DE2632406A1 - Pannensichere schlauchanordnung fuer fahrzeugluftreifen - Google Patents
Pannensichere schlauchanordnung fuer fahrzeugluftreifenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE ~1
BR AUNSCHWE IG M U M C t I E N
5066
Uniroyal, Clairoix 60 / Frankreich
Pannensichere Schlauchanordnung für Fahrzeugluftreifen.
Die Erfindung betrifft eine pannensichere Schlauchanordnung
für Fahrzeugluftreifen mit einer ringförmigen Schlauchkammer,
die über ein Schlauchventil von einer äußeren Druckluftwelle
aus aufblasbar und durch Handbetätigung von außen vom Luftdruck entlastbar ist.
Es sind zahlreiche Reifenkonstruktionen mit Notlaufeigenschaften vorgeschlagen. Diese dienen in erster Linie für
schlauchlose Reifen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine pannensichere Schlauchanordnung für Fahrzeugluftreifen zu schaffen, welche
einfach in ihrem Aufbau und zuverlässig in ihrer Wirkung ist und welche ohne größere Änderungen für Reifen unterschied-
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licher Spezifikation und Größe gleichermassen einsetzbar ist land
gewährleistet, daß bei jedem möglichen Undichtwerden des Reifens dieser über eine noch ausreichend lange Betriebszeit im Gebrauch
beibehalten werden kann, wobei gleichzeitig Gewähr dafür geleistet werden soll, daß auf einfache Weise beschädigte Teile
der.Schlauchanordnung ersetzt werden können. Schließlich soll
gewährleistet werden, daß das Aufpumpen und Entlüften des Reifens
in herkömmlicher Weise von außen ohne besondere Hilfsmittel
möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einem die ringförmige Schlauchkammer aufweisenden Schlauch ein undehnbares
flexibles Band zugeordnet ist, welches den Schlauch umgibt und dessen radiale Dehnung im Bereich der mittleren Äquatorialebene
des Schlauchs begrenzt und dessen achsiale Dehnbarkeit auf beiden Seiten des Bandes verstärkt. Die Breite des Bandes, bezogen
auf die Dehnungsbreite des Schlauchs, soll dabei so gewählt sein, daß der Schlauch beiderseits des vom Band bedeckten Kronenbereichs
auch radial über den Durchmesser des Bandes hinaus dehnbar ist. Vor allem aber soll in einer bevorzugten Ausführrungsform
der Schlauch und das Band von einer zweiten Schlauchanordnung umgeben sein, die mit dem Schlauch-inneren über Zwischenventileinrichtungen
in Verbindung stehen, und zwar so, daß alle Schlauchkammern der Anordnung durch eine äußere Druckwelle
und das übliche Ventil aufgepumpt und durch die Handbetätigungseinrichtung dieses Ventils vom Druck entlastet werden können,
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während andererseits im Betiieb bei Auftreten eines Lecks in der
äußeren oder zweiten Schlauchanordnung die innere Schlauchanordnung vollständig intakt bleibt und dem Reifen die notwendige
Festigkeit auf der Felge verleiht und gleichzeitig ausreichende Laufeigenschaften gewährleistet. Vorteilhafterweise ist dabei
die Anordnung so getroffen, daß die äußere Schlauchanordnung
aus voneinander unabhängigen Schlauchelementen besteht, wobei jedes dieser Schlauchelemente mit dem gemeinsamen radial inneren
Schlauch über ein gesondertes, unabhängig arbeitendes Zwischenventil in Verbindung steht, so daß bei Auftreten eines Lecks in
einem dieser Schlauchelemente die äußere Schlauchanordnung ebenfalls voll intakt bleibt, so daß der Reifen praktisch unverändert
seine Laufeigenschaften beibehält.
Aufgrund der neuen Anordnung wird gewährleistet, daß der innere
Schlauch die Reifenwülste fest auf den gegenüberliegenden Felgenflanken
hält. Die Anordnung kann dabei einen ersten aufblasbaren endlosen ringförmigen inneren Schlauch aus faltbarem, aber im
wesentlichen undehnbaren Material aufweisen. Dieser Schlauch soll in jeder Betriebssituation einen im wesentlichen kontakten Querschnitt
einnehmen und ist dazu bestimmt, den Felgenboden unmittelbar zu umgeben. Der innere Schlauch ist dabei weitgehend im Querschnitt
der Felge aufgenommen. Der innere Schlauch kann einen
äußeren Durchmesser haben, der im aufgeblasenen Zustand im Abstand vom Innendurchmesser des Kronenbereichs des pneumatischen
Reifens in dessen montierter aufgeblasener Form erscheint. Der
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Schlauch weist ein übliches Aufblasventil auf, das durch die Felge nach außen ragt und von der Außenseite zugängig ist.
