DE2327026A1 - Luftreifenrad fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

• Luftreifenrad für Fahrzeuge, Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen für Fahrzeugräder, und sie betrifft insbesondere die Verankerung des Luftreifens an der Radfelge, Luftreifen weisen allgemein eine Lauffläche und zwei Seitenwände auf, deren jede in einer mit Wulst bezeichneten Zone endet. Der Wulst ist der Reifenteil, der mit der Radfelge zu verbünden ist, um einen einheitlichen Aufbau zu erhalten, der mit Pneumatikrad oder Luftreifenrad bezeichnet wird, Die üblichste Art, die Verbindung zwischen Reifen und Radfelge herbeizuführen, besteht darin, die Wulste mit ihrer Basis auf zwei konische Flächen an den Seiten der Pelge aufzubringen, die einen Außendurchmesser haben, der großer als der Innendurchmesser der Wulste ist, so daß die Wulste zufolge des Aufblasdrucks fest gegen die konischein Flachen gepreßt werden, wobei die zwischen jedem Wulst und der Pelge erzeugte Reibung die Verankerung beider Teil ergibt.
• Es ist offensichtlich, daß bei einem Aufbau dieser Art die beiden Teile sich voneinander lösen können, falls aus irgendeiner zufälligen Ursache ein Verlust des inneren Aufblasdrucks auftritt.
• In manchen Fällen wurde es als notwendig angesehen, daß eine feste Verankerung zwischen dem Reifen und der Pelge auch beim Fehlen des Aufblasdrucks vorhanden ist.
• Die Gründe für diese Notwendigkeit können verschiedener Art sein; beispielsweise besteht ein Grund darin, daß es erwünscht ist, eine gewisse Verbindung zwischen dem Reifen und der Felge auch in den auf ein mögliches Ausblasen folgenden Äugenblicken aufrechtzuerhalten, um eine leichteres Steuern des Fahrzeuges zu ermöglichen. Sin anderes Beispiel ist durch Spezialreifen gegeben, die bei sehr geringem Druck arbeiten, um auf einem sehr unregelmäßigen 3od-en zu laufen; in diesem Fall kann der Aufblasdruck unzureichend sein, um eine wirksame Veränderung zwischen dem Reifen und der Felge zu gewährleisten Zur Lösung dieses Problems sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, beispielsweise das Vorsehen besonderer Felgenprofile mit einer Leiste an der Wulstbasis, um eine Verschiebung des Wulstes von seinem Sitz zu verhindern, ferner das Befestigen des Reifens an der Felge mit Hilfe von zweckentsprechenden Klebstoffen oder das Verankern mittels Hilfsringen, Muttern und Bolzen.
• Jedoch haben sich die bekannten Lösungen, obwohl sie Vorteile gegenüber der eingangs genannten üblichen Verbindungsart zu liefern verinögen, wegen ihrer komplizierten Ausführung oder wegen ihrer ungenügenden Wirksamkeit oder auch wegen ihrer hohen Kosten als nicht voll zufriedenstellend erwiesen.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine aichere Verankerung des Luftreifens an der Felge zu schaffen, die von einfacher Ausführung und daher kostenmäßig wirtschaftlich ist.
• Gemaß der Erfindung ist ein Luftreifenrad für Bahrzuge, das einen mit einer Lauffläche, zwei Seitenwänden und zwei Wulsten versehenen Reifen und eine Felge mit- zwei Sitzen für die Reifenwulste aufweist, dadurch gekenezeichnet, daß jeder Sitz die Gestalt einer Umfangerinne hat die eine Öffnung zum Einführen des betreffenden Wulstes in den Sitz aufweist, deren Weite kleiner als die maximale Breite des Sitzes ist, daß jeder Wulst im Querschnitt ein Profil besitzt, welches demjenigen des entsprechenden Belgensitzes wenigstens teilweise gleicht -und im wesentlichen unverformbar ist, wobei der Querschnitt des Wulstes kleiner als der Querschnitt des Sitzes ist, und daß jeder Wulst in seinem Sitz mittels eines zusätzlichen Preßelementes verriegelt ist, welches die teilweise gleichen Profile in Übereinstimmung bringt, wobei das Material des zusätzlichen Elementes einen Druckwiderstand besitzt, der von der gleichen Größenordnung wie derjenige der die Reifenwulste bildenden Zusammensetzung oder größer als dieser ist.
• Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Verankern eines Reifens an einer Felge zwecks Bildung eines Luftreifenrades für Fahrzeuge, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Reifenwulst in einen in der Felge vorgesehenen entsprechenden Sitz eingeführt wird, welcher die Gestalt einer Umfangsrinne hat, die eine Öffnung aufweist, deren Weite kleiner als die maximale Breite des Sitzes ist, wobei der Wulst einen,Querschnitt besitzt, der kleiner als der Qerschnitt des entsprechenden Sitzes ist, und daß oder Wulst in seinem Sitz dadurch verriegelt wird, daß in dem Sitz ein zusätzliches Preßelement eingeführt wird, welches eine Fläche des Wulstes gegen eine entsprechende Fläche des Sitzes preßt.
• Dle vorstehend beschriebene Erfindung ist auf herkömmliche Reifen bekannter Lit anwendbar, jedoch ist sie besonders vorteilhaft, wenn sie auf einen Reifen gemäß der Patentanmeldung P 22 37 062.3-21 angewendet wird. Tatsächlich ist das Arbeiten eines solchen Reifens, dessen Seitenwände vorwiegend unter Druck stehen, für die Art der Verankerung gemäß der vorliegenden Erfindung besonders geeignet.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
• 'ig. 1 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Wulstes und einer Felge, die miteinander gemäß der Erfindung verbunden sind.
• Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 geben in Schnittansicht verschiedene Ausführungsformen eines Wulstes und einer Felge wieder, die miteinander gemaß der Erfindung verbunden sind.
• Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Luftreifenrades gemäß der Erfindung.
• In sig. 1 ist im Querschnitt ein Wulst 1 dargestellt, der gemäß diesem Beispiel lediglich aus einer Kautschukzusammensetzung mit einer Shore-Härte von etwa 70 ohne irgendeine Hilfsverstärkung besteht.
• Der Wulst 1 ist in einen Sitz einer Felge 2 eingesetzt, der von einem Felgenflansch 3 und einem Hilfsring 4 gebildet ist, welcher an der-Pelge 2 in einer axial inneren Stellung mit Bezug auf den flansch 3 angeordnet ist.
• Der Hilfsring 4 ist mit der felge 2 bleibend verbunden, beispielsweise durch Anschweißen oder mittels Bolzen (nicht dargestellt), und er ist mit einem Ansatz 5 versehen, der sich in der Richtung des Flansches 9 erstreckt, um mit diesem eine Öffnung von der Weite a für den Sitz zu bilden, der den Wulst 1 aufnehmen soll, wobei die Öffnung mit Bezug auf die Drehachse des Luftreifenrades radial nach außen gewandt ist, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist.
• der sich über die ganze Umfangsentwicklung der Felge erstreckende Sitz weist daher eine Öffnung auf, deren Weite a kleiner als die maximale Breite b des Sitzes ist. Jedoch ist die Öffnungsweite a ausreichend, um die Einführung eines Wulstes 1 von der Breite c zu gestatten, auch aufgrund einer möglichen leichten elastischen Verformung des Wulstes selbst.
• Da der Wulst 1 vollständig aus einer Kautschukzusammensetzung ohne irgendweine übliche Textilverstärkung besteht, ist er in Umfangsrichtung ausdehnbar, so daß sein radial innerer Durchmesser leicht über den radial äußeren Durchmesser des Belgenflansches 3 mittels normaler Hebel hinvJeggeführt werden kann, wie sie gewöhnlich zum Aufbringen bekannter Reifen verwendet werden.
• Der Wulst 1 hat eine gestalt, die derjenigen des von dem Flansch 3 und dem Hilfsring 4 gebildeter entsprechenden SitZE8 analog ist, obwohl die Querschnittsfla'che den Wulstes kleiner als die Querschnittsfläche des Sitzes ist, so daß, wenn der Wulst durch die Öffnung hindurch in seinen Sitz eingeführt ist, er in dem Sitz nicht verriegelt ist.
• Um die Verankerung des Wulstes in seinem Sitz zu erhalten, wird nachfolgend zwischen den Flansch 3 und die axial äußere Pläche 6 des Wulstes 1 ein zusätzliches Preßelement 7 eingeführt, welches den Wulst 1 gegen die axial innere Pläche seines Sitzes drückt.
• Vorzugsweise erfolgt des führen des zusätzlichen Elementes 7 an Stellen oder Teilen längs der Umfangsentwicklung der Felge, um die Eindringbeanspruchung zwischen dem Flansch 3 und dem Wulst 1 z lokalisieren.
• Auf diese Weise ist der Wulst 1 in seinem Sitz sicher festgelegt, und es ist ihni nicht möglich, den Sitz zu verlassen, und zwar aufgrund des Vorhandenseine des Ansatzes 5 des Hilfsringes 4.
