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"Vollreifen" Die Erfindung betrifft Vollreifen, insbesondere für
Räder an Fahrzeugen, die, was die Beanspruchung der Reifen anlangt, besonders harten
Betriebsbedingungen unterworfen sind, wie das z. B. bei Gabelstaplern und Transportfahrzeugen
im Bergbau und Steinbrüchen, in der Glasindustrie usw. der Fall ist. Bei solchen
Einsätzen sind übliche Luftreifen sehr pannenanfällig, da überrollte Steine, Metall-
und Glas splitter usw. den Reifen anschneiden und das Luftpolster zum Entweichen
bringen.
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In Sonderheit betrifft die Erfindung solche Vollreifen, deren Reifenfuß
geeignet ist, den Vollreifen auf einer normalen Luftreifenfelge zu verwenden.
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Bei der hier angesprochenen speziellen Vollreifengattung ist es bereits
bekannt, den Vollreifen mit einem hochelastischen Zwischenbau - dem sog. Felgenkissen
- zu versehen, der zwischen dem harten und meistens mit einer Stahlarmierung versehenen
Reifenfuß und dem die Lauffläche bildenden hoch abriebfesten Laufkissen eingebettet
ist.
Mit dieser Bauart wurde versucht, die Einfederung des Vollreifens möglichst nahe
an die Federeigenschaften der Luftreifen heranzubringen.
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Bei den bekannten Vollreifen dieser Art werden die erheblichen Beanspruchungen,
die an der Lauffläche beim Überrollen von größeren Unebenheiten entstehen, vom Laufkissen
zwar auf das Felgenkissen weitergeleitet und wegen dessen größerer Elastizität auch
auf ein größeres Felgenkissenvolumen verteilt: es ist aber trotzdem nicht möglich,
die bei Luftreifen übliche gleichmäßige Druckverteilung an der Felge zu erreichen.
Die bekannten Vollreifen können daher nicht mit der vollen - durch die Reifendimension
an sich gegebenen Last betrieben werden. Auch ihre Federangs- und Dämpfungseigenschaft
entspricht nicht derjenigen von Luftreifen entsprechender Dimension. Wegen der'nur
partiellen Druckbelastung des Felgenkissens entstehen bei den bekannten Vollreifen
auch eine -nicht voll befriedigende Seitenstabilität sowie partielle Verformungen,
die erhöhte Walkverluste und damit unerwünschte Wärmebildung zur Folge haben.
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Bei einem anderen Vollreifen wurde bekannt; an der Verbindungsstelle
zwischen dem Laufkissen und dem Felgenkissen einen massiv ausgebildeten Ring aus
Metall oder Kunststoff von flachrechteckigem Querschnitt in den Reifen einzubauen
und diesen Ring festhaftend mit den beiden Kissen zu verbinden. Dieser Ring soll
dabei als Stabilisierungsring dahin wirken, daß der den Reifen belastende Bodendruck
nicht unmittelbar in den Reifenfuß eingeleitet, sondern zunächst vom Stabilisierungsring
aufgenommen und von diesem entlang seines Umfanges auf das Felgenkissen übertragen
wird. Ein Stabilisierungsring dieser Art ist aber wegen seiner Steifigkeit nicht
geeignet, in wirklich wirksamer Weise die lokale Druckbelastung der Lauffläche auf
die gesamte Felge zu verteilen. Ein in sich steifer Stabilisierungsring wirkt praktisch
nur im Sinne einer Verringerung der elastischen Nachgiebigkeit des Laufkissens.
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Ein anderer, gleichfalls bekannter Vollreifen verzichtet auf das
Laufkissen und ordnet dem bis zum Reifenfuß reichenden hochelastischen Felgenkissen
eine dünne hoch abtriebfeste Gummischicht als Lauffläche zu, wobei in dem Felgenkissen
im Bereich der hoch abriebfesten Gummischicht in der Umfangsrichtung verlaufende
Drähte oder Seile sowie die Verformung des Felgenkissens erleichternde Ausnehmungen
angeordnet sind. Vollreifen dieser Art sind aber mit dem Nachteil einer nur kurzen
Lebensdauer behaftet, wegen ihrer geringen Stärke der Lauffläche. Der elastische
Reifenfuß läßt ferner eine Verwendung auf normalen Luftreifenfelgen nicht zu.