Ein zweiter innerer Schlauch oder eine solche Schlauchanordnung besteht aus einem vorzugsweise elastisch dehnbaren Material, und
umgibt in Umfangsrichtung fortgesetzt und koaxial den ersten inneren Schlauch. Die zweite Schlauchanordnung liegt zwischen
dem inneren Schlauch und der Reifenkrone und füllt im aufgeblasenen Zustand den leeren Raum zwischen den Reifenseitenwänden und
dem Kronenbereich. Die zweite Schlauchanordnung ist zweckmäßigerweise mit der ersten Schlauchanordnung mit Hilfe von einem
Spezialventil lösbar verbunden. Dieses Spezialventil ist so ausgebildet,
daß es automatisch öffnet und schließt, um ein Druckgleichgewicht zwischen dem Inneren der beiden Schläuche herzustellen
und zu gestatten, daß beide gleichzeitig aufgeblasen werden können, und zwar über das übliche nach außen ragende Aufblasventil
des inneren Schläuche.
Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, ist der äußere Durchmesser des inneren Schläuche im aufgeblasenen Zustand größer
als der maximale Durchmesser der äußeren Flanschkanten der Felge.
Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung besteht die äußere Schlauchanordnung aus einzelnen Elementen oder Segmenten,
die voneinander eine Anzahl von aufblasbaren unabhängigen Taschen bilden. Diese Elemente liegen unmittelbar aneinander
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und zwar in Taschenform derart, daß sie in Umfangsrichtung unter
Bildung einer Reihe unmittelbar aneinanderstoßen. Jedes der einzelnen
Elemente steht mit dem Inneren des ersten Schläuche beispielsweise über das genannte Spezialventil in Druckverbindung.
Es können auch zwei solche Taschenreihen achsial nebeneinander als äußere Schlauchanordnung vorgesehen sein. Ferner können auch
zwei in Umfangsrichtung jeweils in sich geschlossene Schläuche achsial nebeneinander die äußere Schlauchanordnung bilden. In
beiden Fällen können die beiden Reihen oder die beiden Schläuche etwa im Bereich der mittleren Äquatorialebene des Reifens aneinanderstoßen.
Daraus ergibt sich, daß die äußere Schlauchanordnung entweder
aus mehreren ringförmigen Schläuchen besteht, die Seite an Seite angeordnet sind und den inneren Schlauch umgeben oder es sind
mehrere Reihen von kleinen Taschen oder Ballons in Umfangsrichtung und Seite an Seite um den inneren Schlauch herum angeordnet.
Es kann auch eine Kombination von ringförmigen Schlauchkammern und Reihen von schmalen Taschen vorgesehen sein. Wesentlich ist
nur, daß bei der bevorzugten Ausführungsform die äußere Schlauchanordnung aus mehreren, voneinander unabhängigen Elementen besteht
.
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Die beschriebenen Anordnungen bieten wesentliche Vorteile, die nachfolgend im Einzelnen aufgeführt sind :
a) Um den Fahrzeugluftreifen gemäß der Erfindung aufzublasen, ist es lediglich erforderlich, Druckluft in üblicher Weise
durch das einzige übliche Aufblasventil in den radial inneren Schlauch einzuleiten. Dadurch erreicht man eine gleichzeitige
Aufblasung sowohl des inneren Schlauchs, als auch jedes einzelnen Schlauchelements der äußeren Schlauchanordnung. Die
zuvor erwähnten Spezialventile haben automatische Öffnungsund Schließeigenschaften. Sie sind so ausgebildet, daß sie den
Druck zwischen dem inneren Schlauch und der äußeren Schlaucheinrichtung ausgleichen, und zwar auch während des Betriebs,
bei dem die Elemente der äußeren Schlauchanordnung nacheinander unterschiedlichen Pressungen durch das Abrollen des Reifens
und der Last auf einer Fahrbahn unterworfen werden. Wenn der Wunsch besteht, die Luft aus dem Reifen zu lassen, ist es
wiederum lediglich notwendig, den manuell von außen betätigbaren Innenstift des üblichen Aufblasventils gegen die Federvorspannung
niederzudrücken, so daß Luft aus allen Kammern des inneren Schlauchs und der äußeren Schlauchanordnung entweichen
kann. Dabei entweicht die Luft aus den Elementen oder Taschen der äußeren Schlauchanordnung gleichzeitig in den
inneren Schlauch und von dort nach außen.
