-
Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeinrichtung Die Erfindung bezieht sich
auf einen Fahrzeugluftreifen mit innerer bei Druckabfall wirkender Notlaufeinrichtung,
die aus einem auf der Felge oder zwischen den Seitenwänden des Luftreifens befindlichen,
gegenüber dem Luftreifen mit stärkerem Innendruck versehenen und einen Festigkeitsträger
aufweisenden Notlaufschlauch besteht, der im Zenit gegenüber der Innenfläche des
Luftreifens Abstand aufweist und mit dem Fuß auf der Felge bzw. einer Abdeckung
derselben ruht.
-
Die bekannten Notlaufschläuche dieser Art wirken in der Weise, daß
sie bei defektem Luftreifen die Last des Rades aufnehmen und durch den Luftdruck
elastisch nachgiebig auf der Innenfläche des drucklosen Fahrzeugluftreifens abrollen,
wobei sie wegen ihres kleineren Durchmessers eine größere Drehzahl als der Luftreifen
zur Zurücklegung einer bestimmten Strecke aufweisen müssen. Diese Differenz führt
ohne bestimmte Maßnahmen in kurzer Zeit zur Zerstörung des Schlauches oder des Reifens.
Bekannt sind vielerlei gesonderte und komplizierte Ausgleichsvorrichtungen zur Aufhebung
der Wegdifferenz bei gleicher Drehzahl. Eine einfache und bei richtiger Handhabung
befriedigende Lösung bietet ein zwischen den Notlaufschlauch und den Fahrzeugluftreifen
gebrachtes Gleitmittel, durch das der Reibungskoeffizient stark herabgesetzt wird.
Fraglos besteht aber die Gefahr der Unterdosierung bzw. des Verlustes, so daß die
erwünschte Wirkung ungenügend erreicht wird, oder der Uberdosierung, die zu Unwuchten
führt.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht unter Vermeidung
aller bekannten Nachteile darin, den Notlaufschlauch so auszubilden, daß die Fahrtüchtigkeit
des Reifens bei einem Defekt kaum beeinträchtigt wird.
-
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Notlaufschlauch
mit Hilfe schräg zur Umfangsrichtung angeordneter Festigkeitsträger auf den Querschnitt
des Reifeninneren vergrößerbar ist.
-
Zweckmäßig liegt der Festigkeitsträger in der Wandung des Notlaufschlauches
eingebettet.
Der in den Notlaufschlauch eingebettete Festigkeitsträger erhält trotz des in ihm
vorhandenen höheren Luftdruckes den Außendurchmesser so klein, daß die Lauffläche
des Reifens bei den üblichen Einfederungsvorgängen nicht den Zenit des Notlaufschlauches
berührt. Die Laufeigenschaften des Fahrzeugluftreifens werden also vom Notlaufschlauch
nicht beeinflußt. Tritt dagegen eine Druckabsenkung im Fahrzeugluftreifen infolge
eines Defektes ein, vergrößert sich proportional zum Druckabfall der Außendurchmesser
des Notlaufschlauches, bis schließlich der Innendurchmesser des Reifens erreicht
ist. Die Rollfähigkeit des Luftreifens wird also aufrechterhalten, ganz gleich,
ob der Druck des Luftreifens über Stunden, Minuten oder plötzlich entweicht. Es
ergibt sich, den Notlaufschlauch mit einem solchen Luftvolumen zu füllen, das zur
Füllung des ganzen Reifens erforderlich wäre. Das unter erhöhtem Druck im Notlaufschlauch
befindliche Luftvolumen wird durch die schräg zur Umfangsrichtung gestellten Festigkeitsträger
zusammengehalten, wobei die Schrägstellungso erfolgt, daß beim Aufblähen in den
größtzulässigen Umfang der Winkel zur Umfangsrichtung nahezu 90° erreicht. Durch
den elastischen Widerstand des Bettungswerkstoffes kann der Festigkeitsträger den
von ihm angestrebten Winkel von 900 nicht erreichen. Ein vorteilhafter Aufbau des
Notlaufschlauches wird darin gesehen, daß der Festigkeitsträger im Herstellungszustand
aus einer ring- oder schraubenförmig unter einem Winkel von etwa 45° zur Umfangsrichtung
angeordneten Kordlage besteht. Beim Aufblähen des Notlaufschlauches auf den größten
Durchmesser findet besonders im Zenit eine gleichmäßige Verschiebung der Kordlage
auf etwa 750 bis 800 zur Umfangsrichtung statt. Bei dieser Konstruktion des Notlaufschlauches
ist die Wandung bestrebt, im Axialschnitt gesehen eine kreisförmige Gestalt einzunehmen.