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Die Erfindung strebt die Beseitigung der bestehenden Nachteile der
bekannten Vollreifen an. Es liegt ihr demgemäß die Aufgabe, zugrunde, das in sich
relativ unelastisch, aber abriebfest gestaltete Laufkissen mit dem hochelastischen
Felgenkissen so zu verbinden, daß die von der punktförmigen Laufkissendruckbelastung
im angrenzenden hochelastischen Felgenkis sen ausgelösten elastischen Substanz-Verlagerungen
die ursprüngliche Gestalt des Felgenkissens nicht verändern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß- zur festen
Verbindung zwischen dem Laufkissen und dem Felgenkissen eine vorzugsweise mehrschichtige
Einlage aus einer mit einer mindestens einseitigen elastomeren Auflage versehenen
und in Umfangsrichtung formstabilen textilen Warenbahn angeordnet ist. Da die die
Einlage bildende Warenbahn in ihrer Längsrichtung praktisch unelastisch ist und
mit dieser Längsrichtung in der Umfangsrichtung des Reifens verlegt ist, so ergibt
sich, daß vom Laufkissen auf das Felgenkissen übertragene Stöße an letzterem wegen
der Unnachgiebigkeit der Einlage keine F ormver änderung, insbesondere keine Umfangsvergrößerung
bewirken können. Andererseits sichert die Flexibilität der Einlage um ihre Längsachse,
daß die vom Laufkissen auftreffenden Stoße von dem Felgenkissen unter großer Massenbeteiligung
übernommen werden.
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Die nachteilige Wirkung der bekannten, aus Metall oder Kunststoff
bestehenden steifen Stabilisierungsringe, die eine Veränderung der ursprünglichen
Felgenkissengestalt unvermeidlich machen, sind somit vermieden. Dadurch wird nicht
nur die Seitenstabilität des erfindungsgemäßen Vollreifens verbessert, sondern es
wird auch die F ederungs - und Dämpfungseigenschaft vorteilhaft beeinflußt. Ferner
ist der Walkverlust - und damit der Rollwiderstand und die unerwünschte Reifenerwärmung
- wesentlich verkleinert. Da beim erfindungsgemäßen Vollreifen die vom Laufkissen
aufgenommene Stoßlast praktisch an große Massenteile des Felgenkissens weitergeleitet
wird, ohne daß dessen Umfangsform sich verändert, so ergibt sich, daß auch der Felgenfuß
in wesentlich gleichmäßigerer Weise diese Stoßbelastungen aufnimmt, als dies bisher
bei Vollreifen der Fall ist. Der erfindungsgemäße Vollreifen nähert sich in dieser
Hinsicht weitgehend den Belastungsverhältnissen bei Luftreifen.
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Damit die erfindungsgemäße Einlage die Form des Felgenkissens sichern
kann, ist es erforderlich, sie aus textilem Material bestehen zu lassen, das mindestens
in seiner Längsrichtung unnachgiebig und formfest ist. Das textile Material kann
ein Gewebe sein. Besonders weitgehend bewährt hat sich ein isotrop gestaltetes Wirrfaservlies
aus endlosen verstreckten Kunststoffasern, zumal derartige Vliese billiger sind
als Gewebe. Von Vorteil ist es, wenn das textile Material eine offene Struktur aufweist,
damit die mindestens einseitig aufgebrachte Gummibeschichtung mit der Textilgrundlage
fest verankert wird. Die elastomere, vorzugsweise aus Gummi bestehende Beschichtung
der Textilgrundlage dient der festen Verbindung der einzelnen Einlage -schichten
unter sich, wie auch der festen Verbindung mit dem Laufkissen und dem Felgenkissen.
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Nach der Erfindung können die das Laufkissen mit dem Felgenkissen
verbindenden Schichten des Einlagematerials im wesentlichen parallel zum Felgenbett
angeordnet sein. In der Praxis hat sich jedoch ergeben, daß die Reifeneigenschaften
noch.verbessert werden, wenn die Schichten des Einlagematerials parallel zur Lauffläche
des unbelasteten Reifen angeordnet werden.
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Der Reifenfuß des erfindungsgemäßen Vollreifens kann an sich von
herkömmlicher Bauart sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich die Fertigung erheblich
vereinfachen läßt, und daß die Reifeneigenschaften zusätzlich verbessert werden
können, wenn der Reifenfuß analog zur Einlage zur Verbindung von Lauf- und Felgenkissen
aus einer Vielzahl von einzelnen elastomer beschichteten textilen Schichten gebildet
wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausfertigungsbeispieles
des neuen Vollreifen. Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform im Querschnitt
durch einen auf eine Felge aufgezogenen Vollreifen nach der Erfindung, Fig. 2 eine
Teilansicht des erfindungsgemäßen Vollreifens nach Fig. 1, Fig. 3 das nach der Erfindung
Anwendung findende Einlagematerial im Querschnitt, Fig. 4 eine zweite erfindungsgemäße
Ausführungsform im Querschnitt.
