DE2425068A1

DE2425068A1 - Drucklos betriebsfaehiger fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE2425068A1
Application number: DE19742425068
Authority: DE
Inventors: Lothar Jegull
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1974-05-24
Filing date: 1974-05-24
Publication date: 1975-12-04
Also published as: DE2425068C2

Description

Drucklos betriebsfähiger Fahrz^ugluRtreifen Die Erfindung bezieht sich auf einen im Notfall drucklos betriebsfähigen Fahrzeugluftreifen mit einem in der Rollflächenzone eingelagerten in Umfangsrichtung undehnbaren Gürtel und mit zur Äquatorialebene im Axialschnitt gesehen konvex einspringenden Seitenwänden, die knicksteife Zonen zur Aufnahme radial einwirkender Kräfte und -damit verbundene biegefähige Zonen aufweisen und mit Wülsten auf einer Felge aufsitzen.
Es ist bekannt, an einem drucklos betriebenen Reifen an den Innenflächen der Seitenwände im wesentlichen trapezförmige Rippen vorzusehen, die einander gegenüberliegend verhältnismäßig weit in den Reifenhohlraum hineinragen und sich mit den Flanken aneinanderlegen, sobald der Reifen wegen Drucklosigkeit stark abgeflacht wird. Die Rippen erhöhen das Reifengewicht beträchtlich.
Bekannte Luftreifen mit konvex zur Aquatorialebene vorspringenden Seitenwänden enthalten zwei von der Mitte jeder Seitenwand ausgehende knicksteife Zonen, die vom Innendruck des Reifens sich mit der inneren knicksteifen Zone an der Felge und mit der äußeren knicksteifen Zone am Gürtel abstützen. Solche Reifen müssen zur Erreichung eines bestimmten Einfederungsweges sehr breit und in sämtlichen Zonen, sowohl in den biegesteifen als auch in den Waikzonen, sehr dick gehalten werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen im Notfall drucklos betriebsfähigen Fahrzeugreifen zu schaffen, der sich im Betriebszustand rein äußerlich von einem konventionellen Reifen nicht unterscheidet, bei dem die Betriebsfähigkeit im drucklosen Zustand mit verhältnismäßig geringen zusätzlichen Mitteln erreicht wird und der in seinem Aufbau im wesentlichen auf den konventionellen Reifenaufbauvorrichtungen hergeßtellt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei Fahrzeugluftreifen der eingangs erwähnten Art mit zur Aquatorialebene konvex einspringenden Seitenwänden dadurch gelöst, daß jede Seitenwand radial innen eine einen wesentlichen Teil ihrer radialen Erstreckung einnehmende knicksteife Zone und radial außen daran anschließend eine bis zur Rollflächenzone sich erstreckende in seitlicher Richtung biegefähige Walkzone aufweist. Die Seitenwände des Reifens sind also nicht in mehrere ringförmige knicksteife zonen aufgegliedert, sondern bestehen aus einer den wesentlichen Teil der Seitenwände bildenden knicksteifen Zone und einer außen daran anschließenden ausschließlich der elastischen Verformung dienenden Walkzone. Diese Walkzone, die außer der knicksteifen Zone den ganzen Rest der Seitenwald bildet, verbindet die knicksteife Zone mit der Rollflächenzone bei hoher Verformungsfähigkeit. Bei drucklosem Reifen legt sich die Rollflächenzone mit dem eingelagerten Gürtel einfach auf die beiden scheibenförmig auf der Felge sitzenden biegesteifen Zonen, so daß ein Anlegen an die Felge bzw. die Felgenhörner verhindert und die Rollfähigkeit des Fahrzeugluftreifens erhalten wird.
Die Umfangsdifferenz zwischen dem Durchmesser der Roliflächenzone und dem Außendurchmesser der knicksteifen Zone wird durch Gleiten, was durch Schmiermittel gefördert werden kann, ausgeglichen. Da jedoch die Durchmesserdifferenz wegen der verhältnismäßig großen Außendurchmesser der knicksteifen Zonen gering ist, ist nur eine geringe Umfangsdifferenz auszugleichen. Daher ist es auch Bedingung, daß die knicksteifen Zonen einen wesentlichen Yeil der Seitenwände ausmachen.
Die Waikzonen hingegen sind bei drucklos betriebenem Fahrzeugreifen in Axialrichtung auf Zug beansprucht, da sie die drucksteifen Zonen daran hindert, den Kegelwinkel zu ändern und sich einander zu nähern.
Vorausgesetzt ist dabei, daß der Gürtel in Axialrichtung6enügend Knicksteifigkeit aufweist, um den Walkzonen einen Kraftangriffspunkt zur Aufnahme der Zugkräfte zu bieten.
Befindet sich der Reifen unte ueberdruck, werden die Seitenwände zur Äquatorialebene konkav verformt, wobei sich die Walkzone und die knicksteife Zone nach außen auswölbt und die äußere Form eines üblichen Reifens hervorbringt. Die Walkzone bietet im Normalbetrieb eine beträchtliche radiale Einfederungsmöglichkeit für den Reifen, so daß dieser Fahrbahnstößen ungehindert nachgeben kann. Mit zunehmender Einfederung im Reifen werden die knicksteifen Zonen zunehmend weiter in einen flacheren Kegel gedrängt, was durch die äußere Walkzone ohne weiteres ermöglicht wird.