-
Zur Bildung eines Abstandes im Zenit des Notlaufschlauches zum Luftreifen
wiidjedoch vorteilhaft eine abgeplattete Form des Notlaufschlauches gewählt und
dadurch erreicht, daß der Festigkeitsträger im Herstellungszustand aus zwei sich
im Zenit und Fuß überlappenden entgegengesetzt unter einem Winkel von etwa 450 steigenden
Kordlagen besteht. Während die Winkel der Kordlage in den Seitenwänden des Notlaufschlauches
beim Aufblähen in den Betriebszustand den Winkel zur
Umfangsrichtung
vergrößern, werden die Winkel in dem sich überlappenden Teil verkleinert, bis sie
schließlich praktisch in der Form eines Gürtels die Aufblähmöglichkeit sperren.
Dieser Zustand soll jedoch erst eintreten. wenn der Innendurchmesser des Reifens
erreicht ist.
-
Um im Zenit des Notlaufreifens beim Aufblähen eine große Dehnbarkeit
zu erreichen, besteht der Festigkeitsträger zweckmäßig im Herstellungszustand aus
zwei sich im Fuß überschneidenden und im Zenit aneinanderstoßenden entgegengesetzt
unter einem Winkel von etwa 450 steigenden Kordlagen und aus einer den Zenit abdeckenden
unter einem Winkel von 900 zur Umfangsrichtung liegenden Kordlage.
-
Ein Notlaufschlauch mit einer Sperrung in den Seitenwänden und im
Zenit wird zweckmäßig so aufgebaut, daß der Festigkeitsträger im Herstellungszustand
aus zwei aufeinanderliegenden Paaren sich im Zenit und imFuß überlappender entgegengesetzt
steigender Kordlagen besteht und jedes Paar zwischen einem Winkel von 150 und 60°
unterschiedlich aber gleichsteigende Kordlagen aufweist.
-
Eine bessere Sperrung im Zenit wird dadurch erreicht1 daß der Festigkeitsträger
im Herstellungszustand aus zwei sich im Fuß überschneidenden entgegengesetzt steigenden
und im Zenit durch ein Paar verbundenen Kordlagen besteht und das Paar zwischen
einem Winkel von 150 und 600 unterschiedlich aber gleichsteigende Kordlagen aufweist.
Die gleichsteigenden Kordlagen bieten eine sichere Sperrung des Verbandes beim Erreichen
eines bestimmten Aufweitungsgrades.
-
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden durch die
Zeichnung veranschaulicht.
-
Es zeigen: Fig. 1 teilweise einen Axialschnitt durch ein Rad mit Luftreifen
und Notlaufschlauch im Betriebszustand, Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 bei drucklosem
Luftreifen,
Fig. 3 bis 7 verschiedene Aufbaumögiichkeiten eines
Notlaufschlauches, Auf einer Felge 1 befindet sich ein Luftreifen 2 und in diesem
ein Notlaufschlauch 3, der sich mit seiner inneren als Fuß 4 bezeichneten Wandung
auf der Felge 1 abstützt und sich mit seiner mit Zenit 5 bezeichneten äußeren Wandung
im Abstand zur Innenfläche 6 des Luftreifens 2 befindet, so daß eine Berührung bei
normaler Einfederung des Luftreifens 2 nicht stattfindet. Der Notlaufschlauch 3
wird durch ein Ventil 7 und der Luftreifen durch ein Ventil 8 mit Druckluft versorgt.
Während in den Luftreifen 2 der für ihn vorgeschriebene Druck eingegeben wird, enthält
der Notlaufschlauch einen Druck, der entsteht, wenn das Volumen des Luftreifens
auf das Volumen des Notlaufschlauches isothermisch verdichtet wird.
