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Die Erfindung betrifft eine Reifenstruktur, insbesondere eine Reifenstruktur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Schlauchlose Reifen, oftmals als Vakuumreifen, Niederdruckreifen oder Luftreifen bezeichnet, zeichnen sich durch hohe Elastizität, Verschleißbeständigkeit, optimale Haftung und effiziente Wärmeableitung aus. Aufgrund dieser Eigenschaften finden sie breite Anwendung in Verkehrsmitteln wie Fahrrädern, Motorrädern und Personenkraftwagen sowie in schweren Nutzfahrzeugen wie Bussen und Lastkraftwagen. Auch im Werkzeugbereich wird ihre Verwendung immer beliebter. Fahrräder werden basierend auf dem vorgesehenen Einsatzbereich in diverse Kategorien klassifiziert. Entsprechend des jeweiligen Anwendungsbereichs sind sie mit spezifischen Reifentypen auszurüsten und auf angepasste Art und Weise zu verwenden. Für Fahrräder, die in schwierigem Gelände wie Waldland und Sandboden eingesetzt werden, ist aufgrund der unebenen und stark variierenden Beschaffenheit des Untergrunds nicht empfehlenswert, die Reifen besonders stark aufzupumpen. Ein zu hoher Reifendruck könnte die Elastizität des Reifens übermäßig erhöhen, wodurch die Kontaktfläche zwischen Reifen und Boden verkleinert wird. Dies würde die Bodenhaftung des Reifens verringern und das Fahrverhalten negativ beeinflussen. Deshalb werden bei diesem Fahrradtyp die Reifen oft nicht vollständig aufgepumpt, um eine optimale Bodenhaftung zu gewährleisten.
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Bei praktischer Anwendung können nicht vollständig aufgepumpte Reifen jedoch die Lebensdauer der Felge signifikant beeinträchtigen. Dies liegt daran, dass die Felge während der Fahrt häufig direkten Kontakt zu Geländeunebenheiten oder anderen Hindernissen hat, was zu verstärkten Stoßeinwirkungen führt. Über die Zeit kann dies zu Felgenverformungen führen, was nicht nur die Lebensdauer der Felge verkürzt, sondern auch das Fahrverhalten negativ beeinflusst. Zudem wird bei nicht optimal aufgepumpten Reifen die Verbindung zwischen Reifenwulst und Felge wiederholt stark belastet, was zu Reifenschäden beitragen kann und dessen Lebensdauer verringert. Ein weiteres Risiko ist, dass sich der verformte Reifen während der Nutzung von der Felge lösen und somit eine potenzielle Gefahrenquelle darstellen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reifenstruktur zu schaffen, die die im Stand der Technik bestehenden Probleme löst und Aufprallkräfte in einem unvollständig aufgepumpten Zustand absorbieren kann, um die Felge zu schützen, die Nutzungsdauer zu erhöhen und sowohl die Sicherheit als auch das Benutzererlebnis zu optimieren, ohne die Performance des Reifens in spezifischen Einsatzgebieten wie Wäldern und Sandlandschaften zu kompromittieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Reifenstruktur, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.
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Gemäß der Erfindung weist eine Reifenstruktur bereitgestellt, die Folgendes aufweist:
- eine Felge, die außenumfangsseitig mit einer Montagerille versehen ist;
- einen Außenreifen, der über einen Wulst verfügt, welcher dicht an der Seitenwand der Montagerille anliegt, wodurch ein versiegelter Lufthohlraum zwischen der Felge und dem Außenreifen entsteht;
- einen Innenschlauch, der aus einem elastischen, porösen Material besteht, in Ringform ausgebildet ist und einen größeren Querschnitt als der Lufthohlraum besitzt, wobei der Innenschlauch innerhalb des Lufthohlraums positioniert ist, sodass seine Oberfläche direkt an der Innenwand des Lufthohlraums anliegt; und
- ein Ventil, das an der Felge angebracht ist und das Befüllen des Lufthohlraums sowie des Innenschlauchs mit Luft ermöglicht.
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Gemäß der Erfindung sind an beiden Seiten der Montagerille Stufenabschnitte vorgesehen, die radial zur Felge hervorstehen, wobei der zentrale Bereich der Innenfläche des Innenschlauchs zwischen den beiden Stufenabschnitten der Montagerille eingebettet liegt.
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Gemäß der Erfindung ist ein Begrenzungsflansch an der Innenkante des Stufenabschnitts vorgesehen und steht radial zur Radfelge hervor, wobei, wenn der Innenschlauch in die Innenwand des Lufthohlraums eingesetzt wird, der Begrenzungsflansch in die Innenringfläche des Innenschlauchs eingreift.
