschnitt aufweisen, dessen Grund axial nach außen weist. Beim Auftreten einer radial nach innen wirkenden Last können sich die beiden Schenkel des V- oder U-förmigen Profils aufeinander zu bewegen. Da der Grund des Profils axial nach außen weist, wird das sich radial vom Vorsprung nach außen erstreckende, übrige Flankenschutzelement bei einer solchen Bewegung axial nach innen in Richtung auf die Reifenflanke geschwenkt. Darüber hinaus stellt das Profil ein Federelement zum Abfedern radial nach innen gerichteter Stöße dar.
Der Schildabschnitt kann sich vom Vorsprung aus radial nach außen erstrecken. Der Vorsprung kann in der Deformationszone liegen. Dann ist der Schildabschnitt am Vorsprung schwenkbar gelagert und der Übergangsbereich vom Schildabschnitt zum Vorsprung wirkt wie ein Gelenk. Um ein besonders stabiles Flankenschutzelement zu erhalten, kann der Vorsprung durchgängig vom in Umfangsrichtung vorderen Ende zum in Umfangsrichtung hinteren Ende verlaufen.
Um die Beweglichkeit bzw. die Schwenkbarkeit des Schildabschnitts um den Vorsprung zu erhöhen, kann der Vorsprung Unterbrechungen aufweisen. Außerdem kann das Flankenschutzelement am Vorsprung, insbesondere am Übergang vom Schildabschnitt zum Vorsprung, eine im Vergleich zum übrigen Flankenschutzelement verringerte Materialstärke aufweisen. Weist der Vorsprung und/oder der Übergang vom Schildabschnitt zum Vorsprung eine gegenüber dem restlichen Flankenschutzelement erhöhte Verformbarkeit auf, gehören diese Bereiche zum Schwächungsbereich der Deformationszone.
Um einen gleichmäßigen Abstand der Innenfläche zu einer Reifenflanke zu erreichen, kann der Schildabschnitt eine wenigstens abschnittsweise konkave, axial nach innen weisende, Innenfläche aufweisen. Die Innenfläche kann sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise konkav sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Innenfläche ein Aufnahmevolumen bilden, in das die Walkzone eines Fahrzeugreifens im montierten Zustand auslenkungsfrei aufnehmbar ist. Fahrzeugreifen bilden im Bereich der Reifenaufstandsfläche in der Regel Walkzonen, welche nach außen gewölbt sind. Diese Walkzonen können also im Aufnahmevolumen aufgenommen sein, ohne dass durch die Wölbung der Walkzone eine Auslenkung des Flankenschutzelementes erfolgt. Fahrzeugreifen sind gewöhnlich nach Industrienormen standardisiert. Die im Betrieb auftretenden Walkzonen und ihre Abmessungen sind in der Regel bekannt. Daher kann das Aufnahmevolumen für einen bestimmten Reifentyp angepasst sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Flankenschutzelement wenigstens teilweise axial nach außen konvex geformt sein. Durch die nach außen konvexe Form kann auch das Wirken einer radial nach innen gerichteten Kraft auf einen nach außen konvex geformten Teil des Flankenschutzelements zu einer Auslenkung der Innenseite in Richtung auf die Reifenflanken erfolgen. Durch die gerundete Form werden außerdem Objekte wie z.B. Geröll vorteilhaft an der Außenseite des Flankenschutzelements abgeleitet. Zusammen mit der konkaven Innenfläche kann sich also eine konkav-konvexe Form ergeben, wobei sich die Wölbung axial nach außen erstreckt.
Um die Stabilität eines Flankenschutzelements bei gegebener Materialstärke zu erhöhen, kann der Schildabschnitt wenigstens in axialer Richtung eine im Vergleich zum Flankenschutzelement im Befestigungsabschnitt erhöhte Biegefestigkeit aufweisen. Zusätzlich dazu kann die Biegesteifigkeit in radialer Richtung im Vergleich zum übrigen Flankenschutzelement im Befestigungsabschnitt erhöht sein.
Durch die Sicke kann erreicht werden, dass das Flankenschutzelement biegbar bleibt, aber unter der Wirkung einer radial nach innen gerichteten Last nicht so stark gebogen wird, dass die Funktion des Flankenschutzelements beeinträchtigt wird.
