DE2359636A1

DE2359636A1 - Luftrad fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2359636A1
Application number: DE2359636A
Authority: DE
Inventors: Giorgio Tangorra
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1973-11-30
Publication date: 1974-07-04
Also published as: IT972594B; GB1423370A; IL43862A0; AU6335473A; RO66090A; IL43862A; IN140102B; LU69051A1; CH563253A5; US3895668A; AT329390B; ES199211U; ATA1063473A; CA983979A; BE808868A; FR2211355A1; FR2211355B1; IE39960B1; ES199211Y; AR198548A1

Description

DrX Wiegand, Dfp!.-!ng. W. Nlemann 2 & Ii,

Dr. M. Köhler, BiaMng. £. fesrHs.-i

Patentanwälte .

Hamburg 50 - Königstraße 28
o. 381233
212?79>irp α

W.26o47/73 12/Bai

Industrie Pirelli S_ep»A_e Mailand (Italien)

Xuftrad für Fahrzeuge,

Die "Erfindung bezieht sich auf Lufträder für Fahrzeuge, und insbesondere auf die Verankerung zwischen dem Luftreifen und der zugeordneten Felge_o

Luftreifen umfassen allgemein eine Lauffläche uad zwei Seitenwände, deren jede ±n einer als Wulst bezeichneten Zone endigte Der Wulst ist derjenige Teil des Seifens, der mit der Felge verbunden werden soll, um eine einzige Einheit zu schaffen, die als Luftrad bezeichnet wird« ,

Allgemein sind bei üblichen Reifen zufolge der Wirkung des Innendrucks die Seitenwände vorherrschend Zugbeanspruchungen unterworfen«, Ib diesem Fall besteht die üblichste Weise der Verbindung zwischen Reifen und Felge darin, die Basis der Wulste, die in Umfangsrichtung undehnbar gemacht ist, gegen zwei

konische Flächen an den Seiten der Felge zu drücken"» In der italienischen Patentschrift 928 5oE

ist jedoch ein Reif en beschrieben 9, bei .welchem die Seitenwände als Folge des Innendrucks· vorherrschend

Druck- und Biegebeanspruchungen unterworfen werden, da jede Seitenwand in mit Bezug auf das Bad axialer Richtung in Eichtung zur Außenseite geschoben wird und gleichzeitig

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an zwei ortsfesten Stellen fest gehalten ist, von deren Stelle eine durch die Kante eines im wesentlichen undehn- , baren ringförmigen Gebildes, welches mit Bezug auf die Lauffläche in radial innerer Stellung angeordnet ist, und die andere Stelle durch die in TJmfangsrichtung nicht zusammendrückbare Felge dargestellt ist.

Zufolge der vorherrschend vorhandenen Druck- und Biegebeanspruchung können die Seitenwände und die Wulste solcher Reifen auch aus homogenem Material gebildet sein, beispielsweise aus einem elastomeren Material, welches keinerlei kontinuierliches Verstärkungsgebilde enthält, und sie können mittels eines einfachen Gieß- und Formverfahrens erhalten werden.

Bei den Seifen gemäß der genannten italienischen Patentschrift, und auch bei irgendwelchen anderen Seifen, kann es erwünscht sein, eine gewisse Verankerung zwischen den Wulsten und der Felge auch dann aufrechtzuerhalten, wenn kein Innendruck vorhanden ist. Dies kann erwünscht sein,, um zu vermeiden, daß als Folge übermäßiger seitlicher Verformung des Reifens beim Kurven fahren und als Folge eines möglichen Entweichens von Luft aus dem Reifen eine Trennung zwischen dem Eeifen und der Felge stattfindet.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine besondere

Verankerung zwischen dem Luftreifen und der zugehörigen Felge zu schaffen, die von einfacher Ausführung und daher wirtschaftlich ist.

