DE2312785A1

DE2312785A1 - Flugzeugreifen

Info

Publication number: DE2312785A1
Application number: DE2312785A
Authority: DE
Inventors: Robert Henry Abplanalp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-22
Filing date: 1973-03-15
Publication date: 1973-09-27
Also published as: FR2176977A1; US3773283A; AU472552B2; ZA731800B; AU5331373A; GB1407358A; FR2176977B1; FI49948B; CA971468A; IE37708L; BR7302023D0; CH555765A; FI49948C; JPS496602A; IT981975B; NL7303602A; LU67257A1; AR197031A1; BE797014A; IE37708B1

Description

Flugzeugreifen

Die Erfindung betrifft einen Flugzeugreifen mit Mitteln, die ihn in Drehung versetzen, wenn er dem Luftstrom ausgesetzt wird.

Flugzeugreifen unterliegen beim Landen im Augenblick der Bodenberührung einer erheblichen Beanspruchung, Abnutzung und Erwärmung. Wenn die Flugzeugrüder beim Landen im Augenblick der Bodenberührung im wesentlichen stillstehen, müssen sie durch die Reibung am Boden sehr schnell auf eine Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt werden, die gleich der Landegeschwindigkeit moderner Flugzeuge ist. Da einige Flugzeuge mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 250 km pro Stunde landen, ist die Beschleunigung der Räder erheblich. Die beschleunigende Reibungskraft tritt gleichzeitig mit der hohen Radbelastung aufgrund der Masse des landenden Flugzeugs auf. Zu den Folgen dieser plötzlichen Beschleunigung gehören ein Durchrutschen oder Fressen, was eine ungleichmäßige Reifenabnutzung zur Folge hat, eine plötzliche Wärmeentwicklung im Reifen und die Gefahr eines seitlichen Weggleitens (Schleuderns). Das Fressen des Reifens und die Wärmeentwicklung, die durch die Drehbeschleunigung beim Landen verursacht werden, verringern die Lebensdauer

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des Reifens erheblich. Die durch die Beschleunigung des Flugzeugrades und -reifens bewirkte Beanspruchung wird schließlich auf das Fahrwerk übertragen, so daß es diese Beanspruchung zusätzlich zu den anderen bei der Landung auftretenden Belastungen aufnehmen muß.

Man hat bereits die verschiedensten Mittel angewandt, um der· Flugzeugrädern vor der Bodenberührung einen Drall zu erteilen Einige diesbezügliche Verfahren sind in den US-Patentschriften 3 233 849 und 2 435 801 angegeben. Die angegebenen Mittel umfassen die Ausbildung von Lappen oder Taschen an der Reifenseitenwand, die Luft einfangen und dadurch den Reifen in Drehung versetzen, wenn der Reifen dem Luftstrom ausgesetzt v/ird. Die US-Patentschrift 2 417 466 zeigt Lappen oder Taschen, die in der Lauffläche des Reifens ausgebildet sind. Die US-Patentschrift 3 532 147 beschreibt einen Flugzeugreifen mit mehreren am Umfang umlaufenden Rillen in der Lauffläche, wobei die die Bodenfläche berührenden Teile der Lauffläche mit Vertiefungen oder Taschen versehen sind, die zu den Umfangsrillen führende Wasserauslaßkanäle aufweist. Dieser Reifen kann durch Wasser in Drehung versetzt werden, und zwar durch die Ausnutzung eines turbinenartigen Effekts, wenn der Reifen beim Landen auf einer nassen Landebahn gleitet, d, h. einem sogenannten "Aquaplaning" ausgesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Flugzeugreifen zu schaffen, der sich selbst in Drehung versetzt, wenn er einem Luftstrom ausgesetzt wird, dessen Leistungsfähigkeit ansonsten der eines normalen Flugzeugreifens gleicht und der mittels einer herkömmlichen Einrichtung leicht hergestellt werden kann.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lauffläche des Reifens mindestens eine umlaufende Rille aufweist, in der völlir innerhalb der Rille mehrere Antriebsflügel mit unsymmetrischer Form, die dem Luftstrom zur Veranlassung

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einer Drehung einen Differentialwiderstand entgegensetzt, ausgebildet sind.