• Bei dem in FigW 1 veranschaulichten Beispiel ist das zusätzliche Preßelement.'7 von einem Ring gebildet, der aus einer Kautschukzusammensetzung mit einer Shore-Härte von etwa 80 besteht und einen nahezu rechteckigen Querschnitt hat; der Ring ist in Umfangsrichtung ausdehnbar, um ihn über den Außendurchmesser des Flansches 3 bringen zu können.
• Das zusätzliche Preßelement könnte jedoch auch von einer Reihe sektorförmiger Teile gebildet sein, die längs der ganzen Umfangsentwicklung des Felgensitzes angeordnet sind und in einem Abstand voneinander liegen. In diesem Pall kann das das zusätzliche Element bildende Material ein synthetisches Polymerisat, wie z.B. Nylon, oder auch Metall sein.
• Der Wert der Querschnittsbreite des zusätzlichen Preßelementes ist offensichtlich größer als die Differenz zwischen der Breite b des Sitzes und der Breite e des Wulstes. Die von dem Element auf den in seinem Sitz befindlichen Wulst ausgeübte Preßkraft oder genauer der in dem in Fig. 1 veranschaulichten Fall hervorgerufene axiale Schub, welcher den Wulst gegen das axial innere Profil des Sitzes preßt, in den er eingeschlossen ist, hängt in der Tat v-on diesem Wert ab.
• Die Erfahrung hat gezeigt, daß zwecks Erzielung einer guten Verankerung des Wulstes in seinem Sitz der Wert der Querschnittsbreite des zusätzlichen Elementes die Differenz b-c um einen solchen Betrag übersteigen muß, daß eine Verminderung der axialen Dimension des Wulstes um wenigsten 5% hervorgerufen wird.
• Fig. 2 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Wulst 8, der wie der Wulst gemäß Fig. 1 lediglich aus einer Kautschukzusammensetzung besteht, in den entsprechenden Sitz einer Folge 9 einegsetzt ist, welcher von einem Flansch 70 der Felge und einem Hilfsring 11 gebildet is:t, der in einer axial inneren Stellung mit Bezug auf den Flansch angeordnet ist.
• Ähnlich wie bei dem Beispiel gemäß Fig. 1 ist der Hilfsring 11 mit der Felge 9 durcJi Schweißung oder nittel" Bolzen (nicht dargestellt) verbunden, und er ist mit einem Ansatz 12 versehen, der sich in Richtung des Plansches 10 erstreckt Der radial äußere Teil 10' des Flansches 10 ist in Richtung gegen den Absatz 12 des Nilfsringes 11 umgebogen.
• Auf diese Weise bestimmt der Abstand d zwischen dem umgebogenen Flanschteil 10' und dem Ansatz 12 des Hilfsringes 11 die dasEinführen des Wulstes 8 ermöglichende Öffnung des Sitzes der sich längs der ganzen Umfangsentwicklung der Felge erstreeckt. Da-dieser Sitz eine maximale Breite F besitzt, die größer als der Abstand d ist, hat er ferner zwei Unterschneidungen, innerhalb welchen der Wulst 8 aufgenommen wird.
• Das Profil des Wulstes 8 ist zum größten Teil gleich demjenigen des den Wulst aufnehmenden Sitzes, mit Ausna'hme in der Zone, die ein zusätzliches Preßelement 13 einschließen soll, welches einen kreisförmigen Querschnitt von Abmessungen hat, die größer als der zur Äufnahme des Elementes bestimmte Raum sind, um das gewünschte Anpressen des Wulstes gegen die Innenflächen des Felgensitzes zu erzielen. Das in den Felgensitz eingeführte Element 13 preßt den Wulst 8 sowohl in radialer wichtung als'auch in axialer Richtung gegen.die Innenflächen seines Sitzes, wodurch die Verriegelung oder Verankerung des Wulstes gewährleistet ist.
• Bei dem Beispiel gemäß Fig. 2 ist das zusätzliche Preßelement 13 von einem Ring gebildet, der aus einer Kautschukzusammensetzung mit einer Shore-Härte von 85 besteht und in Umfangsrichtung ausdehnbar ist, um ihn über dem Außendurchmesser des Flansches 10 hinweg führen zu können. Dieser Kautschukring kann jedoch durch eine Reihe von sektorförmigen Teilen aus Metall oder Nylon ersetzt werden, die nahe aneinander angeordnet sind und den gleichen runden Querschnitt wie der Kautschukring haben.
• Der Flansch 10 der Pelge 5 kann mit einem radialen Schlitz 14 (oder mit einer Mehrzahl von gleichförmig-längs des Umfangs verteilten Schlitzen) versehen sein, der eine ausreichende Breite hat, damit er das Einführen eines Hakens ermöglicht, um den Kautschukring 13 bzw. jedes sektorförmige Element) zwecks Abnahme des Reifens von der Felge entfemen zu können.