Die Biegesteifigkeit in axialer Richtung kann dadurch erhöht sein, dass der Schildabschnitt wenigstens eine Sicke mit einer radial verlaufenden Sickenlängsachse aufweist. Die Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung kann dadurch erhöht werden, dass der Schildabschnitt wenigstens eine Sicke mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Sickenlängsachse aufweist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Flankenschutzelement einen in eine Rollrichtung weisenden vorderen Überlappungsbereich und einen gegen die Rollrichtung weisenden hinteren Überlappungsbereich aufweisen, wobei der vordere Überlappungsbereich gegenüber dem hinteren Überlappungsbereich axial nach innen versetzt ist. Die Versetzung ermöglicht es, mehrere Flankenschutzelemente in Umlaufrichtung hintereinander anzuordnen, so dass sich jeweils der vordere Überlappungsbereich in Rollrichtung mit einem hinteren Überlappungsbereich eines in Rollrichtung folgend angebrachten Flankenschutzelement überlappt. Der vordere Überlappungsbereich kann dabei im Wesentlichen in axialer Richtung zwischen einer zu schützenden Reifenflanke und dem hinteren Überlappungsbereich des in Rollrichtung folgend angeordneten Flankenschutzelementes angeordnet sein. Durch die Überlappung kann ein in Umfangsrichtung sich durchgängig erstreckender Schutzbereich gebildet sein. Um eine ausreichende Überlappung bei gleichzeitig niedrigem Materialverbrauch zu gewährleisten, kann der hintere Überlappungsbereich gegen die Rollrichtung weiter über den Befestigungsabschnitt herausragen als der vordere Überlappungsbereich in Rollrichtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann sich wenigstens eine Ausnehmung von einem in Rollrichtung weisenden Ende wenigstens in Richtung auf die Basis erstrecken und/oder sich wenigstens eine Ausnehmung von einem gegen die Rollrichtung weisenden Ende wenigstens in Richtung auf die Basis erstrecken. Die Ausnehmungen können ein Verkanten zweier benachbart montierter Flankenschutzelemente im Bereich der Deformationszone verhindern. Außerdem können die Ausnehmungen es losen Objekten, wie z.B. Steinen, ermöglichen, welche in einen Bereich zwischen die Reifenflanke und die Innenfläche gelangt sind, diesen Bereich zu verlassen.
Die eingangs genannte Schutzvorrichtung für Fahrzeugreifen kann gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung dadurch verbessert werden, dass die Flankenschutzelemente mit ihren Befestigungsabschnitten an einem ringförmigen, eine Achse des Fahrzeugreifens umlaufenden, parallel zur Reifenflanke angeordneten Halteorgan befestigt sind. Das ringförmige Halteorgan ermöglicht eine der Umfangsrichtung folgende Montage der Flankenschutzelemente. Das ringförmige Halteorgan kann bevorzugt an einer Felge des Reifens befestigt sein und stellt einen Träger für die Flankenschutzelemente dar.
Um im montierten Zustand der Schutzvorrichtung ein Herausfallen von zwischen der Schutzvorrichtung und der Reifenflanke befindlichen losen Objekten zu ermöglichen, kann die Schutzvorrichtung wenigstens eine axial verlaufende Auslassöffnung zwischen zwei benachbarten Flankenschutzelementen aufweisen, die durch wenigstens eine Ausnehmung von wenigstens einem der Flankenschutzelemente gebildet ist.
Um eine wirksame Auslassöffnung zu erhalten, ohne die Schutzwirkung der Schutzvorrichtung einzuschränken, kann wenigstens eine Auslassöffnung in radialer Richtung durch das ringförmige Halteorgan und durch die Überlappungsbereiche der Flankenschutzelemente begrenzt sein.
Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand einer Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die bei der Ausführungsform beispielhaft dargestellte Merkmalskombination kann nach Maßgabe der obigen Ausführung entsprechend der für einen bestimmten Anwendungsfall notwendigen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Flankenschutzelements durch weitere Merkmale ergänzt werden. Auch können, ebenfalls nach Maßgabe der obigen Ausführung, einzelne Merkmale bei der beschriebenen Ausführungsform weggelassen werden, wenn es auf die Wirkung dieses Merkmals in einem konkreten Anwendungsfall nicht ankommt.
