DE2544474A1

DE2544474A1 - Sicherheitsrad fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2544474A1
Application number: DE19752544474
Authority: DE
Inventors: Artur Stadtfeld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-04
Filing date: 1975-10-04
Publication date: 1977-04-14

Description

Sicherheitsrad für Fahrzeuge.
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsrad für Fahrzeuge, beispielsweise fiir Land- und Luftfahrzeuge, bei dem die Gefahr, dass ein Reifen durch äussere Beschädigung platzt und dadurch eine tödliche Gefahr für die in dem Fahrzeug transportierten Personen darstellt, weitgehend vermindert wird.
Die bisher iiblichen Räder von Land- und Luftfahrzeugen bestehen aus einem auf einer Felge angeordneten Reifen, der entweder direkt oder über einen Schlauch mit einem unter Druck stehenden Gas, beispielsweise luftgefüllt ist. Das solchermassen geschaffene Gaspolster eliminiert weitgehend die durch Bodenunebenheiten erzeugten Vibrationen und Stösse während des Fahrens.
Ein Ersatz dieses Gaspolsters durch andere Stoffe ist bisher noch nicht möglich gewesen, da bislang kein Stoff die idealen Federungseigenschaften des Gaspolsters ersetzen konnte.
Anderersetis stellt das in dem Reifen unter Druck eingeschlossene Gasvolumen eine ganz erhebliche Gefahrenquelle für die Fahrzeuginsassen dar, da eine Beschädigung des Aussenreifens zu einem Platzen, d.h. einem augenblicklichen Entweichen des komprimierten Gases und damit zu einem Zusammenbruch des Reifens führt.
Insbesondere dann, wenn es sich um den üblicherweise gelenkten Vorderreifen eines Fahrzeuges handelt, führt dies zu meist tödlich verlaufenden Unfällen für die Fahrzeuginsassen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Sicherheitsrad für Fahrzeuge zu schaffen, welches einmal die vorzüglichen Federungseigenschaften des Luftreifens beibehält andererseits jedoch die damit verbundenen Gefahren weitgehend eliminiert und auch im Falle einer Beschädigung des Aussenreifens und damit verbundenen EntweichenSdes komprimierten Gases eine weitere Steuerung des Fahrzeuges ermöglicht, so dass dasselbe zum Stehen gebracht werden kann, ohne dass die Fahrzeuginsassen Schaden leiden.
Gelöst wird diese erfindungsgemässe Aufgabe mit einem Sicherheitsrad für Fahrzeuge aus einem auf einer Felge angeordneten, mit Gas gefüllten Reifen aus elastischem, gegebenenfalls mit Einlagen verstärktem Material, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem Gasraum des Reifens auf der Felge ein kleinerer Hilfsreifen angeordnet ist.
Bei Beschädigung des ussenreifens übernimmt dieser Hilfsreifen dessen Funktion und hindert so, dass das Rad vollständig zusammenbricht.
Es hat sich gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als zweckmässig erwiesen, wenn der Hilfsreifen einen wesentlich kleineren ussendurchmesser als der Aussenreifen aufweist. uf diese Weise wird sichergestellt, dass zwischen Aussenreifen und in seinem Inneren angeordneten Hilfsreifen noch ein ausreichend grosses Luftpolster vorhanden ist, welches die vorteilhaften Federungseigenschaften des Fahrzeugrades bedingt. Andererseits reicht ein solcher kleinerer Aussendurchmesser des Hilfsreifens aus, um bei Beschädigung des Aussenreifens dessen Funktion so lange zu übernehmen, bis das Fahrzeug zum Stehen gebracht worden ist.
Gemäss einer zweckmässigen c2usfiihrungsform der vorliegenden Erfindung besteht der Hilfsreifen aus einem separat mit Gas gefüllten Reifen aus elastischem, gegebenenfalls mit Einlagen verstärktem Material. Die Festigkeitseigenschaften dieses Hilfsreifens sind dabei ähnlich wie bei dem Aussenreifen, so dass er im Bedarfsfalle die auftretenden Belastungen ohne weiteres übernehmen kann. Die in seinem Inneren angebrachte Gasfüllung steht dabei zweckmässig ebenfalls unter einem Druck, der in etwa dem Druck in dem Aussenreifen entspricht.