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b) In dem Moment, in dem ein einzelnes Element oder eine Tasche der zweiten Schlauchanordnung beschädigt wird, treten automatisch
die folgenden Erscheinungen auf :
1. Wenn der Fahrzeugluftreifen ein solcher ist, der neben dem inneren Schlauch einen einzigen zweiten äußeren Schlauch
aufweist, der nur eine einzige ringförmige Kammer bildet, wird sich diese zweite Kammer bei einer Verletzung vollständig
entleeren. Das zuvor erwähnte Spezialventil schließt jedoch automatisch zu der Zeit, in der wegen des
Druckabfalls der Druck innerhalb des inneren Schläuche größer als der im äußeren Schlauch ist. Während der Fahrt
plattet sich der beschädigte äußere Schlauch ab und legt sich gegen den inneren Schlauch, der praktisch vollständig
aufgeblasen bleibt. Der Reifen, der mit einem solchen Schlauch versehen ist, kann daher die Fahrt des Fahrzeugs
auf einer Straße fortsetzen und zwar unter Abstützung ausschließlich auf dem aufgeblasenen inneren Schlauch, selbst
wenn der äußere Durchmesser des Letzteren unterhalb der Durchmesserkante der Felgenflansche liegt (d.h., er ragt
nicht über den größten Umfang der Felgenkanten hinaus. Dies beruht darauf, daß der abgeflachte äußere Schlauch
ein Kissen von ausreichender Dicke zwischen der Straße und ■ dem inneren Schlauch bzw. zwischen der Straße und den Kanten
der Felgenflansche bildet.
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2. Wenn der Fahrzeugluftreifen von der Art ist, daß er eine äußere Schlauchanordnung mit zwei ringförmigen Schläuchen
aufweist, die achsial Seite an Seite um den ersten inneren Schlauch angeordnet ist, ergibt sich folgendes :
Bei Verletzung eines der beiden äußeren Schläuche verliert dieser sehr rasch oder augenblicklich an Druck, so daß das
zugehörige Spezialventil automatisch die Verbindung zwischen diesem äußeren Schlauch und dem inneren Schlauch unterbindet.
Während der verletzte äußere Schlauch Luft abläßt, kann sich der daneben liegende zweite Schlauch der
äußeren Schlauchanordnung ausdehnen und den Raum ausfüllen, der durch das Luftablassen des verletzten Schlauchelements
freigegeben wird. Das Ergebnis ist, daß das Radjseinen Weg
praktisch mit normalem Druck fortsetzen kann. In dem Fall, daß auch der zweite ifnnere Schlauch der äußeren Schlauchanordnung
verletzt wird, können beide Schläuche Luft verlieren, so daß beide Spezialventile schließen. Die von
Luft befreiten beiden Elemente der äußeren Schlauchanordnung bilden auch hier wiederum Kissen zwischen der Lauffläche
des Reifens und dem intakten Inneren des Schläuche bzw. den Felgenrändern.
3. Wenn der Fahrzeugluftreifen eine äußere Schlauchanordnung aufweist, die wenigstens eine vollständige Reihe von in
Umfangsrichtung hintereinander liegenden kleinen aufblasbaren Taschen oder Ballons aufweist, ergibt sich folgendes:
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Die Verletzung eines odermehrerer der schmalen Taschen
oder Ballons führt zu einem raschen automatischen Schließen jedes Spezialventiles, das einem solchen verletzten Schlauchelement
zugeordnet ist. Dadurch wird der innere Schlauch gegenüber jedem der verletzten Schlauchelemente isoliert,
während die Verbindung zwischen dem inner η Schlauch und den intakten Schlauchelementen erhalten bleibt. Bei dem
allmählichen Zusammenfallen der verletzten Taschen, dehnen sich die angrenzenden intakten Taschen in Umfangsrichtung
aus und füllen den aufgegebenen Raum der verletzten Taschen vollständig aus.Dies setzt sich fort, bis unter Zwischenschaltung
der zusammengefallenen verletzten Taschen die noch intakten Taschen in Umfangsrichtung wieder eine in
sich geschlossene Reihe bilden. Wenn mehrere aufeinanderfolgende schmale Taschen verletzt worden sind und die noch
benachbarten Taschen intakt bleiben, so vermögen diese aufgrund ihrer hohen Elastizität ebenfalls sich in Umfangsrichtung
auszudehnen und den freiwerdenden Raum auszufüllen. In jedem Fall kann auch hier die Fahrt mit dem verletzten
Rad fortgesetzt werden, wobei der Reifen praktisch seinen normalen Aufblaszustand beibehält. Wenn dagegen alle Taschen
beschädigt sind, wird der innere Schlauch von allen Taschen augenblicklich isoliert und es bilden die verletzten
Taschen im entlüfteten Zustand Kissen zwischen der Lauffläche des Reifens und dem Inneren intakten Schlauch bzw. den
Felgenrändern.