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Gemäß der Erfindung ist das Material des Innenschlauchs Schaumstoff.
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Gemäß der Erfindung verfügt die Seitenwand der Montagerille über ein Montageloch, welches sich sowohl zur Innen- als auch zur Außenseite der Felge erstreckt, wobei das Ventil dicht im Montageloch montiert ist. Als Alternative dazu ist das Montageloch an der Grundwand der Montagerille ausgebildet, wobei das Ventil dicht im Montageloch montiert ist.
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Zusammengefasst wird der Innenschlauch, bestehend aus einem elastischen porösen Material, in dem geschlossenen Lufthohlraum positioniert, welcher zwischen der Felge und dem Außenreifen erzeugt wird. Bei der Herstellung des Innenschlauchs wird es entsprechend der Form des Lufthohlraums geformt und besitzt einen größeren Querschnitt als dieser. Dies garantiert, dass es nach der Installation den Hohlraum komplett ausfüllt und sowohl eine stützende als auch eine dämpfende Funktion für den Außenreifen übernimmt. In Fällen, in denen der Lufthohlraum nicht vollständig aufgeblasen ist und der Außenreifen aufgrund externer Kräfte verformt wird, kann der Innenschlauch den Großteil der Aufprallenergie absorbieren, was direkt auf die Felge übertragene Schäden verhindert. Das erhöht die Schutzfunktion und Langlebigkeit sowohl der Felge als auch des Reifens. Daher eignet sich das erfindungsgemäße Produkt insbesondere für Reifen, die in Wäldern, Sandgebieten und ähnlichen Gebieten eingesetzt werden.
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Der Innenschlauch besteht aus elastischem, porösem Material, und die Löcher im Schlauch selbst können auch mit Gas gefüllt werden, sodass der Lufthohlraum weiterhin normal aufgepumpt werden kann und so sichergestellt wird, dass die Aufpumpmenge für den normalen Gebrauch des Reifens ausreicht. Selbst wenn der Außenreifen undicht wird, bietet der Innenschlauch eine zusätzliche Sicherheit und gewährleistet eine weiterführende Nutzbarkeit bis zur anstehenden Reparatur, wodurch mögliche Sicherheitsrisiken während der Fahrt minimiert werden. Durch Material und Dimensionierung des Innenschlauchs wird sichergestellt, dass dieser auch nach dem Aufblasen des Außenreifens eng am Lufthohlraum anliegt, was funktionale Stabilität sicherstellt.
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Die poröse Beschaffenheit des Innenschlauchs bietet zudem eine Schallabsorptionsfunktion. Nachdem der Innenschlauch fest am Außenreifen befestigt ist und wenn der Außenreifen direkt den Boden oder Hindernisse auf dem Boden berührt und während der Fahrt Geräusche erzeugt, werden diese über den Außenreifen und den Innenschlauch an den letzteren weitergeleitet und dort absorbiert, wodurch Geräuschemissionen reduziert werden.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Reifenstruktur;
- 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Reifenstruktur; und
- 3 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Reifenstruktur.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 weist eine erfindungsgemäße Reifenstruktur eine Felge 1, einen Außenreifen 2, einen Innenschlauch 3 und ein Ventil 4 auf.
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Die Felge 1 ist außenumfangsseitig mit einer Montagerille 11 versehen.
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Der Außenreifen 2 verfügt über einen Wulst 21, welcher dicht an der Seitenwand der Montagerille 11 anliegt, wodurch ein versiegelter Lufthohlraum 10 zwischen Felge 1 und Außenreifen 2 gebildet wird.
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Der Innenschlauch 3 besteht aus einem elastischen, porösen Material in Ringform und besitzt einen größeren Querschnitt als der Lufthohlraum 10. Er ist innerhalb des Lufthohlraums 10 positioniert, sodass seine Oberfläche direkt an der Innenwand des Lufthohlraums 10 anliegt.
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Das Ventil 4 ist an der Felge 1 befestigt und ermöglicht das Befüllen des Lufthohlraums 10 sowie des Innenschlauchs 3 mit Luft.
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Spezifische Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden dargestellt.
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Der zuvor erwähnte Außenreifen 2 und die Felge 1 sind fest miteinander verbunden, wobei der herkömmliche Produktionsprozess für Vakuumreifen zur Anwendung kommt. Der Außenreifen 2 kann als Vakuumreifen ausgebildet sein. Diese Technologie ist bereits bekannt und wird hier nicht weiter ausgeführt.