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Demgemäß ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Luftrad für Motorfahrzeuge, mit eines Luftreifen, der eine Lauffläche und zwei Seitenwände aufweist, deren in der Meridianebene liegende Schnittmittellinie eine zur Innenseite des Reifens gerichtete Konvexität hat, wobei die Seitenwände derart ausgeführt sind, daß sie als Folge des Aufblasdrücks Druck- und Biegebeanspruchungen unterworfen werden, und wobei der Seifen für Verbindung mit der Felge eine Zone aufweist, die axt Bezug auf die Seitenwände radial inne₍n liegt» Gemäß der Erfindung ist ein solches Luftrad dadurch gekennzeichnet, daß die Felge einen einzigen Sitz für das Umschließen der Verbindungszone aufweistj der Sitz die Gestalt eines Umfangskanals hat mit einer mit Bezug auf die Drehachse des Luftrades radial nach außen gerichteten öffming_s deren Breite kleiner als die maximale Breite des Kanals ist, die Verbindungszone im Querschnitt ein Profil einer Gestalt hat gleich der Gestalt des Profils dess Kanals, das Profil der Verbindungszone von dem Profil des Kanals umschlossen istj, und daß der Querschnitt der Verbindungszone nicht kleiner als der Querschnitt des Kanals ist.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich durch die Einfachheit der Felge, die keine Herstellung in besonderen getrennten Teilen erfordert wie"beispielsweise die Herstellung mit einem Wulstabstandshalter, um zu verhindern, daß im Fall des Entweichens der Luft aus dem Reifen die Wulste sich von ihrem Sitz lösen.« Demgemäß ist eine Ausführung gemäßder Erfindung außerordentlich wirtschaftlich herzustellen.

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Es ist weiterhin überraschend gefunden worden, daß ein Seifen -gemäß der vorliegenden Erfindung besseren Komfort bietet zusammen mit größerer Starrheit in Querrichtung gegenüber einem Reifen analoger Art, bei welchem jeder Wulst in seinem eigenen Sitz sitzt. Wahrscheinlich ergibt sich dies zufolge der Tatsache, daß bei gleicher Breite der Lauffläche bei einem Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung die Schrägstellung oder Neigung der Seitenwände beträchtlich viel ausgeprägter ist als bei einem Reifen, bei welchem jeder Wulst in seinem eigenen Sitz sitzt. Unter dieser Bedingung reagieren die Seitenwand©, die zufolge des Aufblasdrucks Druckbeanspruchung unterworfen sind, derart, daß sie einer radial gerichteten Kraft geringeren Widerstand entgegensetzen, während sie in der Lage sind, einer in Querrichtung des Reifens gerichteten Kraft größeren Widerstand entgegenzusetzen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindungszone durch zwei Wulste gebildet, deren axial innerste Flächen wenigstens teilweise in gegenseitiger Berührung stehen, wobei die Berührungsflächen vorzugsweise in der Äquatorialebene des Luftrades liegen.

Vorzugsweise sind die Querschnittsprofile der "beiden viulste symmetrisch zueinander, und ihre Berührungsflächen bilden, wenn sie sich in Berührung miteinander befinden, einen luftdichten Abschluß.

- Gemäß einer bevorzugten abgewandelten Ausführungsform liegt das Verhältnis zx^ischen dem Querschnitt der beiden miteinander verbundenen Wulste und dem Querschnitt des Kanals zv;ischen 1 und 1,4 . .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt

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das Verhältnis zwischen der Breite der Öffnung und der maximalen Querschnittsbreite des Kanals im Bereich zwischen o,3 und o,9 ,wobei weiterhin das Querschnittsprofil des Kanals vorzugsweise zwei Wände aufweist, die radial nach innen konvergieren, und wobei die die axial äußerste Stelle des Profils mit der radial innersten Stelle des Profils verbindende Linie mit der Drehachse der Felge einen Winkel im Bereich zwischen 3o° und 7o° bildet.

Vorzugsweise verläuft jede Verbindungslinie mit Bezug auf die Medianachse der Felge symmetrisch schräg.

Gemäß einer weiteren abgewandelten itüsführunjgsform ist der Kanal in Umfangsrichtung in zwei Seile unterteilt, von denen der erste Teil den Flansch für Ver- . bindung mit der Nabe darstellt und der zweite Teil mittels Bolzen mit dem. ersten Teil verblinden ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. -

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Luftrades ,gemäß der Erfindung. . '■

Fig. 2 ist eine Querschnittsansieht einer abgewandelten Ausfuhrungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen Seifen 1 derjenigen -Art, wie sie ±ü der italienischen Patentschrift 928 5o2 beschrieben ist. Der Reifen 1 umfaßt eine Lauffläche 2 mit einem Verstärkungsgebilde 3» und zwei Seitenwände V und 5 t deren Schnittmittellinie 6 bzw, 7 eine zur" Seifeninnenseite gerichtete Konvexität hat.

Der Reifen hat zwei Wulste 8 und 9 j deren axial innerste Flächen sich entlang einer Linie 1o, die auf der Mittelachse YY liegt» in gegenseitiger luftdichter Berührung befinden.

Die Wulste 8 und 9 sind in einer Felge 11 aufgenommen, die einen Sitz in Form eines Umfangskanals aufweist, der -eine von der Drehachse XX der Felge 11 weggerichtete Öffnung 11 a aufweist.