• Fig. 3 und 4 veranschaulichen zwei weitere abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung, die der Äusführungsform gemäß Fig. 2 sehr ähnlich sind, bei denen- es jedoch wegen des unterschiedlichen Profils eines Wulstes 15 und des Sitzes einer Felge 16 zur Aufnahme des Wulstes vorzuziehen ist, ein zusätzliches Preßelement 17 mit einem dreieckförmigem Querschnitt bzw. ein zusätzliches ?reßelement 18 mit einem Halbkreisförmigen Querschnitt anzuwenden.
• Fig. 5 zeigt im Querschnitt eine weitere abgewandelte Ausführungaform der Erfindung, bei der ein Wulst 19, der nur aus einer Kautschukzusammnestzung ohne' jede Hilfsverstärkung besteht, in einen entsprechenden Sitz einer Felge 20 eingesetzt ist.
• Der Felgensitz ist vollständig durch zweckentsprechendes Biegen eines Plansches 21 erhalten, das in solcher Weise ausgeführt wird, daß die maximale Breite g des Sitzes größer als die Weite h seiner Öffnung ist, wobei diese Weite h der Öffnung derart ist, daß sie den Durchgang der Dicke k des in den Sitz einzuschließenden Wulstes 19 gestartet, falls erforderlich aufgrund einer möglichen leichten elastischen Verformung des Wulstes selbst.
• Der zur Aufnahme des Wulstes 19 bestimmte Sitz erstreckt sich längs der ganzen Umfangsentwicklung der Felge 20, und die Öffnung des Sitzes ist der inneren Konkavität des, Luftreifenrades zugewandt.
• Der Wulst 19 hat ein Profil, das dem Profil des Felgensitzes größtenteils entspricht, mit Ausnahme in der Zone, die zur Aufnahme eines zusätzlichen Preßelementes 22 bestimmt ist, welches bei diesem Beispiel von einem Kautschukring mit kreisförmigem Querschnitt gebildet ist, der in Umfangsrichtung ausdehnbar ist, um ihn über den radial äußersten Durchmesser des Flansches 21 hinwegführen zu können.
• Das zusätzliche Freßelement 22 kann jedoch wie bei dem beispiel gemäß Fig. 1 auch von einer Reihe sektorförmiger Teile gebildet sein, die längs der ganzen Umfangsentwicklung des Felgensitzes und im Abstand voneinander angeordnet sind. Es ist einleuchtend, daß in einem solchen Fall diese sektorförmigen Teile nicht in Längsrichtung dehnabr zu sein brauchen.
• Die Querschnittsfläche des Wulstes 19 ist kleiner als die entsprechende Querschnittsfläche des zur Aufnahme des Wulstes bestimmten Felgersitzes. Daher ist der Wulst, wenn er in seinen Sitz durch dessen Öffnung hindurch eingeführt ict, in dem Sitz nicht verriegelt bzw. vernakert.
• Um die Verankerung des Wulstes in dem Felgensitz herbeizuführen, wird das zusätzliche Preßelement 22 eingeführt, welches auf den Wulst 19 einen Druck in radialer Richtung ausübt und ihn gegen das radial innere Profil des Sitzes preßt. Auf diese Weise wird der Wulst 19 in seinem Sitz sicher festgelegt, und er kann wegen des Vorhandenseins der unter der Öffnung von der Breite h gebildeten beiden Unterschneidungen aus dem Sitz nicht heraustreten.
• Fig. 6 veranschaulicht eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 5. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform enthält' ein Wulst 23 einen in Umfangerichtung undehnbaren normalen Wulstkern 24 und eine Fulleinlage 25, und um diese Elemente ist eine Karkassenlage 26 herumgelegt.
• Bei der Ausführungsform gemäß Pig. 6 ist eine Pelge 27 mit einem sich längs ihrer ganzen Umfangsentwicklung erstreckenden zentralen Kanal 28 versehen, um das Einsetzen des Wulstes 23 in seinen Sitz zu ermöglichen.
• Fig. 7 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Luftreifenrades mit einem Reifen, dessen Wulste 29 und 30 an einer Felge 31 des Rades gemäß der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsforin der Erfindung festgelegt sind. Der Reifen ist von der Art, die in der Patentanmeldung P 22 37 062.3-21 aufgezeigt ist und die, wie bereits oben erwähnt, für die Anwendung der vorliegenden Erfindung besonders geeignet ist, da die Reifenseitenwände 32 und 33 im Gebrauch des Luft reifen' rades vorwiegend unter Druck arbeiten.
• Bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen ist es immer möglich, den Reifen von der Felge abzunehmen, indem das zusätzliche Preßelement aus dem Felgensitz entfernt wird, wobei dieser Vorgang durch Benutzung zweckentsprechender, an sich bekannter Werkzeuge ermöglicht wird, wie sie zum Aufbringen und Abnehmen normaler Reifen angewendet werden.