In den Zeichnungen werden für Elemente gleicher Funktion und/oder gleichen Aufbaus stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Flankenschutzelements parallel zur Umfangsrichtung;
2 eine radial nach innen gerichtete Aufsicht des in 1 gezeigten Flankenschutzelements;
3 eine schematische Ansicht in axialer Richtung des Flankenschutzelements derselben Ausführungsform;
4 eine Schutzvorrichtung, welche aus Flankenschutzelementen gemäß der gezeigten Ausführungsform aufgebaut ist in einer axialen Aufsicht.
Zunächst ist der Aufbau eines erfindungsgemäßen Flankenschutzelements 1 mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben, welche dieselbe Ausführungsform in unterschiedlichen Ansichten zeigen. Der Verständlichkeit halber sind für die Richtungen Bezeichnungen gewählt, welche sich an einem Fahrzeugreifen orientieren.
Ein Fahrzeugreifen 3 ist in 1 nur angedeutet. Die axiale Innenrichtung A_i und die axiale Außenrichtung A_a verlaufen stets parallel zu einer Radachse des Fahrzeugreifens 3. Die axiale Innenrichtung A_i weißt zum Fahrzeugreifen 3, die axiale Außenrichtung A_a von diesem weg.
Die radiale Innenrichtung rad_i weist radial zur Radachse hin, die radiale Außenrichtung rad_a verläuft entgegengesetzt.
Das Flankenschutzelement 1 weist ein radial außenliegendes Ende 2, eine Basis 6 und einen dazwischen angeordneten Schildabschnitt 5 auf. Das radial außenliegende Ende 2 wird durch die Außenkante 11 gebildet. Die Basis 6 ist gegenüber der Außenkante 11 axial nach außen, in der axialen Außenrichtung A_i versetzt. Die Basis 6 umfasst einen radial innenliegenden Befestigungsabschnitt 7 und eine zwischen Schildabschnitt 5 und Befestigungsabschnitt 7 angeordnete Deformationszone 9. Der Befestigungsabschnitt 7 kann wie ein Festlager 10 für das Flankenschutzelement 1 wirken. Das Flankenschutzelement 1 besitzt eine radial außenliegende, sich in Umfangsrichtung U erstreckende Außenkante 11. Die Außenkante 11 schließt sich an den Schildabschnitt 5 an und begrenzt diesen radial nach außen. Die Außenkante 11 kann gleichzeitig ein Teil des Schildabschnitts 5 darstellen. Die Außenkante 11 ist bevorzugt entlang der Umfangsrichtung U gekrümmt.
Der Befestigungsabschnitt 7 verläuft in Umfangsrichtung U gesehen im Wesentlichen radial. Der Befestigungsabschnitt 7 kann Öffnungen 12 aufweisen, die das Flankenschutzelement 1 in radialer Richtung durchdringen und zum Durchführen von Befestigungselementen dienen.
Das Flankenschutzelement weist eine Innenfläche 13 auf. Die Innenfläche 13 erstreckt sich vom Befestigungsabschnitt 7 radial nach außen weg entlang der radialen Außenrichtung rad_a. In einem montierten Zustand weist die Innenfläche 13 in Richtung auf den Fahrzeugreifen 3 entlang der axialen Innenrichtung A_i. In einer kraftfreien Ausgangsstellung S kann die Innenfläche 13 vom Fahrzeugreifen 3 beabstandet sein. Wenigstens in der Ausgangsstellung S besteht zwischen der Außenkante 11 und dem Befestigungsabschnitt 7 ein Versatz 15. Die Außenkante 11 ist dabei wenigstens teilweise axial nach innen gegenüber dem Befestigungsabschnitt 7 versetzt.