Bei diesem Reifen ist die ungleichmäßige Wärmeentwicklung in der Seitenwand vermieden, die dadurch verursacht wird, daß sich die Dicke und Wärmeleitfähigkeit aufgrund der Ausbildung von Lappen, Flügeln oder Klappen an der Seitenwand ändert. Da der Reifen nach der Erfindung eine herkömmliche Lauffläche aufweist, ist er während des Laufs ebenso ruhig und vibrationsfrei wie herkömmliche Flugzeugreifen. Im Gegensatz zu Reifen mit unterbrochener Lauffläche hat der neue Reifen eine Bodenhaftung, die der von herkömmlichen Flugzeugreifen gleicht, die nicht die Fäl" ^keit besitzen, sich selbst in Drehung zu versetzen. Die Fähigkeit, sich selbst in Drehung zu versetzen, bleibt unvermindert während der gesamten Lebensdauer des Reifens erhalten, v/eil die die Drehbewegung bewirkenden Mittel nicht mit der Landebahnoberfxäche in eine sie abnutzende Berührung kommen. Wenn das Profil der Lauffläche abgenutzt ist, kommen die Antriebsmittel mit der Rollbahn in Berührung, so daß sie Geräusche und eine Vibration verursachen. Auf diese V/eise wird hörbar angezeigt, daß das nutzbare Profil abgenutzt ist. Im Gegensatz zu bekannten Reifen mit Luftströmungsantrieb läßt sich der neue Reifen auf herkömmliche Weise leicht formen, da keine Lappen, inneren Hohlräume oder Wasserkanäle vorgesehen sind, die jeweils komplizierte Formwerkzeuge erfordern.

Die Zeichnungen stelleiein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar:

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Fig. 1 die Schnittansicht I-I nach Fig. 2 und Fig. 2 die Schnittansicht II-II nach Fig. 1.

Der dargestellte Reifen 2 hat in seiner Lauffläche mehrere auf dem Reifenumfang umlaufende Rillen 4. Innerhalb jeder Rille befindet sich eine den Boden der Rille bildende Folge asymmetrischer spitz./inklinger Keile 8 mit im wesentlichen

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Sägezahnform. Jeder Keil hat eine sich in radialer Richtung erstreckende Fläche 14 und eine längere schräge oder tangentiale Fläche 10. Die Scheitel 16 aller Keile liegen auf einem Kreis mit einem Radius R-1, der kleiner als der Radius R-2 der Lauffläche 6 ist, so daß sich ein ringförmiger Spalt 18 zwischen dem äußersten Scheitel 16 der Keile und der Lauffläche 6 befindet. Die Breite der Keile entspricht der Breite der umlaufenden Rillen 4. Die längere Fläche 10 jedes Keils und die radiale Fläche 14 des benachbarten Keils bilden zusammen eine komplementäre keilförmige Vertiefung oder Tasche 12. Die radialen Flächen 14 wirken wie Antriebsflügel oder die Schaufeln des Laufrades einer Turbine, über die der auftreffende Luftstrom ein größeres Drehmoment ausübt als über die vertikal gegenüberliegenden längeren schrägen Flächen 10, die dem auftreffenden Luftstrom einen geringeren Luftwiderstand bieten.