In gewissen Fällen kann es vorkommen, dass die von aussen einwirkende Beschädigung nicht nur auf den Aussenreifen beschränkt ist sondern auch noch den Innenreifen in Mitleidenschaft zieht. In einem solchen Falle geht selbstverständlich die Wirkung des Hilfsreifens ebenfalls verloren.
Um auch für diese Fälle gerüstet zu sein, ist gemäss einer weiteren vorteilhaften Rusführungsform der vorliegenden Erfindung der Hilfsreifen als auf der Felge angeordneter Schaumstoffkörper ausgebildet.
Dieser Schaumstoffkörper, der dabei zweckmässig aus Hartschaum besteht, übernimmt dann die Funktion des Hilfsreifens und ermöglicht das stoppen des F thrzeuges, ohne dass es zu den üblichen Unfall kommt.
Es hat sich als besonders zweckmässig erwiesen, wenn der Hilfsreifen aus einem mit Schaumstoff gefiillten Reifen aus elastischem, gegebenenfalls mit Einlagen verstärktem Material besteht. Ein solcher Hilfsreifen besitzt einmal die notwendige Festigkeit gegenfiber den während der Fahrt auftretenden Zentrifugalkräften,zum anderen ist er auch in der Lage beim Platzen des Aussenreifens dessen Funktion voll und ganz zu übernehmen und weiterhin verhindert die Schaumstoffüllung, die zweckmässigerweise ebenfalls unter Druck steht, ein plötzliches Entweichen der Luft aus diesem Hilfsreifen, so dass die vorstehend geschilderten Nachteile auch bei einer Beschädigung des Hilfsreifens nicht auftreten können.
Das Füllen des Hilfsreifens mit dem Schaumstoff kann zweckmässig nach seiner Montage auf die Felge erfolgen. Es hat sich dabei als besonders zweckmässig erwiesen, wenn der Hilfsreifen zunächst mit einem Gas, beispielsweise Druckluft, auf den erforderlichen Druck gebracht wird und dann durch Injizieren eines schäumbaren Mittels das Gasvolumen zusätzlich ausgeschäumt wird.
Das solchermassen unter Druck erfolgende Ausschäumen des Reifeninnenraumes ergibt die notwendige Festigkeit und das so in den Schaumporen eingeschlossene unter Druck stehende Gas kann auch bei Beschädigung des Hilfsreifens nur langsam austreten und verhindert so ein plötzliches Zusammenbrechen des Rades und den dadurch in der Regel bedingten Unfall.
Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch der 4ussenreifen in gleicher Weise ,wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Hilfsreifen beschrieben, mit einer Schaumstoffüllung versehen werden. Wobei diese Schaumstoffüllung entweder anstelle des Hilfsreifens treten kann oder aber zusätzlich zu dem Hilfsreifen den verbleibenden Gasraum in dem Aussenreifen ausfüllt.
Je nach der Elastizität des so erzeugten Schaumstoffes werden indessen die Federungseigenschaften des Rades beeinflusst.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der mit Schaumstoff gefüllte Hilfsreifen eine oder mehrere mit Gas füllbare Luftkammern auf. Diese Luftkammern erhöhen dabei die Elastizität und die Federungseigenschaften des Hilfsreifens.
Das gleiche gilt für die direkte Anordnung eines Schaumkörpers in dem Aussenreifen. Auch hier können durch Anordnung von einer oder mehreren mit Gas füllbaren Luftkammern die Federungseigenschaften wesentlich verbessert werden. Diese Luftkammern sind dabei zweckmässig mit Ventilen versehen und können so von aussen mit Luft oder einem anderen Gas gefüllt werden.
Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der in dem Gasvolumen des Aussenreifens angeordnete Hilfsreifen als Vollgummireifen ausgebildet. Ein solcher Vollgummireifen zeichnet sich durch wesentlich höhere Festigkeitseigenschaften aus und ist daher bevorzugt in der Lage, die beim Platzen des Aussenreifens auftretende Belastung aufzunehmen, bis das Fahrzeug zum Stehen gebracht worden ist.
Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Hilfsreifen als Stahlreifen ausgebildet. Ein solcher Stahlreifen, der zweckmässig fest mit der Felge verbunden ist, kann ohne weiteres die auftretenden Belastungen übernehmen, andererseits ermöglicht der verbleibende Gasraum zwischen Stahlreifen und dem Aussenreifen, dass die Federungseigenschaften des Rades nicht beeinträchtigt werden. Der Stahlreifen kann auch direkt einstückig mit der Felge verbunden sein. Er weist zweckmässig im Schnitt gesehen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf, dessen Basis mit der Felge verbunden ist.