Die Innenfläche 13 weist im Bereich des Schildabschnitts eine konkave Wölbung 17 auf. Die konkave Wölbung 17 erstreckt sich in radialer Richtung. Alternativ dazu kann die Innenseite 13 eine zusätzliche konkave Wölbung (nicht gezeigt) entlang der Umfangsrichtung U besitzen. Die konkav gewölbte Innenfläche 13 kann ein Aufnahmevolumen 19 bilden, in die eine Walkzone (nicht gezeigt) des Fahrzeugreifens 3 aufnehmbar ist, ohne dabei die Innenfläche 13 des Flankenschutzelements 1 auszulenken. Die Größe von auftretenden Walkzonen ist bekannt, da insbesondere im industriellen Bereich nach Industrienormen gefertigte Fahrzeugreifen bei definierten Reifendrücken verwendet werden. So kann die Wölbung 17 der Innenseite 13 für einen jeweiligen Einsatzzweck, bzw. Reifentyp gefertigt werden. Die radial nach außen weisende Seite 21 des Flankenschutzelements 1 ist im Bereich des Schildabschnitts 5 nach außen hin konvex geformt. Der Schildabschnitt 5 besitzt also in radialer Richtung eine konvex-konkave Form.
Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit in axialer Richtung A_i, A_a gegenüber dem übrigen Flankenschutzelement 1 besitzt der Schildabschnitt 5 eine Sicke 23. Die Sicke 23 besitzt eine Sickenlängsachse 25, welche radial verläuft. Die Sicke 23 des Ausführungsbeispiels besitzt ein wellenförmiges Profil 27. Alternativ dazu können auch andere bekannte Sickenprofile wie u. a. Halbrundsicken, Kastensicken oder Trapezsicken verwendet werden. Ebenfalls ist die Verwendung von Mehrfachsicken möglich. Ist ebenso eine erhöhte Biegesteifigkeit entlang der Umfangsrichtung U gewünscht, kann der Schildabschnitt 5 zusätzliche Sicken, deren Sickenlängsachsen im Wesentlichen zur Umfangsrichtung U verlaufen, aufweisen.
Das Flankenschutzelement 1 besitzt einen in Rollrichtung R weisenden vorderen Überlappungsbereich 27 und einen gegen die Rollrichtung weisenden hinteren Überlappungsbereich 29. Der vordere Überlappungsbereich 27 ist gegenüber dem hinteren Überlappungsbereich 29 um den Versatz 31 in der axialen Innenrichtung A_i versetzt. Der Versatz 31 kann dabei insbesondere wenigstens einer Materialdicke 33 entsprechen. Der vordere Überlappungsbereich 27 kann sich in Rollrichtung direkt an die wellenförmige Sicke 23 anschließen. Der hintere Überlappungsbereich 29 ragt gegen die Rollrichtung R weiter über den Befestigungsabschnitt 7 heraus als der vordere Überlappungsbereich 27 in Rollrichtung.
Vom vorderen Überlappungsbereich 27 und vom hinteren Überlappungsbereich 29 erstrecken sich in radialer Innenrichtung rad_i die Ausnehmungen 35 und 35'. Die Ausnehmung 35 erstreckt sich dabei gegen die Rollrichtung R auf die Deformationszone 9 und die Ausnehmung 35' erstreckt sich in Rollrichtung R auf die Deformationszone 9.
Die Deformationszone 9 erstreckt sich im Wesentlichen geradlinig und tangential zur Umfangsrichtung U zwischen dem in Umfangsrichtung U vorderen Ende 34a und dem in Umfangsrichtung U hinteren Ende 34b. Die Deformationszone 9 weist eine erhöhte Verformbarkeit gegenüber dem übrigen Flankenschutzelement 1 auf. Sie kann wenigstens teilweise aus einem anderen Material als das übrige Flankenschutzelement gebildet sein. Die Deformationszone 9 besitzt einen Schwächungsbereich 36 mit einer im Vergleich zur übrigen Materialstärke 33 verringerten Materialstärke 33’.
Die Deformationszone 9 besitzt eine erhöhte Verformbarkeit gegenüber dem übrigen Flankenschutzelement 1. Die Verformbarkeit kann dabei sowohl in radialer als auch in axialer Richtung erhöht sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Deformationszone 9 den Vorsprung 40. Der Vorsprung 40 springt axial nach außen vor und besitzt ein in einem Querschnitt quer zur Umfangsrichtung U im Wesentlichen V-förmiges Profil 38. Dabei weist eine konkave Innenseite 39 der Deformationszone 9 axial nach innen und der Grund 38a des V-förmigen Profils 38 axial nach außen.