-
Entweicht die Luft aus dem Luftreifen 2, weitet sich der Notlaufschlauch
3, füllt gemäß Fig. 2 den Innenraum des Luftreifens 2 aus und hält ihn fahrtüchtig.
Dieses gilt auch, wenn durch einen Defekt am Luftreifen Wandungsteile fehlen sollten,
da die Dehnungsfähigkeit des Notlaufschlauches durch weiter unten noch zu erläuternde
Maßnahmen beim Erreichen eines bestimmten Querschnitts gesperrt werden kann. In
den Fig. 3 bis 7 wird jeweils oben der Querschnitt des Notlaufschlauches im Herstellungszustand,
darunter in der Draufsicht durch parallele Linien der Verlauf der Kordlage veranschaulicht,
wobei ein Pfeil 9 die Steigrichtung der sichtbaren Hälfte und ein gestrichelter
Pfeil 10 die Steigrichtung der darunter liegenden Hälfte anzeigt. Unter der Draufsicht
der Kordlagen befindet sich eine Darstellung der Richtung der Kordlagen nach dem
Aufblähen des Notlaufschlauches 3. Dabei zeigt der Pfeil 11 die neue Richtung der
oberen Lage, die ursprünglich gemäß Pfeil 9 verlief, während der Pfeil 12 die neue
Richtung der unteren Lage veranschaulicht, die ursprünglich gemäß Pfeil 10 verlief.
-
Fig. 3 veranschaulicht den einfachsten Querschnitt eines Notlaufschlauches,
der nämlich aus einer einzigen Lage aus in Kautschuk gebettetem Kord besteht. Der
Winkel 13 zwischen der Richtung der Kordfäden gemäß Pfeil 9 und der Umfangsrichtung
gemäß einer Mittellinie 14 beträgt etwa 45°, der auch in der verdeckt liegenden
Hälfte
gemäß Pfeil 10 vorhanden ist. Wird nun aer flache Querschnitt
des Notlaufschlauches 3 durch Aufblähen in einen ringförmigen Querschnitt überführt,
sind die einzelnen Kordfäden bestrebt, in eine Axialebene zu verschwenken, so daß
nämlich der Winkel 13 zur Mittellinie 14 900 beträgt. Da die Fäden jedoch durch
den elastischen Werkstoff zunehmend darin gehindert werden, wird dieser Zustand
nur bei unendlich großem Innendruck im Grenzfall erreicht. Unter praktischen Verhältnissen
wird sich ein Wickel für die Kordlagen in der dichtung der Pfeile 11 und 12 einstellen.
Dieser Winkel beträgt im Mittel 100 und ist aus einer Projektion des Umfangs des
Notlaufschlauches 3 auf eine Ebene gewonnen.
-
Gemäß Fig. 4 ist der Notlaufschlauch 3 aus zwei entgegengesetzt steigenden
und sich in der Mitte überlappenden Kordlagen aufgebaut. Die Winkel 13 der Pfeile
9 und 10 sind untereinander gleich, da sie aus einer Kordlage bestehen und an den
Rändern lediglich umgeschlagen sind.
-
Aber auch die Winkel 13 der links und rechts liegenden Kordlagen sind
einander gleich, um symmetrische Verhältnisse zu schaffen. Wird der flache Notlaufschlauch
3 durch Aufblähen geweitet, stellen sich am Ende des Vorganges für die unteren Hälfte
die Winkel gemäß den Pfeilen 12 ein, während für die oberen Hälften sich im Bereich
außerhalb der Uberlappungszone die Winkel 9 symmetrisch zu den Winkeln 10 einstellen,
jedoch im Bereich der Uberlappung eine Abknickung erhalten und einen Winkel 13 einnehmen,
der kleiner ist als ursprünglich.
-
Dies wird am einfachsten daraus verständlich, daß die ursprüngliche
Breite 15 der Uberlappung beim Uberführen in einen größeren Durchmesser zwangsläufig
schmaler werden muß und die Breite 16 erhält, wobei sich die in der Uberlappung
befindliche Fadenlänge nicht ändert. Die im aufgeblahten Zustand verhältnismäßig
spitzen Winkel 13 im Bereich der Uberlappung bilden eine Sperrung in Umfangsrichtung,
so daß der Schlauch mit Hilfe der Festigkeitsträger die in Fig. 1 veranschaulichte
abgeplattete Form erhält.