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Der erfindungsgemäße Vollreifen soll geeignet sein, in Verbindung
mit herkömmlichen Luftreifenfelgen verwendet zu werden, um bei der Umstellung von
Luftreifen auf Vollreifen die Beschaffung besonderer Felgen oder Reifenträger überflüssig
zu machen. Demgemäß ist in den Ausführungsbeispielen eine Felge 1 üblicher Bauart
dargestellt, deren Felgenbett 2 mit einem Felgenhorn 3 und einem Seitenring 4 ausgestattet
ist, der mittels eines Verschlußringes 5 den Kraftschluß zwischen Reifen und Felgen
bewirkt. Die Felge 1 hat einen Ventilschlitz X, der bei Anwendung von Vollreifen
unbenutzt bleibt.
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An sich ist bereits bekannt, Vollreifen aus elastomeren Substanzen
unterschiedlicher Materialeigenschaften aufzubauen, indem ein hochelastischer Zwischenbau
zwischen dem harten und gegebenenfalls mit Stahlbandagen versehenen Reifenfuß und
dem hoch abriebfesten Laufkissen eingebettet ist. In diesem Sinne besteht auch der
erfindungsgemäße Vollreifen im Grundaufbau aus dem Laufkissen 8, dessen äußere Mantelfläche
die Lauffläche 7 bildet, die entweder glatt oder auch mit Profilen, vorzugsweise
Querstollen 14, zur Verbesserung der Bodenhaftung ausgebildet sein kann. Mit dem
aus hoch abriebfestem Gummi oder Kunststoff bestehenden Laufkissen 8 ist das hochelastische
- aus Gummi oder Kunststoff bestehende - Felgenkissen 9 fest verbunden, das seinerseits
mit dem harten Reifenfuß 10 vereinigt ist.
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Im Sinne der Erfindung wird die feste Verbindung zwischen dem Laufkissen
8 und dem Felgenkissen 9 durch eine vorzugsweise mehrschichtig gestaltete Einlage
11 bewirkt. Wie insbesondere Fig. 3 der Zeichnung erläutert, besteht die Einlage
aus einer textilen Warenbahn 12 mit offenem Gefüge, die in Umfangrichtung der Einlage
unelastisch und formstabil ist. Diese textile Unterlage 12 wird einseitig mit einer
Gummischicht 13 versehen.
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Ein besonders vorteilhaftes und preisgünstiges Produkt ergibt sich,
wenn als textile Unterlage ein weitgehend isotropes Wirrfaservlies verwendet wird,
das im sog. aerodynamischen Vliesbildeverfahren aus verstreckten endlosen synthetischen
Fasern hergestellt wird, also z. B. aus Polyester oder Polyamiden bestehenden Fasern.
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Die Anzahl der Schichten der das Laufkissen 8 mit dem Felgenkissen
9 verbindenden Einlage 11 beeinflußt die Federungs- und Laufeigenschaften des Vollreifens:
sie kann daher entsprechend den jewelligen technischen Bedingungen unterschiedlich
groß sein.
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Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, daß nicht nur die
Verbindung zwischen dem Laufkissen 8 und dem Felgenkissen 9 in der soeben beschriebenen
Art und Weise durch eine vorzugsweise mehrschichtige und in Umfangrichtung formstabile
Textileinlage hergestellt wird, sondern daß auch der Reifenfuß in der aus den Zeichnungen
ersichtlichen Weise aus mehreren Schichten eines in Umfangsrichtung formstabilen
und gummibeschidhteten Einlagematerials gebildet wird, wobei es selbstverständlicn
möglich ist, die Schichtdicke des Einlagenmaterials im Reifenfuß 10 größer zu gestalten
als die Schichtdicke an der Grenzstelle von Laufkissen 8 und Felgenkissen 9.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 liegen die Schichten der Einlage
11, bzw. des Reifenfußes 10 parallel zum Felgenbett 2.
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Es hat sich aber gezeigt, daß noch günstigere Betriebsergebnisse
erreichbar sind, wenn diese Schichten im Sinne der Fig. 4 im wesentlichen parallel
zur Lauffläche 7 des unbelasteten Vollreifens angeordnet werden.
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Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, an Stelle von
Gummi auch andere elastomere Substanzen, insbesondere Kunststoffe einzusetzen und
sinngemäß Yulkanisiervorgänge durch Polymerisationsvorgänge oder Wärmebehandlungen
zu ersetzen.