Es hat sich gezeigt, dass ein wesentliches Problem beim Platzen des Aussenreifens darin besteht, dass die Reifenwandung sich ungleichmässig zu Wülsten zusammenlegt, die die Steuerungseigenschaften des Fahrzeuges in unkontrollierbarer Weise beeinflussen.
Bei der Anordnung eines Hilfsreifens in Form eines Stahlreifens im Inneren des Aussenreifens hat es sich nunmehr gemäss einer weiteren vorteilhaften sführungsform der vorliegenden Erfindung als zweckmässig erwiesen, auf dem Aussenumfang des Stahlreifens eine umlaufende Schneide vorzusehen.
Beim Platzen des Aussenreifens drückt der Stahlreifen mit einem relativ hohen Gewicht auf das Wandmaterial des Aussenreifens. Durch die Schneide wird dabei dann, wenn es sich um die üblichen mit Cord verstärkten Reifen handelt, der Aussenreifen in zwei Hälften zerteilt, ehe er überhaupt sich zu Wülsten zusammenlegen kann, die die Steuerung des Fahrzeuges blockieren. Andererseits stört die auf dem Aussenumfang des Stahlreifens vorgesehene Schneide die übliche Funktion des Rades und insbesondere auch die Federungseigenschaften in keiner Weise, da die Schneide in einem ausreichenden Abstand von der Innenoberfläche des Aussenreifens angeordnet ist und somit bei intaktem Aussenreifen überhaupt nicht damit in Berührung kommt.
Anhand der in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die vorliegende Erfindung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen die Figuren 1 bis 7 verschiedenartige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in ihrem Aufbau im Schnitt.
Das in Figur 1 dargestellte Sicherheitsrad besteht aus einem auf einer Felge 1 aufmontiertem Aussenreifen 2, in dessen mit Druckluft gefüllten Innenraum 3 ein ilfsreifen 4, der ebenfalls mit Druckluft gefüllt wird, auf der Felge angeordnet ist.
Das Füllen des Aussenreifens 2 und des Hilfsreifens 3 erfolgt über die mit Ventilen versehenen Zuleitungen 5 bzw. 6. Zwischen Aussenreifen 2 und Hilfsreifen 4 ist genfigend Raum für das Einfedern des Aussenreifens 2.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist auf der Felge 1 der Aussenreifen 2 angeordnet und in seinem Innenraum ist ebenfalls auf der Felge 1 der Hilfsreifen 4 vorgesehen, der mit einer Schaumstoffüllung 7 versehen ist, die in ihrem Inneren eine mit Gas über die Zuleitung 8 füllbare Luftkammer 9 aufweist. Auch bei dieser Ausführungsform ist zwischen Aussenreifen 2 und Hilfsreifen 7 genügend Raum, so dass der Aussenreifen 2 ausreichend einfedern kann.
Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist der auf der Felge 1 angeordnete Auseenreifen 2 vollständig mit einem Schaumstoff 10 gefüllt. Diese Ausführungsform wird in der Weise erhalten, dass der auf der Felge 1 montierte Aussenreifen 2 zunächst über das Zu leitungs ventil 11 mit Luft gefüllt wird und dann über das Ventil 11 ein schäumbarer Kunststoff injiziert wird. Dieser Kunststoff füllt dann den Aussenreifen 2 vollständig aus. Die Elastizität des Kunststoffes bewirkt, dass die Federungseigenschaften des Reifens 2 praktisch gesehen nicht beeinträchtigt werden, andererseits verhindern die Mikrobläschen des gebildeten Schaumstoffes ein plötzliches Entweichen der Druckluft bei Beschädigung des Aussenreifens 2, so dass genügend Zeit für das Abstoppen des Fahrzeuges bleibt.
Figur 4 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie in Figur 3 mit dem Unterschied, dass in der Schaumstoffüllung eine zusätzliche Luftkammer 12 vorgesehen ist, die über eine mit Ventil versehene Zuleitung 13 mit Druckluft beschickt werden kann.