Die Steifigkeit der knicksteifen Zonen nimmt vorteilhaft mit zunehmendem Durchmesser ab, damit beim Aufsetzen der Rollflächenzone diese bei drucklosem Reifen eine Ubergangszone im Widerstand vorfindet.
Die knicksteife Zone wird am besten radial innen über eine biegefähige Zwischenzone zu einem auf der Felge festgelegten Wulst angeordnet, damit die Schwenkungen dieser knicksteifen Zone von der Felge ferngehalten werden.
Zur Vereinfachung des Aufbaues des Reifens wird demgegenüber jedoch vorgeschlagen, die knicksteife Zone übergangslos in den Wulst zu führen und letzteren mit Hilfe einer elastischen Oberfläche auf der Felge seitlich schwenkbar zu machen. Am Wulst bzw. an der Felge werden dann zweckmäßig dichtende Rippen, Lippen, Kanten od. dgl. vorgesehen. In der spannungslosen Ruhelage nimmt die knicksteife Zone die Form eines tellerrandartigen Hohlkegels ein, während der Gürtel hohe Knicksteifigkeit gegen eine Krafteinwirkung gegen beide Flanken aufweist, um bei drucklosen Reifen die Ränder der knicksteifen Zonen am Einwärtswandern zu hindern.
Ein Ausführungsbeispiel mit variierten Einzelheiten wird durch die Zeichnung veranschaulicht. Die Darstellungen beschränken sich auf die peripheren Teile einer luftbereiften Felge der Hälfte eines Axialschnittes und zeigen in Fig. 1 die Ruhelage, also den Fertigungszustand, in Fig. 2 einen belasteten drucklosen u n d in Fig. 3 einen belasteten aufgeblähten Reifen, während Fig. 4 und 5 Dichtungen an den Wülsten darstellen.
Eine schematisch gezeichnete Felge 1 mit den beiden die Axialkräfte aufnehmenden Felgenhörnern 2 trägt die Wülste 3 mit den eingebetteten Kernringen 4. Die Wülste 3 gehen in sich verjüngende knickfeste Zonen 5 und hochbiegefähige Walkzonen 6 über, die gemeinsam eine zur Äquatorialebene 7 vorspringende Seitenwand des Reifens darstellen.
Radial außen schließt an die Walkzone 6 eine die Lauffläche 8 aufweisende Lauffläche 9 an, in der ein undehnbarer Gürtel 10 eingelagert ist. In sämtliche Zonen des Reifens ist eine durch strichpunktierte Linien veranschaukchte Karkasse 11 aus zugfesten Verstärkungseinlagen eingelagert.
Der Reifen wird in einer aus Figur 1 ersichtlichen Form hergestellt, d. h., nach jeder elastischen Verformung des Reifens kehrt er in diese Ausgangslage selbsttätig zurück. Wird ein druckloser Reifen gemäß Pfeil 12 belastet, legt sich die Laufflächenzone 9 auf die äußeren Ränder der knickfesten Zonen 5, wobei infolge der tellerrandartigen Ausbildung der knickfesten Zonen und der Rundung der Laufflächenzone in der Walkzone 6 eine Zugkraft entsteht, die das Wandern der Ränder der knickfesten Zonen in Richtung auf die Äquatorialebene 7 verhindert. Der Gürtel ist zu diesem Zweck verhältnismäßig biegesteif hergerichtet, um die Zugkräfte aus der Walkzone 6 aufnehmen zu können.
Da die Kraft gemäß Pfeil 12 abplattend auf die Laufflächenzone 9 wirkt, besteht nicht die Gefahr, daß der Gürtel 10 durch die Zugkräfte aus den Waikzonen 6 eingerollt wird.
Gemäß Fig. 3 nimmt der erfindungsgemäße Reifen bei üblichem inneren Uberdruck die konventionelle Gestalt eines Fahrzeugluftreifens an, die aber bei Drucklosigkeit sofort wieder verlassen wird und in die in Fig. 2 dargestellte Form im Lastbereich und im übrigen in die in Fig. 1 dargestellte Form zurückkehrt. Beim Wechsel vom drucklosen Zustand in den aufgeblähten Zustand und umgekehrt findet ein Verschwenken der knickfesten Zonen 5 um die Kernringe 4 statt. Zur Vermeidung von Undichtigkeiten am Sitz der Wülste 3 auf der Felge 1 tragen die ersteren am inneren Rand im stumpfen Winkel zueinander liegende Anlageflächen 13, von denen je nach der Lage der knickfesten Zone 5 die eine oder die andere Hälfte auf der Felge 1 aufsitzt. Die Abdichtung zwischen den Wülsten 3 und der Felge 1 kann auch gemäß Fig. 4 durch Dichtungsringe 14 oder gemäß Fig. 5 durch eine nach innen vorspringende Rippe 15 erfolgen.
Die Versteifung der knickfesten Zone 5 kann sowohl durch geeignete Einlagen als auch durch einen besonders harten Werkstoff erzielt werden. Die Probleme zur Abdichtung der Wülste 3 können auch dadurch umgangen werden, daß zwischen den Wülsten und den knickfesten Zonen 5 eine biegeelastische Zone vorgesehen ist, wodurch die Wülste 3 an den Bewegungen der knickfesten Zonen 5 nicht teilnehmen.