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An beiden Seiten der Montagerille 11 sind Stufenabschnitte 12 vorgesehen, die radial zur Felge 1 hervorstehen. Diese Abschnitte bilden zwischen sich eine Nutstruktur. Der zentrale Bereich der Innenfläche des Innenschlauchs 3 liegt zwischen den Stufenabschnitten 12 eingebettet, sodass die Innenfläche des Innenschlauchs 3 exakt auf die Stufenabschnitte 12 abgestimmt ist. Der Stufenabschnitt 12 bietet dem Innenschlauch 3 Unterstützung, hält dem Druck des Innenschlauchs 3 stand und dient als axialer Begrenzer für den Innenschlauch 3, um dessen strukturelle Stabilität zu gewährleisten. Zudem verdickt der Stufenabschnitt 12 die betreffende Stelle der Felge 1, was die Festigkeit der Felge 1 verbessert. Zusätzlich liegt die innere Fläche des Wulstes 21 am Stufenabschnitt 12 an.
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Ein Begrenzungsflansch 121 ist an der Innenkante des Stufenabschnitts 12 vorgesehen und steht radial zur Radfelge 1 hervor. Wenn der Innenschlauch 3 in die Innenwand des Lufthohlraums 10 eingesetzt wird, greift der Begrenzungsflansch 121 in die Innenringfläche des Innenschlauchs 3 ein und verstärkt somit die axiale Begrenzung des Innenschlauchs 3.
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Das Material des oben erwähnten Innenschlauchs 3 ist Schaumstoff.
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Die Seitenwand der besagten Montagerille 11 verfügt über ein Montageloch 13, welches sich sowohl zur Innen- als auch zur Außenseite der Felge 1 erstreckt. Das Ventil 4 ist dicht im Montageloch 13 montiert. Abhängig von Typ und Spezifikation der Felge 1 kann das Montageloch 13 auch an der Grundwand der Montagerille 11 angebracht sein, sodass sich die Position des Ventils 4 auf der Innenringfläche der Felge 1 befindet.
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Der Innenschlauch 3, bestehend aus einem elastischen porösen Material, wird in dem geschlossenen Lufthohlraum 10 positioniert, welcher zwischen der Felge 1 und dem Außenreifen 2 erzeugt wird. Bei der Herstellung des Innenschlauchs 3 wird es entsprechend der Form des Lufthohlraums 10 geformt und besitzt einen größeren Querschnitt als dieser. Dies garantiert, dass es nach der Installation den Hohlraum komplett ausfüllt und sowohl eine stützende als auch eine dämpfende Funktion für den Außenreifen 2 übernimmt. In Fällen, in denen der Lufthohlraum 10 nicht vollständig aufgeblasen ist und der Außenreifen 2 aufgrund externer Kräfte verformt wird, kann der Innenschlauch 3 den Großteil der Aufprallenergie absorbieren, was direkt auf die Felge 1 übertragene Schäden verhindert. Das erhöht die Schutzfunktion und Langlebigkeit sowohl der Felge 1 als auch des Reifens. Daher eignet sich das erfindungsgemäße Produkt insbesondere für Reifen, die in Wäldern, Sandgebieten und ähnlichen Gebieten eingesetzt werden. Der Innenschlauch besteht aus elastischem, porösem Material, und die Löcher im Schlauch selbst können auch mit Gas gefüllt werden, sodass der Lufthohlraum weiterhin normal aufgepumpt werden kann und so sichergestellt wird, dass die Aufpumpmenge für den normalen Gebrauch des Reifens ausreicht. Selbst wenn der Außenreifen 2 undicht wird, bietet der Innenschlauch 3 eine zusätzliche Sicherheit und gewährleistet eine weiterführende Nutzbarkeit bis zur anstehenden Reparatur, wodurch mögliche Sicherheitsrisiken während der Fahrt minimiert werden. Durch Material und Dimensionierung des Innenschlauchs 3 wird sichergestellt, dass dieser auch nach dem Aufblasen des Außenreifens 2 eng am Lufthohlraum 10 anliegt, was funktionale Stabilität sicherstellt. Die poröse Beschaffenheit des Innenschlauchs 3 bietet zudem eine Schallabsorptionsfunktion. Wenn der Außenreifen 2 während der Fahrt Geräusche erzeugt, werden diese über den Außenreifen 2 und den Innenschlauch 3 an den letzteren weitergeleitet und dort absorbiert, wodurch Geräuschemissionen reduziert werden.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Felge
- 11
- Montagerille
- 12
- Stufenabschnitt
- 121
- Begrenzungsflansch
- 13
- Montageloch
- 2
- Außenreifen
- 21
- Wulst
- 3
- Innenschlauch
- 4
- Ventil
- 10
- Lufthohlraum