-
Gemäß Fig. 5 wird der Notlaufschlauch 3 aus drei Kordlagen zusammengesetzt
und unterscheidet sich gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 4 im wesentlichen dadurch,
daß die gefalteten seitlichen Lagen mit entgegengesetzt zueinander verlaufender
Steigrichtung oben stumpf aneinanderstoßen
und durch einen Streifen
miteinander verbunden werden, dessen Kordlage gemäß Pfeil 17 unter einem Winkel
13 von 900 zur Umfangsrichtung angeordnet ist. Die Steigrichtung der unteren Kordlagen
gemäß den Pfeilen 10 wird beim Aufblähen des Notlaufschlauches in die Richtung gemäß
den Pfeilen 12 verändert, während die Richtung gemäß den Pfeilen 9 unter Verringerung
der Uberlappungsbreite 16 auf die Breite 15 im Überlappungsbereich eine Abknickung
in der Weise erfährt, daß der Winkel zur Umfangsrichtung verkleinert wird. Dabei
erfährt die Kordlage gemäß Pfeil 17 eine Abwinkelung gemäß Pfeil 18.
-
Durch die Fig. 6 wird eine Besonderheit dergestalt veranschaulicht,
daß die die Wandungen des Notlaufschlauches bildenden Kordlagen aus in gleicher
Richtung steigenden aber unterschiedliche Winkel aufweisenden Paaren bestehen, die
sich im Fuß und im Zenit überlappen. Die Paarung von in gleicher Richtung mit unterschiedlichem
Winkel steigenden Kordlagen ergibt die Besonderheit, daß dreh die im Fertigungszustand
einen größeren Winkel 13 zur Umfangsrichtung aufweisenden Lagen eine Sperrung in
der Erweiterung bewirken, während die flachen zur Umfangsrichtung mit kleinerem
Winkel 13 liegenden Kordlagen weitestgehend ein Verdrehen von Ringzonen gegeneinander
verhindern.
-
Die beiden inneren Lagen steigen wie bei den bisherigen Ausführungsbeispielen
etwa gemäß den Pfeilen 9 in der oberen und gemäß den Pfeilen 10 in der unteren Hälfte.
Die Steigrichtung dieser Lagen wird beim Aufblähen in eine solche gemäß Pfeilen
11 und 12 überführt. Die beiden gleichsteigenden aufgelegten Lagen schließen zur
Bmfangsrichtung einen Winkel 13 von nur etwa 300 ein und verlaufen gemäß den Pfeilen
19 im oberen Bereich und gemäß den Pfeilen 20 im unteren Bereich. Diese Richtungen
werden beim Aufblähen des Notlaufschlauches 3 in eine Richtung gemäß den Pfeilen
21 für die obere und 22 für die untere Hälfte geändert.
-
Gemäß Fig. 7 wird dasin gleicher Steigrichtung mit unterschiedlichem
Winkel verlaufende Lagenpaar auf den Zenit des Notlaufschlauches beschränkt, während
die seitlichen Wandungen aus entgegengesetzt steigenden Kordlagen bestehen, die
sich im Fuß, wie bereits erläutert, überlappen. Dadurch wird eine besonders wirksame
Sperrung im Zenit des Notlaufschlauches 3 erreicht und dabei im geblähten Zustand
für
einen flachen Verlauf in diesem Bereich gesorgt. Die Steigrichtung
der Seitenlagen gemäß den Pfeilen 9 d 10 wird beim Aufblähen in eine Steigrichtung
gemäß den Pfeilen ii und icffi geändert, während das im Zenit befindliche Lagenpaar
mit einer Steigrichtung gemäß Pfeil 23 und 24 nach dem Aufblähen eine Richtung gemäß
den Pfeilen 25 und 26 erhält. Es sei besonders hervorgehoben, daß die mit unter
schiedlichem Winkel gleichsteigenden Paare der Kordlagen beim Aufblähen wesentlich
weniger an Breite verlieren als entgegengesetzt steigende und zusammengelegte Lagen,
wie sie beispielweise in den Fig. 4 und 6 in der Uberlappung vorhanden sind.