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4. Wenn der Reifen wenigstens zwei ringförmige Reihen τ
schmalen Taschen aufweist, kann auch eine Querausdehnung einzelner oder aller Taschen in achsialer Richtung erfolgen,
um jeden durch Verletzung einer Tasche oder mehrerer Taschen freiwerdenden Raum gemeinsam mit der Ausdehnung
in Umfangsrichtung auszufüllen. Die Sicherheit ist hier noch größer als bei nur einer Reihe.
5. Bei all den ausgeführten Beispielen bleibt bei einer Verletzung
der äußeren Schlauchanordnung der innere Schlauch aufgeblasen. Er bleibt weiterhin in festem seitlichen
Kontakt mit den Wülsten des Reifens, so daß die Wülste nach wie vor unter entsprechendem Druck keilförmig gegen
die sich gegenüberliegenden Flanken der Felgen gepreßt werden. Dadurch wird zuverlässig verhindert, daß sich
der Reifen von der Felge löst.
c) Ein und derselbe innere Schlauch von vorgegebener Größe und ein und dieselbe Anzahl von kleinen Taschen
oder Elementen der äußeren Schlauchanordnung von gegebener Größe können für mehrere verschiedene Größen von
Fahrzeugluftreifen verwendet werden, soweit ein gleicher Felgenkantendurchmesser vorliegt, jedoch unterschiedliche
Querschnittsbreite (für Räder mit gleicher Felgenbreite). Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise Fahrzeugluftreifen
mit den folgenden Spezifikationen (Standard-
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größen) mit ein und derselben Schlauchanordnung auszurüsten:
135 SR χ 12»
145 SR χ 13"
(S= Geschwindigkeit bis 180 km/h)
(R = Radialkarkasse)
In dem gemischten Bezeichnungssystem in Übereinstimmung mit akzeptierten Standardgrößen, umfassen die dem Standard
entsprechend bezeichneten Fahrzeugluftreifengrößen, auf die oben beispielsweise Bezug genommen worden ist }
zwei Zahlen, von denen die erste in Millimetern annähernd die Größe oder maximale Weite des meridialen Abschnittes
des Reifenwulstes angibt,(der auf einer Standardfelge montiert und auf Standarddruck aufgeblasen ist)
während die zweite Ziffer in Zoll den axakten Durchmesser unter dem Wulst bzw. dem Wulstkantendurchmesser angibt.
Mit zunehmender Querschnittsbreite des Fahrzeugluftreifens,
dehnen sich die Taschen oder Elemente in Querrichtung entsprechend aus, um das zur Verfügung stehende innere Volumen
des Fahrzeugluftreifens auszufüllen. Jedoch werden gemäß Standardübung Fahrzeugluftreifen von zunehmender
Querschnittsbreite allgemein auf Felgen von zunehmender ' Breite montiert. Nachfolgend aollen einige Beispiele dies
veranschaulichen:
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(a) Ein 135 x 13 oder ein 145 x 13 - Fahrzeugluftriefen
wird auf einer 4 J 13 oder einer 4 B 13 - Felge montiert (d.h. eine Felge, die eine Breite von 4 Zoll aufweist).
(b) Ein 155 x 13 oder ein 165 x 13 - Fahrzeugluftreifen
wird auf einer 4 1/2 J 13 - Felge montiert (d.h. eine Felge mit 41/2 Zoll Breite),
(c) Ein 175 x 13 - Fahrzeugluftreifen wird auf
ein 5 J 13 - Felge montiert (d.h. eine solche mit einer Breite von 5 Zoll).
In diesem Fall dehnen sich die beiden inneren Schlauchanordnungen im größeren Maße in Querschnittsrichtung
aus, um wirksam die Wulste des Fahrzeugluftreifens an den Felgenrändern festzulegen. Jedoch bleibt der Querschnitt
sumfang des ersten oder inneren Schlauches aufgrund der Undehnbarkeit in radialer Richtung unverändert.
Es sollte darauf hingewiesen werden, daß im Falle von standardmäßig abgegrenzten Felgengrößen gemäß den obigen
Angaben, die erste Nummer die Breite in Zoll zwischen den Felgenkanten, d.h. die Breite von einer Felgenkante zur
anderen angibt, während die zweite Ziffer den Durchmesser unter dem Wulst in Zoll im Auflagebereich der Wülste des
Fahrzeugluftreifens angibt.