• . Die Breite 1 der Öffnung 11 a ist kleiner als die maximale Breite L des Sitzes. Für eine für Personenwagenreifen geeignete Felge kann die Breite 1 in der Größenordnung von 36 mm liegen, während die Breite L kG mm betragen kann. Für diese Abmessungen beträgt die Tiefe ρ des Sitzes 25 ^m₁ wobei dann das Verhältnis 1:L gleich 0,78 und das Verhältnis p:L gleich o,55 ist.

Das Quersehnittsprofil des Sitzes in der Felge hat angenähert die Gestalt eines gleichschenkeligen Dreiecks, wobei die beiden Seiten 12 und 13 einander gleich sind, und wobei die zwischen diesen Seiten 12 und 13 liegende Spitze zur Drehachse XX gerichtet ist. Jede Seite 12, 13 bildet mit der Drehachse XX einen WinkeloC von etwa 5o°.

Jedoch kann das Querschnitigprofil eine andere geometrische Gestalt haben, beispielsweise kreisförmige, eiförmige, elliptische Gestalt od. dgl.

Das Suerschnittsprofil der miteinander verbundenen Wulste 8 und 9 hat eine Gestalt ähnlich der Gestalt des Sitzes in der Felge 11. Jedoch ist der Querschnitt der Wulste 8, 9 größer als der Querschnitt des Sitzes in der Felge 11. Im Fall der Ausführung gemäß Fig. 1 beträgt die maximale axiale Breite des Querschnitts jedes Wulstes 25 nun, während die maximale Breite des Querschnitts des Sitzes in der Felge 11 46 am beträgt.

Die Felge 11 ist in zwei Teile 12, 13 unterteilt,

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von denen sich einer radial nach innen erstreckt und

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einen Flansch 16 für Verbindung mit der nicht dargestellten Radnabe bildet. Die Felgenteile können durch eine Mehrzahl von Bolzen 14 miteinander verbunden werden, die entlang des Umfanges der Felge 11 gleichmäßig verteilt sind_e "

Alternativ kann die Verbindung zwischen den beiden Teilen der Felge 11 durch eine Umfangsschweißung erhalten werden,' ■ . '

Der an der Felge 11 montierte Reifen 1 kann mittels eines Ventils 1? auf den Betriebsdruck aufgeblasen werden, welches zwischen zwei benachbarten Bolzen 14 liegt oder durch die. Felge 11 und die, Wulste'8 und 9 hindurchgeht,» Da die Seitenwände des Reifens vorherrschend unter Druckbeanspruchung arbeiten, kann das Aufblasen auch durch eine Seitenwand hindurch erfolgen, und zwar entweder mittels eines Ventils, oder mittels einer Spritze«/

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die beiden Wulste 2o und 21 eines Luftreifens der in Fig. 1 wiedergegebenen Art in eine Felge 22 eingesetzt sind, welche das gleiche kanalfö'rmige Profil gemäß vorstehender Beschreibung aufweist, jedoch durch einen einzigen Bauteil gebildet ist und nicht aus zwei !Teilen hergestellt ist. Der Sitzkanal ist mittels einer Scheibe 2.3 mit der nicht dar-. gestellten Radnabe verbunden, die mit dem Sitzkanal verschweißt ist.

Ui» die Verankerung zwischen den Berührungsflächen 2^· < der beiden Wulste 2o, 21 zu verbessern, sind diese Flächen 2h mit Hüten und Vorsprüngen 25 bzw. 26 versehen, die in ^; ümfangsrichtung verlaufen, und miteinander in Eingriff treten« .

Der Wulst 21 hat einen Umfangshohlraum 27» in welchem ein zusätzliches Druckelement 28 aufgenommen werden soll, welches angenähert halbkreisförmigen Querschnitt hat, der

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größer als der Querschnitt des Hohlraumes 27 ist, damit die gewünschte Kraftwirkung auf die Wulste 2o und 21 i.n der Felge 22 erhalten wird. Dieses zusätzliche Element 28 drückt, wenn es in den Hohlraum 27 eingesetzt wird, den Wulst 21 in radialer und axialer Richtung und schafft auf diese Ueise eine Blockierung beider Wulste 2o, 21 in dem Sitz in der Felge 22.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 besteht dieses zusätzliche Element 28 aus einem King, der aus einem Kautschuk gebildet ist, welcher einen Druckmodul in der gleichen Größenordnung wie der die Wulste bildende Kautschuk hat. Außerdem ist der King in Umfangsrichtung dehnbar, um über den größten Durchmesser der Felge 22 hinüber in den Kanalsitz eingesetzt werden zu können. Der Kautschukring kann jedoch durch eine Mehrzahl von Sektoren aus Metall oder aus Folyamid ersetzt Werden, die in Umfangsrichtung miteinander ausgerichtet sind und den gleichen Querschnitt wie der Kautschukring haben.