Claims (12)

Patentansprüche

1. ,lIuftreifenrad für Fahrzeuge, das einen mit einer Lauffläche, zwei Seitenwänden und zwei Wulsten versehenen Reifen und eine Felge mit zwei Sitzen für die Reifenwulste aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sitz die Gestalt einer Umfangsrinne hat, die eine Öffnung zum Einführen des betreffenden Wulstes in den Sitz ausweist,.

deren Weite kleiner als die maximale Breite des Sitzes ist, daß jeder Wulst im Querschnitt ein Profil besitzt, welches demjenigen des entsprechenden Felgensitzes wenigstens teilweise gleicht und im wesentlichen unverformbat ist, wobei der Querschnitt des Wulstes kleiner als der Querschnitt des Sitzes ist, und daß Jeder Wulst in seinem Sitz mittels eines zusätzlichen Preßelementes verriegelt ist, welches die teilweise gleichen Profile in Ubereinstimmung bringt, wobei das Material des zusätzlichen Elementes einen Druckwiderstandmodul besitzt, der von der gleichen: Größenordnung wie derjenige der die Reifenwulste bildenden Zusammensetzung oder größer als dieser ist.

2. Luftreifenrad nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Preßelement von einem in Umfangsrichtung ausdehnbaren Ring gebildet ist.

3. Luftreifenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Preßelement von einer Reihe sektorförmiger Teile gebildet ist, die in Umfangsrichtung angeordnet sind und im Abstand voneinander liegen.

4. Luftreifenrad nach Anspruch 2 oder , dadurch gekennzeichnet, daß das das zusätzliche Element bildende Material eine Kaut schukzusammenset zung ist

5. Luftreifenrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich-' -net, daß das das zusätzliche Element bildende Material ein synthetisches Polymerisat ist,

6. Buftreifenrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das das zusätzliche Element bildende Material Metall ist.

7. Luftreifenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch-gekennzeichnet, daß die Öffnung Jedes Felgensitzes, in den der entsprechende Reifenwulst eingesetzt ist, mit Bezug auf die Drehachse des Luftreifenrades in radialer Richtung nach außen gewandt ist.

8. Luftreifenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeicbnet, daß die-Öffnung Jedes Felgensitzes in den der entsprechende Reifenwulst eingesetzt ist, gegen die innere Konkavität des Luftreifenrades gewandt ist.

9. Luftreifenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Flansch Jedes der die Wulste aufnehmenden Felgensitze nahe dem zusätzlichen Preßelement mit wenigsten einem das Entfernen des Elementes ermöglichenden Schlitz versehen ist.

10. Verfahren zum Verankern eines Reifens an einer Felge zwecks Bildung eines Buftreifenrades für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Reifenwulst in einen in der Felge vorgesehenen entsprechenden Sitz eingeführt wird, welcher die Gestalt einer Umfangsrinne hat, die eine Öffnung aufweist, deren Weite kleiner als die maximale Breite des Sitzes ist, wobei der Wulst einen Querschnitt besitzt, der kleiner als der Querschnitt des entsprechenden Sitzes ist, und daß der Wulst in seinem Sitz dadurch verriegelt wird, daß in den Sitz ein zusätzliches Preßelement eingeführt wird, welches eine Fläche des Wulstes gegen eine entsprechende Fläche des Sitzes preßt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Preßelement in Form eines ausdehnbaren Ringes verwendet wird und daß zum Einführen dieses Ringes in den Felgensitz der Ring derart ausgedehnt wird, daß er den radial äußersten Durchmesser des sitzes über windet.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliches Preßelement eine Reihe von sektorförmigen Teilen in Umfangsrichtung der Felge im Abstand voneinander zwischen dem äußeren flansch des Sitzes und den Wulst angeordnet werden L e e r s e i t e