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ORIGINAL INSPECTED
ORIGINAL INSPECTED
r> « λ ; η η
ο JZ^06
Im Falle von Fahrzeugluftreifen mit einer Felgenkante
mit einem Durchmesser von 14 Zoll ist es notwendig, einen neuen Innenschlauch von 14 Zoll herzustellen. Man
kann jedoch die identischen kleinen Taschen oder Ballons für die äußere Schlauchanordnung auch für diese Schlauchanordnung
verwenden, so daß man wesentliche Einsparungen und Vereinfachungen erhält, insbesondere bezüglich des
Lagerraumes, da alles was notwendig ist, nur eine einzige Größe für die kleinen ballonartigen Taschen auf Vorrat
zu halten.
Eine verletzte kleine Tasche kann öeicht ersetzt werden
durch eine neue und zwar zu Kosten, die wesentlich geringer
sind als die eines vollständigen inneren Schlauches. Die verletzte kleine Tasche kann außerdem später repariert
werden. Es ist auch möglich, das Reserverad eines Personenfahrzeugs oder eines Lastkraftwagens zu ersetzen durch
einen Vorrat kleiner Schlauchelemente.
Der innere Schlauch kann im aufgeblasenen und nicht ein*
montierten Zustand entweder kreisförmigen oder wenigstens
einen im wesentlichen ovalen Querschnitt aufweisen, wobei der größere Durchmesser in Querrichtung oder axialer Richtung
orientiert ist. Ein solcher innerer Schlauch umfaßt weiterhin einen Wandabschnitt, der so ausgebildet ist, daß
er die radiale Ausdehnung des inneren Schlauches begrenzt. Diese Begrenzung erfolgt nur im Kronenbereich. Diese Be-
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grenzung kann durch das oben bereits erwähnte Verstärkungsband erfolgen, das in die Schlauchwand eingebettet
oder außen aufgesetzt sein kann.' Es kann sich hierbei um ein Textilgewebe von der Köperart handeln, wobei es
wesentlich auf die Undehnbarkeit ankommt. Die genannte ovale Querschnittsgestalt macht es möglich, ein und
dasselbe innere Schlauchelement im breiteren Umfange anzuwenden und zwar selbst mit breiteren Radfelgen, da
dieses Schlauchelement in allen Fällen für ein festes Einspannen der Wülste des Reifens an den Felgenflanken
mit einer Kraft gewährleistet, die ausreicht, um in allen Fällen den Reifen auf der Felge zuverlässig zu
halten.
Die Aufgabe jedes zuvor erwähnten Spezialventils kann durch ein Standard- oder übliches Aufblasventil übernommen werden, das durch einen Umkehrmechanismus des Ventils betätigbar
ist, derart, daß es automatisch durch eine Rückstellfeder öffnet und durch einen relativen Überdruck
im inneren Schlauch schließt. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß der größere Teil jedes Spezialventils, insbesondere
der Ventilkörper und dieser Mechanismus aus standardisierten Elementen oder Teilen hergestellt werden
kann, die im Handel erhältlich sind. Dadurch spart man erhebliche Kosten bei der Herstellung eines solchen Ventils
ein.
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Die neue Schlauchanordnung ist außerordentlich einfach und billig herzustellen und macht es möglich, einen Fahrzeugluftreifen
als Sicherheitsreifen auszubilden, der wesentlich weniger kostet als ein Sicherheitsreifen bekannter
Art. Hierdurch ergeben sich Vorteile nicht nur beim Verkauf neue Fahrzeugluftreifen, sondern auch beim Verkauf
von Schlauchersatz.
Die neue Anordnung ist außerordentlich zuverlässig und
wirksam im Betrieb, so daß man sich im Höchstmaße darauf verlassen kann. Die Anordnung bietet damit auch größte
Sicherheit für Personen und zwar für Leben und Gesundheit. Außerdem ist der Fahrzeugluftreifen, der gemäß der
Erfindung ausgerüstet wird, dem Gewicht nach wesentlich leichter als Sicherheitsreifen üblicher Art. Das erleichtert
wesentlich die Handhabung, die Haftung auf der Straße, den Fahrkomfort und die Wirkung auf das Fahrzeug selber.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 in einem Ausschnitt einen Querschnitt entlang einer mittleren
Äquatorialebene, die in Fig. 2 durch die Linie I-I bestimmt ist, wobei die Figur den Umfangsabschnitt der
Felder eines Fahrzeugrades zeigt, das mit einem Fahrzeugluftreifen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet
ist, wobei der Reifen in seinem ordnungsgemäßen Zustand gezeigt ist.