Figur 5 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der auf der Felge l der Aussenreifen 2 angeordnet ist, während die Felge 1 gleichzeitig im Inneren des Aussenreifens 2 zu einem Stahlreifen 14 ausgeformt ist. Dieser Stahlreifen weist dabei in etwa die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf, dessen Basis mit der Felge 1 verbunden ist. Die Spitze dieses gleichschenkligen Dreiecks ist ausreichend weit von dem Aussenreifen 2 entfernt, so dass im normalen Betriebszustand eine ausreichende Federmöglichkeit gegeben ist.
Bei der in Figur 6 dargestellten Wusftihrungsform ist der mit der Felge 1 verbundene Hilfsreifen 15 mit einer umlaufenden Schneide 16 versehen, die normalerweise ausreichend weit von dem Aussenreifen 2 entfernt angeordnet ist, die jedoch beim Platzen des Aussenreifens 2 während einer Umdrehung des Rades den Aussenreifen 2 in zwei Hälften zerteilt, so dass derselbe das Abrollen des Rades auf den Hilfsreifen 15 nicht mehr beeinträchtigt.
In Figur 7 ist schliesslich eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der auf der Felge 1 ein Aussenreifen 2 angeordnet ist, während im Innenraum des Aussenreifens 2 mit der Felge verbunden ein Vollgummirad 17 als Hilfsreifen angeordnet ist.
Dieses Vollgummirad 17 besteht dabei aus einem mit der Felge 1 verbundenen metallischen Trägerkörper 18 und einem darauf fest aufgebrachten Vollgummireifen 19. Auch in diesem AusfUhrungs-.
beispiel ist der Abstand zwischen dem Aussenreifen 2 und dem Vollgummireifen 19 so bemessen, dass genügend Raum für das Einfedern des Aussenreifen 2 zur Verfügung steht.

Claims

Patentansprüche 1. Sicherheitsrad für Fahrzeuge aus einem auf einer Felge angeordneten, mit Gas gefüllten Reifen aus elastischem, gegebenenfalls mit Einlagen verstärktem Material, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in dem Gasraum (3) des Reifens (2) auf der Felge (1) ein kleinerer Hilfsreifen (4) angeordnet ist.
2. Sicherheitsrad nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass der 11ilfsreifen (4) einen wesentlich kleineren Aussendurchmesser als der Aussenreifen (2) aufweist.
3. Sicherheitsrad nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hilfsreifen aus einem separat mit Gas gefüllten Reifen (4) aus elastischem, gegebenenfalls mit Einlagen verstärktem Material besteht.
4. Sicherheitsrad nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 , d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hilfsreifen als auf der Felge (1) angeordneter Schaumstoffkörper (10) nusgebildet ist.
5. Sicherheitsrad nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 , d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hilfsreifen aus einem mit Schaumstoff (7) gefüllten Reifen (4) aus elastischem, gegebenenfalls mit Einlagen verstärktem Material besteht.
6. Sicherheitsrad nach Anspruch 5 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass der mit Schaumstoff gefüllte Hilfsreifen (4) eine oder mehrere mit Gas füllt bare Luftkammer(n) (9) aufweist.
7. Sicherheitsrad nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hilfsreifen (17) als Vollgummireifen (18, 19) ausgebildet ist.
8. Sicherheitsrad nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , dass der Hilfsreifen als Stahlreifen (14) ausgebildet ist.
9. Sicherheitsrad nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Stahlreifen (14) fest mit der Felge (1) verbunden ist.
10. Sicherheitsreifen nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e k enn z e i c h n e t , dass der Stahlreifen (14) einstflckig mit der Felge (1) verbunden ist.
11. Sicherheitsreifen nach Anspruch 8 oder Anspruch 9 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Stahlreifen (14) im Schnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist, dessen Basis mit der Felge (1) verbunden ist.
12. Sicherheitsreifen nach einem der Anspruch 7 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,dass der Stahlreifen (15) auf seinem Aussenumfang mit einer umlaufenden Schneide (16) versehen ist.
13. Sicherheitsreifen nach Anspruch 1 , d a d u r c h ge k e n n z e i c h n e t , dass der Hilfsreifen als Schaumstoffüllung (10) ausgebildet ist, die das Luftvolumen des Aussenreifens (2) vollständig ausfüllt.
14. Sicherheitsreifen nach Anspruch 13 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Aussenreifen (2) mit einer Schaumstofffillung mit unter Gasdruck stehenden Poren gefüllt ist.