Aufgabe und Funktion der Deformationszone 9 sowie weitere Elemente des Flankenschutzelements 1 sind im Folgenden erläutert: Eine radial nach innen auf die Außenkante 11 wirkende Last L erzeugt ein Drehmoment, wobei der Schildabschnitt 5 zugleich Lastarm und Kraftarm eines Hebels darstellt. Da die Deformationszone 9 eine gegenüber dem restlichen Flankenschutzelement 1 erhöhte Verformbarkeit aufweist, und die Basis 6 gegenüber der Außenkante 11 axial nach außen versetzt ist, führt das Drehmoment innerhalb der Deformationszone 9 zu einem im Vergleich zum übrigen Flankenschutzelement 1 erhöhten Biegemoment. Die Deformationszone 9 biegt sich dann stärker als das übrige Flankenschutzelement 1 und der Schildabschnitt 5 wird um die Deformationszone 9 herum in Richtung auf die Reifenflanke 3’ geschwenkt. Die Deformationszone 9 wirkt dann wie ein Gelenk, dessen Achse sich in Umfangsrichtung U erstreckt. Der Vorsprung 40 erzeugt einen zusätzlichen Versatz 15’. Der gedachte Hebel verläuft also von der Außenkante 11 bis zu dem Grund 38a. Die beiden Schenkel 38c und 38d des V-förmigen Profils 38 können sich in radialer Richtung (rad_i, rad_a) aufeinander zu bewegen, was die Neigung des Flankenschutzelements 1 verstärkt, den Schildabschnitt 5 in Richtung auf die Reifenflanke 3’ zu schwenken. Ist das Flankenschutzelement 1, insbesondere der Schildabschnitt 5, aus einem elastisch verformbaren Material gefertigt, so führt das Drehmoment auch im Schildabschnitt 5 zu einem Biegemoment, wodurch zusätzlich zur Schwenkung um die Deformationszone 9 eine Biegung des Schildabschnitts 5 in Richtung auf die Reifenflanke 3’ erfolgt. Beide Bewegungen führen zur Auslenkung der Innenfläche 13 in die axiale Innenrichtung A_i. Die Deformationszone 9 kann durch ihre elastische Verformbarkeit in radialer Richtung ebenso radial nach innen gerichtete Stöße auf die Außenkante 11 abfedern.
Wirkt eine Last L nicht direkt auf die Außenkante 11, sondern in axialer Richtung nach außen versetzt auf die konvex gewölbte Außenseite 21, so führt diese Last ebenso zur Auslenkung der Innenseite 13 in die axiale Innenrichtung A_i. Die konvex gewölbte Außenseite 21 ermöglicht es ebenso, dass Objekte von der Außenseite 21 abgelenkt werden. Die Sicke 23 vermindert ein Zusammenpressen in radialer Richtung des Schildbereichs 5 beim Wirken der Last L.
Die Ausgestaltung des Flankenschutzelements 1 führt daher, wie oben beschrieben, bei Wirkung einer radial nach innen gerichteten Last L dazu, dass sich das Flankenschutzelement 1 mit seiner Innenfläche 13 in Richtung auf eine Reifenflanke 3' bewegt und diese dabei schützt. Die Innenfläche 13 kann sich dabei zumindest teilweise an die Reifenflanke 3' anlegen. Durch die oben beschriebene Ausgestaltung und Funktion des erfindungsgemäßen Flankenschutzelements 1 kann daher die Gefahr verringert oder sogar ausgeschlossen werden, dass sich das Flankenschutzelement 1 beim Wirken einer radial nach innen gerichteten Kraft L von dem Reifen 3 weg bewegt, wodurch dieser ungeschützt wäre.
4 zeigt eine Aufsicht in axialer Innenrichtung auf eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung 41. Die Schutzvorrichtung 41 umfasst eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Flankenschutzelementen 1, welche entlang der Umfangsrichtung U verlaufen und sich dabei teilweise schindelartig überlappen. Dabei liegt der vordere Überlappungsbereich 27 jeweils in axialer Innenrichtung A_i hinter einem hinteren Überlappungsbereich 29 eines in Umfangsrichtung U folgend angeordneten Flankenschutzelements 1. Die hinteren Überlappungsbereiche 29 erstrecken sich gegen die Umfangsrichtung U bis vor die Sicke 23 des durch sie überlappten Flankenschutzelements 1. Die Schildabschnitte 5 bilden dabei einen in Umfangsrichtung U durchgängigen Schutzbereich 43. Da die jeweiligen Schildabschnitte 5 nicht fest miteinander verbunden sind, wirkt sich eine Auslenkung oder Deformation eines der Schildabschnitte 5 nicht auf alle weiteren Flankenschutzelemente 1 der Schutzvorrichtung 41 aus.
