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Fahrzeugrad mit einem Luftreifen Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugräder
mit einem zwischen Felge hörnern abnehmbar auf der Felge gehaltenen Luftreifen.
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Es ist eine bekannte Erscheinung im Betrieb von Straßen-Kraftfahrzeugen,
daß von überrollten Fahrbahnunebenheiten hervorgerufene Einzelstöße und in vergleichsweise
langsamer Aufeinanderfolge ankommende Erschütterungen von den Luftreifen je nach
deren Bauart und Luftvolumen zwar weitgehend absorbiert, höherfrequente Schwingungen
dagegen an die starren Radkörper weitergegeben und praktisch ungedämpft über die
Radaufhängungen auf die Karosserie übertragen werden. Diese unerwünschte Durchlässigkeit
besteht vorwiegend gegenüber Schwingungen in dem Frequenzbereich von etwa 35 bis
zu 200 Hz; die sich neben unangenehmen Erschütterungen auch in lästigen Geräuschen,
Körperschall und Dröhnen bemerkbar machen. Die an sich naheliegende Möglichkeit,
für den Aufbau der Luftreifen Gummimischungen mit ausgeprägten Dämpfungseigenschaften
zu verwenden, läßt sich in die Praxis nicht oder nur unzureichend umsetzen, weil
solche Mischungen wieder ein von den anderen Reifenkomponenten stark abweichendes
Elastizitätsverhalten zeigen und unter dem Einfluß der bis in die Reifenwulste ablaufenden
ständigen Verformungen Nachteile im Energieverbrauch wie auch in der Lebensdauer
und Haltbarkeit der Reifen mit sich bringen. Der Erfindung stellt sich danach die
Aufgabe, den mit konventionellen Luftreifen erzielbaren Fahrkomfort zu verbessern
und von außen angeregte Schwingungen in mittleren und höheren Frequenzbereichen
ohne Zugeständnisse an die Gebrauchstüchtigkeit der Luftreifen wirksam zu dämpfen.
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Nach der Erfindung zeichnen sich Fahrzeugräder der eingangs genannten
Art dadurch aus, daß die Felge den Radkörper mit radialem Abstand umschließt und
gegen diesen mittels eines oder mehrerer Zwischenringe aus einem seiner Vernetzungsstruktur
oder/und seinem Füllstoffgehalt nach
schwingungsdämpfenden Gummi
oder Kunststoff federnd elastisch abgestützt ist. Die Zwischenringe, die ohne Verstärkungseinlagen
elastisch dehnungsfähig mit im spannungsfreien Zustand geometrisch mindestens annähernd
regelmäßiger Querschnittsgestalt, z.B. rechteckig, quadratisch oder parallelogrammförmig,
hergestellt sein können, sind bevorzugt ausschließlich formschlüssig unter Verzicht
auf Haftungsvermittler gegen Axialverschiebungen zwischen der Felge und dem Radkörper
gehalten, was sich je nach den vorliegenden baulichen Bedingungen durch zweckentsprechende
Formgebung des Radkörpers bzw. des Radkranzes und der aufliegenden Felge bewerkstelligen
läßt. Gemäß einer Variante der Erfindung kann die Felge zwei in Axialrichtung getrennte,
durch jeweils einen zugeordneten Zwischenring unabhängig voneinander gegen den Radkörper
abgestützte Teilstücke aufweisen.
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In diesem Falle sind die einander zugekehrten Innenkanten der beiden
Felgenteilstücke vorteilhaft in Form von an den zugeordneten Zwischenringen anliegenden
flanschartigen Endanschlägen in Richtung nach der Radachse abgewinkelt.
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Die Erfindung verlegt die Dämpfung störender Schwingungen in den Ubergangsbereich
zwischen der Felge und dem diese tragenden Radkranz oder Radkörper und ermöglicht
gegenüber dem problematischen Einbau dämpfender Gummischichten in den Reifen selbst
die kompromißlose Wahl und uneingeschränkte Verwendung hochdämpfender elastomerer
Werkstoffe unter ausschließlicher Berücksichtigung schwingungstechnischer Erwägungen
und Bedürfnisse. Hierfür bieten sich beispielsweise hochpolymere Kunststoffe mit
abgestimmtem Füllstoffgehalt, Mischungen auf der Grundlage von Butylkautschuken
und andere hochvernetzende oder wahlweise, gegebenenfalls zusätzlich, mit Füllstoffen
wie Ruß, Fasern in Wirrlage u. dgl. besonders angereicherte Elastomere an. Die Montagemöglichkeiten
der Luftreifen werden durch die elastisch federnde Abstützung der Felge nicht weiter
beeinträchtigt, und auch die Reifen selbst benötigen in der Anordnung oder Formgebung
der für ihren sicheren Sitz auf der Felge wichtigen Wulste keine Änderungen oder
besonderen Anpassungen.