Die Einbaulage der Reifen ist so gewählt, daß die radialen Flächen 14 der Keile 8 an der Unterseite des Reifens senkrecht zum Luftstrom und diesem zugekehrt sind. Dagegen verlaufen die längeren schrägen Flächen 10 im wesentlichen parallel zum Luftstrom auf der Oberseite des Reifens. Infolgedessen übt der Luftstrom an der Unterseite des Reifens einen größeren Flächendruck und infolgedessen ein größeres Drehmoment in Richtung des dargestellten eils über die radiale Fläche 14 als auf eier Oberseite über die Fläche 10 aus. Aufgrund der unterschiedlichen Strömung sv/ider stände auf der Ober- und Unterseite des Reifens wird der Reifen vor der Bodenberührung in Flugrichtung in Drehung versetzt. Diese Drehung setzt sofort selbsttätig aufgrund des Fahrtwindes ein, wenn das Fahrgestell ausgefahren wird. Die Räder v/erden dabei allmählich auf eine Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt, die aufgrund von Reibungsverlusten zwar kleiner als die Landegeschwindigkeit sein kann, jedoch einen brauchbaren Bruchteil dieser beträgt. Diese allmähliche Beschleunigung verringert die Beanspruchung des Reifens und Fahrwerks im Augenblick der Bodenberührung bei der Landung.

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Die durch den Luftstrom bewirkte Drehung verringert nicht nur die anfängliche Verzögerungggierung des Flugzeugs, sondern auch die Reifenabnutzung, Reifenerhitzung und Fahrwerksbeanspruchung. Bei nasser Rollbahn übt das Wasser einen Druck auf die radialen Flächen 14 der Keile 8 aus, der den "Aquaplaning" genannten Gleiteffekt verringert. Denn die Keile bewirken, daß sich die Räder weiterdrehen, wenn das Flugzeug durch Wasser rollt. Die Keile 8 haben einen dem ringförmigen Spalt 18 entsprechenden Abstand von der Rollbahnoberfläche. Der Spalt 18 verringert sich mit zunehmender Abnutzung der Lauffläche 6, bis die Keile 8 die Rollbahn berühren. Bei dieser Berührung entsteht ein Geräusch, das als hörbares Zeichen dafür dienen kann, daß der abgenutzte Reifen ersetzt werden muß.

Obwohl als bevorzugtes AusfUhrungsbeispiel Keile mit radialen Flächen 14 und tangentialen Flächen 10 dargestellt sind, können die Keilflächen auch von einem genau radialen oder tangentialen Verlauf oder d,er ebenen Form abweichen. Die Form der Flächen ist jedoch asymmetrisch zu wählen, um eine Strömungswiderstandsdifferenz zwischen den sich diametral gegenüberliegenden oberen und unteren Teilen des Reifens zur Ausübung eines Drehmoments zu erzielen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

j 1. Flugzeugreifen, der durch einen Luftstrom antreibbar ist, ^-—^dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (6) des Reifens (2) mindestens eine umlaufende Rille (4) aufweist, in der völlig innerhalb der Rille mehrere Antriebsflügel alt unsymmetrischer Form, die dem Luftstrom zur Veranlassung einer Drehung einen Differentialwiderstand entgegensetzt, ausgebildet sind.
2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsflügel den Boden der Rille bilden.
3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsflügel im wesentlichen die Form von Keilen (8) mit einer im wesentlichen radialen Fläche (14) und einer zweiten Fläche (10) haben.
4. Reifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fläche (10) von der im wesentlichen radialen Fläche (14) eines Keils (8) schräg nach innen zu der im wesentlichen radialen Fläche (14) des angrenzenden Keils (8) der Folge von Antriebsflügeln verläuft.
5. Reifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dai3 die zweite Fläche (10) eines Keils (8) das radial äußerste Ende der im wesentlichen radialen Fläche (14) des Keils schneidet und nahezu senkrecht zu dem radial innersten Ende der im v/esentlichen radialen Fläche (14) des angrenzenden Keils

(8) verläuft.
6. Reifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fläche (10) langer als die im v/esentlichen radiale Fläche (14) ist.

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7. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Fläche (14) und die zweite Fläche (10) eben sind.
8. Reifen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitel der Keile (8) auf einem Kreis mit einem Radius (R-1) liegen, der kleiner als der Radius (R-2) der Lauffläche (6) des Reifens (2) ist.
9. Reifen nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Keile (8) der Breite der Rille (4) entspricht.

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