Die einzelnen Schutzelemente 1 sind jeweils mit ihrem Befestigungsabschnitt 7 an einem Träger 44, der durch ein ringförmiges Halteorgan 45 gebildet ist, befestigt. Das Halteorgan 45 verläuft ringförmig äquidistant um eine Reifenachse 47. Es wird bevorzugt an einer Radfelge befestigt. Zur Befestigung der Befestigungsabschnitte 7 am Halteorgan 45 können Befestigungselemente 49 wie z.B. Schrauben verwendet werden. In diesem Fall weisen die Befestigungsabschnitte 7 Öffnungen 12 auf, welche von den Befestigungselementen 49 durchdrungen werden können. Um eine besonders hohe Stabilität der Befestigung zu erreichen und eine Deformation des Flankenschutzelements 1 in Befestigungsabschnitt 7 zu vermeiden, können die Öffnungen 12 in radialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sein.
Die Schutzvorrichtung weist Auslassöffnungen 53 auf, welche sich in axialer Richtung durch die Schutzvorrichtung 41 erstrecken. Die Auslassöffnungen 53 sind jeweils in einem Bereich zwischen zwei Flankenschutzelementen 1 angeordnet. Die Auslassöffnungen sind in radialer Richtung durch das ringförmige Halteorgan 45 und die Überlappungsbereiche 27, 29 begrenzt.
Die Auslassöffnungen 53 sind durch die Ausnehmungen 35, 35' gebildet. Die Auslassöffnungen 53 erlauben es Objekten, wie z.B. Steinen, welche zwischen den Schutzbereich 43 und eine Reifenflanke gelangen, wieder herauszufallen, um eine Beschädigung der Reifenflanke oder der Innenflächen 13 der Flankenschutzelemente 1 zu vermeiden. Zusätzlich verhindern die Auslassöffnungen 53 ein Verkanten zweier benachbarter Flankenschutzelemente 1 im Bereich ihrer Deformationszonen 9.
Bezugszeichenliste

1: Flankenschutzelement
2: radial außenliegendes Ende
3: Fahrzeugreifen
3’: Reifenflanke
5: Schildabschnitt
6: Basis
7: Befestigungsabschnitt
9: Deformationszone
10: Festlager
11: Außenkante
12: Öffnung
13: Innenfläche
15, 15’: Versatz
17: Wölbung
21: Außenseite
19: Aufnahmevolumen
23: Sicke
25: Sickenlängsachse
27: Vorderer Überlappungsbereich
29: Hinterer Überlappungsbereich
31: Versatz
33, 33’: Materialstärke
34a, 34b: Enden in Umfangsrichtung
35, 35’: Ausnehmungen
36: Schwächungsbereich
37: Federelement
38: V-förmiges Profil
38a: Grund
38c, 38d: Schenkel
39: Innenseite
40: Vorsprung
41: Schutzvorrichtung
43: Schutzbereich
44: Träger
45: Halteorgan
47: Reifenachse
49: Befestigungselement
53: Auslassöffnung
U: Umfangsrichtung
R: Rollrichtung
A_i: Axiale Innenrichtung
A_a: Axiale Außenrichtung
rad_a: Radiale Außenrichtung
rad_i: Radiale Innenrichtung
S: Ausgangsstellung
L: Last

Claims

Schildförmiges Flankenschutzelement (1) für einen Fahrzeugreifen (3), mit einer radial innenliegenden Basis (6), mit einer das radial außenliegende Ende (2) bildenden, sich in einer Umfangsrichtung (U) erstreckenden Außenkante (11), und mit einem sich von der Außenkante (11) bis wenigstens zur Basis (6) erstreckenden Schildabschnitt (5), wobei die Außenkante (11) wenigstens teilweise gegenüber der Basis (6) axial nach innen versetzt ist.