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Um den Zusammenbau der Felgenteile mit dem Radkörper zu erleichtern
und überhaupt erst zu ermöglichen, kann ein elastisch dehnungsfähiger Abstandsring,
gegen den sich jeweils benachbarte Teilstücke der Felge mit ihren
abgewinkelten
Endanschlägen abstützen, auswechselbar auf den Radkranz aufgelegt werden. Ein splcher,
beispielsweise aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit Kreisquerschnitt hergestellter
und zum sicheren Fixieren seiner Einbaulage in eine Ringnut im Außenmantel des Radkranzes
eingelegter Abstandsringe verhindert gleichzeitig auch, daß die Felge teilstücke
unter der Einwirkung hoher Seitenkräfte, z.B. beim Durchfahren enger Kurven, sich
einander in unzulässiger Weise annähern. Andererseits gestattet er, von vornherein
einen für die Montage des Reifens notwendigen größeren Abstand zwischen den losen
Teilstücken der Felge vorzusehen und diesen nach Art eines sogenannten Tiefbettes
auszunutzen. Mit dem anschließenden Aufziehen des Abstandsringes wird der anfänglich
vorhandene Zwischenraum ausgefüllt und jede unerwünschte Verschiebung der einzelnen
Teile gegeneinander ausgeschlossen.
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Die Erfindung ist nicht an bestimmte Reifentypen gebunden; sie ist
vielmehr gleich gut sowohl auf schlauchlose als auch auf Luftreifen mit eingelegtem
Luftschlauch anwendbar. Für den Fahrbetrieb bringt der Einbau solcher losen Zwischenringe
keinerlei Sicherheitsrisiko mit sich; denn selbst bei einem Versagen des Systems
beispielsweise durch Zerstörung mit nachfolgendem Verlust eines oder zweier Zwischenringe
bleibt der Zusammenhang der wesentlichen Teile des Rades unter direktem metallischen
Kontakt zwischen Felge und Radkörper stets gewahrt. Die Funktionstüchtigkeit der
erfindungsgemäßen Fahrzeugräder ist daher in allen Fällen und unter allen vorkommenden
Bedingungen gewährleistet.
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Das Ausmaß des Dämpfungseffektes läßt sich einmal durch die Werkstoffwahl
und querschnittsbemessung der Zwischenringe beeinflussen, daneben aber auch durch
die mittelbar von den Zwischenringen abhängige Einstellung der Abstände zwischen
Felge und Radkörper.
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Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung verdeutlicht. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Teilstück
eines luftbereiften Fahrzeugrades im Querschnitt.
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Das gezeichnete Fahrzeugrad ist aus dem beispielsweise aus Stahlblech
tiefgezogenen Radkörper 1 mit äußerem Radkranz 2, einer in zwei Teilstücke
3
getrennten Filz un: d-2f)l LufeLel?n 5 5 zusammengesetzt. Der Radkörper 2 und die
Teilstücke 3 sind mit gegsnseitigem radialen Abstand lose ineinandergesteckt, zu
welchem Zweck der Radkranz 2 ursprünglich zweigeteilt hergestellt und durch nachträgliches
Anbringen einer rundführenden Schweißnaht 14 vervollständigt ist. In dieser Ausführung
sind die Teile 1, 2 und 3 nach der Montage auch nicht mehr auseinandernehmbar.
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Der Luftreifen 5 ist als sogenannter schlauchloser Reifen von üblichem
Aufbau und mit Hilfe verstärkter Randwulste 15 auf die jeweils mit am Außenrand
abgewinkeltem Felgenhorn 13 ausgebildeten Felgenteilstücke 3 gemeinsam aufgezogen.
Die einwärts abgewinkelten inneren Randkanten 23 der Teilstücke 3 bilden zusammen
mit den flanschartig hochgebogenen Außenkanten 12 des Radkranzes 2 axiale Endanschläge
für elastomere Zwischenringe 6, die als Dämpfungselemente zwischen Felge und Radkranz
eingelegt sind. Zwischen den beiden Randkanten 23 liegt ein endlos geschlossener
elastomerer Abstandsring 7 mit kreisrundem Querschnitt in einer nutartigen Vertiefung
11 des Radkranzes 2. Die drehrunde Querschnittsform des Abstandsringes bietet gegenüber
anderen Ringausführungen den Vorteil leichterer Montage, da sie nach dem Einlegen
des Ringes in die Aufnahmenut 11 keinerlei Nach- oder Ausrichten erfordert.
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Die Zwischenringe 6 sind mit etwa parallelogrammförmigem Querschnitt
beispielsweise aus Butylkautschuk oder einer anderen stark dämpfenden Gummi- oder
Kunststoffmischung in endlos geschlossener Form hergestellt, so daß sie unter vorübergehender
elastischer Aufweitung über die Außenkanten 12 auf den Radkranz 2 aufgezogen werden
können. Sie bieten den beiden Felgenteilstücken 3 eine lückenlose Auflagefläche,
die einen direkten Kontakt der metallischen Teile miteinander ausschließt. Auch
extreme seitliche Stoßbeanspruchungen, wie sie beispielsweise beim Anschleudern
an seitliche Fahrbahnbegrenzungen auftreten können, werden von den Zwischenringen
6 im Verein mit dem Abstandsring 7 elastisch und dämpfend aufgenommen.