Obwohl in Fig. 2 nicht dargestellt, ist es, um die Verankerung der Wulste an der Felge zu verbessern, möglich, für jeden Wulst ein zusätzliches Element 28 vorzusehen.

Die Felge 22 ist mit einem radialen Schlitz 29 - oder mit einer Mehrzahl von entlang des Umfanges der Felge 22 gleichmäßig verteilten Schützen - versehen, der eine Breite hat, die ausreichend ist, um das Einführen eines Hakens zu ermöglichen, um den Kautschukring 28 - bzw. jedes sektorförmige Element - herauszunehmen, um den Reifen von der Felge abzumontieren.

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Claims

.Patentansprüche

j 1.*Luftrad für "Motorfahrzeuge, mit einem Luftreifen, derve_iÄe Lauffläche und zweiSeitenwänd'e"aufweist,, deren Schnittmittellinie in der Meridianebene eine zur Innenseite des Reifens gerichtete Konvexität aufweist, wobei die Seitenwände derart'ausgeführt sind, daß sie als Folge des Aufblasdrucks Druck- und Biegebeanspruchungen" unterworfen werden-, und wobei der Reifen weiterhin eine zur Verbindung mit einer Felge dienende Zone"-aufweist, die radial innerhalb der Seitenwände liegt, -dadurch ge- · kennzeichnet, daß die Felge C 1.1 bzw. 22 ) einen einzigen Sitz zum Umschließen der Verbindungszone des Reifens aufweist, der Sitz die Gestalt eines Umfangskanals mit einer mit Bezug auf die Drehachse des Luftrades radial nach außen gerichteten öffnung (Ha) hat, deren Breite kleiner als die maximale Breite des TJmfangskanals ist, die Verbindungszone ( 8,9 bzw. 2o, 21 ) des Reifens im Querschnitt ein Profil einer Gestalt gleich "der Gestalt des Profils des Kanals hat, das Profil der Verbindungszone des Reifens von dem Profil des Kanals umschlossen ist, und daß der Querschnitt der Verbindungszone nicht kleiner als der Querschnitt des Kanals ist.

2. Luftrad nach Anspruch 1:, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs zone, des Reifens durch zwei Wulste-8, 9 bzw. 2c-, 21 ) gebildet ist, deren axial innerste Flächen ( 1o bzw. 2h ) sich wenigstens teilweise in. gegenseitiger Berührung befinden.

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- 1o -

3· Luftrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen ( 1o bzw. 2h ) der Wulste ·( 8, 9 bzw. 2o, 21 ) in der Aquatorialebene des Luftrades liegen.

. k, Luftrad nach Anspruch 2 oder 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung zvrischen den Berührungsflächen der Viulste luftdicht gebildet ist.

5. Luftrad nach einem der Ansprüche 2 bis *f, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsprofile der beiden Wulste zueinander symmetrisch sind.

6. Luftrad nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Querschnitt der beiden miteinander verbundenen Wulste ( Verbindungszone ) und dem Querschnitt des Umfangskanals zwischen 1 und 1,4 liegt.

7. Luftrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der 3reite der Sitzkanalöffnung und der maximalen Cuerschnittsbreite des Kanals zwischen o,3 und o,9 liegt.

8. Luftrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil des Sitzkanals zwei Wände aufweist, die radial nach innen konvergieren, und daß die Linien, die jede axial äußerste Stelle des Profils mit der radial innersten Stelle verbinden, mit der Drehachse ( XX ) der Felge einen Winkel (CC ) im Bereich zwischen 3c·⁰ und 7o° bilden.

9· Luftrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wand ( 12, 13 ) mit Bezug auf die Mittelachse der Felge symmetrisch schräg verläuft.

1o. Luftrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzkanal in Umfangsrichtung in

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zwei Teile (12, 13 ) unterteilt ist, von denen der eine ( 13 ) den Flansch ( 16- ) für Verbindung mit der Radnabe bildet, und von denen der zweite (12 ) mittels Bolzen ( 14 ) mit dem ersten Teil ( I3 ) verbunden· ist. .

11. Luftrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzkanal als einteiliger Bau-. · teil ausgebildet ist und mit einem Scheibenteil (■ 23 ) verbunden ist, der seinerseits mit der Hadriabe verbunden ist« ' ".V-

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