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Fahrzeugrad nach Fig.1 entlang
der Schnittlinie II-II.
Fig. 3 im Ausschnitt einen Querschnitt eines primären inneren Schlauchs gemäß einer alternativen Ausführungsform, wobei
der Schlauch im freien, noch nicht montierten, aufgeblasenen Zustand widergegeben ist.
Fig. 4 eine ähnliche Darstellung, wie Fig. 2, wobei der primäre innere Schlauch, jedoch in der Abwandlung nach Fig. 3 gezeigt
ist und wobei Teile der Darstellung nach Fig. 2 weggelassen worden sind.
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Fig. 5 im größeren Maßstab einen Querschnitt des in Fig.2 durch
den mit III bezeichneten strichpunktierten Kreis angedeutet ist und
Fig. 6 eine Darstellung wie Fig. 1, wobei die Anordnung für den Fall einer Durchstossung der Reifendecke mittels Nagels
wiedergegeben ist.
Gemäß der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist ein Fahrzeugluftreifen
1 auf der Felge 2 eines Fahrzeugrades, dessen Achse nicht gezeigt ist, montiert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel
ist vorzugsweise wenigstens im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die gemeinsame mittlere Äquatorialebene der Felge 2
des Fahrzeugluftreifens 1, der auf dieser Felge montiert ist. Der Fahrzeugluftreifen 1 besteht aus einer Karkasse 3 mit einer
Lauffläche 4 und zwei Wülsten 5, mit deren Hilfe der Reifen 1 auf
der Felge 2 montiert ist. Weiterhin weist der Reifen ein radial
inneres erstes oder primäres Schlauchelement 6 auf, welches eine Hauptkammer oder innere Basiskammer, eine Stützkammer oder dgl.
bildet. Außerdem ist ein zweiter, radial äußerer Innenschlauch 7 vorgesehen, der eine Satelitenkammer, eine Hilfskammer oder eine
Außenkammer bildet.
Die Felge 2 ist vorzugsweise, doch nicht notwendigerweise hohl
ausgebildet und weist einen Felgenboden 8 im Bereich des inneren zentralen Abschnitts, sowie zwei äußere seitliche Umfangskanten
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auf, die beispielsweise nach außen abgebogen sind. Dazwischen liegen zwei Abschnitte 10, welche eine Auflage für den Wulst
bilden und die hohle Basis 8 mit den Seitenkanten 9 der Felge gemäß Fig.2 verbinden.
Der innere Hauptschlauch 6, der im dargestellten Beispiel einen annähernd rechtwinkligen Querschnitt aufweist, hat im allgemeinen
in seinem nicht eingebauten, aufgeblasenen Zustand einen kreisförmigen Querschnitt. Er besteht aus einem Material, das haltbar
oder flexibel, jedoch undehnbar ist. Der innere Schlauch
ist auf der hohlen Basis 8 der Felge 2 montiert. Der innere Schlauch drückt gegen die gesamte Wandfläche der hohlen Basis 8
und springt seitlich, insb. ebenfalls unter der Wirkung des Drucks durch den zweiten inneren Schlauch 7 vor und überlappt
teilweise die Wulstauflage 10, so daß er beidseitig in dem normal aufgeblasenen Zustand der Hauptkammer 6 auf den Innenflächen
der Wülste 5 des Fahrzeugluftreifens 3 anliegt, so daß der Innenschlauch 6 die Wülste gegen die Felgenseiten 9 keilförmig preßt.
Fig. 2 veranschaulicht, daß beim normal aufgeblasenen Zustand der innere Hauptschlauch 6 mit seinem radial äußeren Kronenbereich
sich in einem gewißen Umfang über die radial am weitesten außen liegenden Bereiche der Felgenkante 9 in eine Richtung radial
nach außen erstreckt. Dies ist allerdings nicht absolut notwendig. Der innere Hauptschlauch könnte auch insgesamt ebensogut
vollständig im montierten und aufgeblasenen Zustand innerhalb
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der Außenkontur des Querschnitts der Felge 2 bleiben.