Claims

Patentansprüche:

1. Notfall drucklos betriebsfähiger Fahrzeugluftreifen mit einem der Bollflächenzone eingelagerten, in Umfangsrichtung undehnbaren Gürtel und mit zur Aquatorialebene im Axialschnitt gesehen konvex einspringendenSeitenwänden, die knicksteife Zonen zur Aufnahme radial einwirkender Kräfte und damit verbundene biegefähige Zonen aufweisen und mit Wülsten auf einer Feige aufsitzen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenwand (5, 6) radial innen eine einen wesentlichen Teil ihrer radialen Erstreckung einnehmende knicksteife Zone (5) und daran anschließend eine bis zur Rollflächenzone sich erstreckende in seitlicher.Richtung biegefähige Walkzone (6) aufweist.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, daß die knicksteife Zone (5) 2/3 - 3/4 der Seitenwand (5,6) einnimmt.

3. Fahrzeugluftreifen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der knicksteifen Zone (5) mit zunehmendem Durchmesser abnimmt.

4. Fahrzeugluftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die knicksteife Zone (5) radial innen über eine biegefähige Zwischenzone zu einem auf der Felge (1) festgelegten Wulst (3) geführt ist.

5. Fahrzeugluftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die knicksteife Zone (5) übergangslos in den Wulst (3) übergeht und letzterer mit Hilfe einer elastischen Oberfläche auf der Felge seitlich schwenkbar ist.

6. Fahrzeugluftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Wulst (3) bzw. an der Felge (1) ringförmige dichtende Rippen (15), Lippen (14, Kanten od. dgl. vorgesehen sind.

7. Fahrzeugluftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die knicksteife Zone (5) in spannungsloser Ruhelage einen tellerrandartigen Hohlkegel bildet.

8. Fahrzeugluftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gürtel (10) hohe Knicksteifigkeit gegen Krafteinwirkung von beiden Flanken aufweist.