Flankenschutzelement (1) nach Anspruch 1, wobei der Schildabschnitt (5) in einer Schutzstellung gegenüber einer Ausgangsstellung (S) unter einer radial nach innen auf die Außenkante (11) wirkenden Last (L) axial nach innen ausgelenkt ist.
Flankenschutzelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Basis (6) einen Befestigungsabschnitt (7) zur Anbringung des Flankenschutzelements (1) an einem Träger (44) aufweist und wobei zwischen dem Befestigungsabschnitt (7) und der Außenkante (11) eine Deformationszone (9) vorgesehen ist, die sich von einem in Umfangsrichtung (U) vorderen Ende (34a) bis zu einem in Umfangsrichtung (U) entgegengesetzt angeordneten hinteren Ende (34b) erstreckt und eine gegenüber dem restlichen Flankenschutzelement (1) erhöhte elastische Verformbarkeit aufweist.
Flankenschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Deformationszone (9) wenigstens einen Schwächungsbereich (36) mit einer gegenüber benachbarten Bereichen verringerten Querschnittsfläche quer zur Umfangsrichtung (U) und/oder quer zur Axialrichtung (A_i, A_a) aufweist.
Flankenschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Basis (6) einen Befestigungsabschnitt (7) zur Anbringung des Flankenschutzelements (1) an einem Träger (44) und einen zwischen dem Befestigungsabschnitt (7) und der Außenkante (11) axial nach außen weisenden Vorsprung (40) aufweist.
Flankenschutzelement (1) nach Anspruch 5, wobei die Basis (6) im Bereich des Vorsprungs (40) einen im Wesentlichen V- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, dessen Grund (38a) axial nach außen weist.
Flankenschutzelement (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich der Schildabschnitt (5) von dem Vorsprung (40) aus radial nach außen erstreckt.
Flankenschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schildabschnitt (5) eine wenigstens abschnittsweise konkave, axial nach innen weisende, Innenfläche (13) aufweist.
Flankenschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schildabschnitt (5) wenigstens eine Sicke (23) mit einer radial verlaufenden Sickenlängsachse (25) aufweist.
Flankenschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem in eine Rollrichtung (R) weisenden vorderen Überlappungsbereich (27) und einem gegen die Rollrichtung (R) weisenden hinteren Überlappungsbereich (29), wobei der vordere Überlappungsbereich (27) gegenüber dem hinteren Überlappungsbereich (29) axial nach innen versetzt ist.
Flankenschutzelement (1) nach Anspruch 10, wobei der hintere Überlappungsbereich (29) gegen die Rollrichtung (R) weiter über den Befestigungsabschnitt (7) herausragt als der vordere Überlappungsbereich (27) in Rollrichtung (R).
Flankenschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei sich wenigstens eine Ausnehmung (35) von einem in Rollrichtung (R) weisenden Ende wenigstens in Richtung auf die Basis (6) erstreckt, und/oder dass sich wenigstens eine Ausnehmung (35) von einem gegen die Rollrichtung (R) weisenden Ende wenigstens in Richtung auf die Basis (6) erstreckt.
Schutzvorrichtung (43) für Fahrzeugreifen (3), umfassend eine Vielzahl von schildförmigen, in einer Umfangsrichtung (U) schindelartig überlappend angeordneten Flankenschutzelementen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Schutzvorrichtung (43) nach Anspruch 13, wobei die Flankenschutzelemente (1) mit ihren Befestigungsabschnitten (7) an einem ringförmigen, eine Achse (47) des Fahrzeugreifens (3) umlaufenden, parallel zur Reifenflanke (3’) angeordneten, Halteorgan (45) befestigt sind.
Schutzvorrichtung (43) nach Anspruch 13 oder 14, mit wenigstens einer axial verlaufenden Auslassöffnung (53) zwischen zwei benachbarten Flankenschutzelementen (1), die durch wenigstens eine Ausnehmung (35, 35’) von wenigstens einem der Flankenschutzelemente (1) gebildet ist.
Schutzvorrichtung (43) nach Anspruch 15, wobei wenigstens eine Auslassöffnung (53) in radialer Richtung (rad_i, rad_a) durch das ringförmige Halteorgan (45) und durch die Überlappungsbereiche (27, 29) der Flankenschutzelemente (1) begrenzt ist.