Der innere Hauptschlauch 6 ist mit einem üblichen Aufblasventil
11 versehen, das seitlich durch eine entsprechende öffnung in
der Felge 2 vorspringt. Das Ventil 11 ist üblich ausgebildet
und auch in üblicher Weise montiert, insb. mit Hilfe eines Ventilfußes aufgrund einer Gummibasis. Mit dieser ist das Ventil
auf dem inneren Hauptschlauch 6 an der Außenseite dieses
Schlauches montiert. Das Ventil 11 enthält in seinem Körper eine Ventileinrichtung mit einer schraubenförmigen Rückstellfeder,
welche dazu neigt, das Ventil automatisch zu schließen, wenn der äußere Druck nicht den inneren Druck im inneren Hauptschlauch
6 übersteigt. Das Ventil 11 öffnet und wird offengehalten durch einen äußeren Druck, wenn der letztere den Innendruck
im inneren Hauptschlauch 6 übersteigt. Die Einrichtung umfaßt weiterhin einen Stift, der von der Außenseite zugänglich ist,
wenn die Ventilkappe abgenommen worden ist, um die Möglichkeit zu eröffnen, das Ventil mittels Hand zu öffnen und den inneren
Hauptschlauch 6 zu entlüften.
Die zweite innere Schlauchanordnung 7 umgibt vollständig und kontinuierlich den inneren Hauptschlauch 6 und liegt zwischen
diesem und dem restlichen Abschnitt des zugänglichen inneren freien Volumens des Fahrzeugluftreifens 1. Die Anordnung 7 besteht
aus wenigstens einer in Umfangsrichtung verlaufenden Reihe von kleinen aufblasbaren Taschen, oder ballonartigen Elementen
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oder Satelliten 12 , welche vorzugsweise ähnlich oder identisch
aber voneinander unabhängig sind. Sie sind in einer ununterbrochenen
Reihe nebeneinander liegend im normal aufgeblasenen Zustand nach Fig. 1 montiert.
Jeder der kleinen Ballons 12 besteht aus einem faltbaren oder flexiblen und elastisch dehnbaren und zusammenziehbaren Material.
Im normalerweise aufgeblasenen Zustand xeist jeder der kleinen Ballons 12 wenigstens im wesentlichen die Form eines Segmentes
eines schlauchförmigen Ringes oder hohlen Tores auf, wobei jeder Ballon an jedem Ende durch eine senkrechte Endwand oder
Bodenwand geschlossen ist, die beispielsweise im wesentlichen radial verläuft und flach ausgebildet ist. Auf diese Weise
ergibt sich ein langgestrecktes Querschnittsprofil, das der mittleren Äquartorialebene des Fahrzeugluftreifens oder einer
Ebene senkrecht zur geometrischen Drehachse des Rades oder Umdrehung des Reifens folgt. Dieses Querschnittsprofil hat eine
Gestalt im wesentlichen entsprechend einer möglicherweise konkaven und gekrümmten gleichschenkligen Figur.
Im normalerweise aufgeblasenen Zustand legt sich jeder der
kleinen Ballons 12 gegen die Innenfläche des Fahrzeugluftreifens 3 ebenso wie an die Außenfläche des inneren Hauptschlauches 6
an. Jeder Ballon steht außerdem in einem ununterbrochen gleich-
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firmigen Kontakt über seine End- oder extremen Querflächen mit
den zugehörigen angrenzenden Flächen der beiden benachbarten kleinen Ballons 12, zwischen dem der betreffende Ballon montiert
ist. Als Alternative oder Variante dazu könnte auch jeder der kleinen Ballons 12 eine extreme oder Bodenquerwand
aufweisen, welche eine sich konvex ausbeulende Form im aufgeblasenen freien Zustand aufweist.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der innere Hauptschlauch 6 vorzugsweise
beidseitig mit zwei in Umfangsrichtung verlaufenden äußeren kontinuierlichen ringförmigen festen Vorsprungselementen
34 versehen, welche schmale Zungen oder Flügel bilden, welche zur Seite vorspringen. Jeder Flügel weist eine solche Form
und Abmessung- und relative Lage auf, daß diese Flügel im wesentlichen
den leeren Rest oder Freiraum ausfüllt, welcher zwischen der Karkasse 3, des inneren Hilfsschlauches 7 und des inneren
Hauptschlauches 6 bleibt, wenn alle Teile im aufgeblasenen Zustand
sind. Dadurch wird eine entsprechende Unterstützung für das zweite innere Schlauchgebilde 7 geliefert. Die Elemente 34
können beispielsweise einen intregalen Teil der Wandkonstruktion des inneren HauptSchlauches 6 sein. D.h. sie können mit dem
Schlauch 6 einstückig ausgebildet sein, z.B. durch Formen. Sie können aber auch an dem inneren Hauptschlauch 6 durch Kleben
oder Vulkanisieren oder Zementieren befestig sein.
Um die Dichtheit und das Festliegen der Reifenwülste 5 gegen
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die Felgenseite 9 zu garantieren ist es notwendig, daß die Querschnittsbreite, gemessen parallel zur Radachse des inneren
Hauptschlauches 6 im frei aufgeblasenen Zustand größer ist als
die lichte Weite zwischen den Wülsten, wenn diese auf der Felge montiert sind. Dadurch erreicht man, daß die Wülste mit ausreichendem
Druck gegen die Felgenseiten gedrückt werden. Der innere Hauptschlauch 6 , der in seinem freien aufgeblasenen
Zustand einen kreisförmigen, rechtwinkligen Querschnitt aufweist,
nimmt eine im wesentlichen ovale Gestalt auf, die sich in radialer Richtung, bezogen auf die Felge, erstreckt und
die in Querrichtung zusammengezogen ist in dem Augenblick, in dem der innere Schlauch 6 durch in Querrichtung verlaufende
Seitendrücke zwischen den Reifenwülsten im aufgeblasenen Zustand verformt wird.
Um die Verriegelungswirkung der Reifenwülste durch den inneren Hazptschlauch 6 zu gewährleisten oder zu verbessern, ist das
Vermögen des inneren Hauptschlauches 6, radial zu Expandieren, so begrenzt, daß seine Fähigkeit in Querrichtung zu Expandieren,
ein Maximum erhält. Zu diesem Zweck und gemäß einer modifizierten Ausführungsform nach Fig. 3 weist die Hauptschlauchkammer
vorzugsweise in ihrer aufgeblasenen freien Form eine Gestalt auf, die wenigstens im wesentlichen in Querrichtung oder in
Breitenrichtung oval ausgebildet und orientiert ist. Diese Gestalt
erhält man insbesondere mit Hilfe eines Wandabschnittes,
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der eine spezielle Konstruktion aufweist, die eine radiale
Expansion nach außen begrenzt oder verhindert und zwar insbesondere
des zentralen Umfangswandbereiches im radial ausliegenden Kronenabschnitt. Diese besondere Konstruktion kann gebildet
werden beispielsweise durch eine Verstärkung oder ein Textilgewebe in Form eines Köpers, das im wesentlichen undehnbar
ist. Eine solche Verstärkung wird in die Wand des inneren Hauptschlauches 6' eingebaut oder an dieser in Form eines
Streifens 35 befestigt, der einen Gürtel oder einen Kragen bildet, welcher sich entland der Äquartorialzone erstreckt,
beispielsweise im wesentlichen symmetrischen Bezug auf die Äquartorialebene 36.
Aus Fig. 4, in der die Anordnung des Hilfsschlauches zur Vereinfachung
weggelassen ist, erkennt man die Gestalt , die der innere Haüptschlauch 61 annimmt, wenn er gemäß Fig. 3 modifiziert
ist und sich im aufgeblasenen Zustand befindet. (Die kleinen Ballons 12 sind der Vereinfachung halber weggelassen).
Man kann insbesondere bemerken, daß die direkte Lagerfläche de* inneren HauptSchlauches 6· an den Reifenwülsten 5 breiter
ist aufgrund der radikalen Ausdehnung der Kammer, die durch den Kragen 35 begrenzt ist. Durch diese Begrenzung wird der Schlaufe.
6' gezwungen, sich in Querrichtung zu expandieren und zwei seitliche
Aufwölbungen 37 zu bilden, und zwar beiderseits des zentralen Kragens 35.
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Damit sich der innere Hauptschlauch 61 eng an die innere Querschnittsform
der Felge anpassen kann, und zwar im aufgeblasenen montierten Zustand, ist es vorteilhaft, daß der Schlauch in
seinem aufgeblasenen jedoch nicht montierten Zustand einen radial innenliegenden Wandabschnitt 38 von konvexer Gestalt schon
herstellungsmäßig aufweist, welcher Wandabschnitt mit wenigstens einem Teil der Basis 8 der Felge übereinstimmt, mit welchem
Abschnitt der Wandabschnitt im aufgeblasenen montierten Zustand in Kontakt gelangt.
Jeder der kleinen Ballons 12 ist vorzugsweise beweglich^ an
dem inneren Hauptschlauch 6 durch wenigstens ein individuelles spezielles Ventil 13 befestigt, das einerseits dazu dient, die
Verbindung zwischen dem kleinen Satellitenballon 12 und dem inneren Hauptschlauch 6 herzustellen oder zeitweise zu unterbreiten,
und andererseits, den kleinen Ballon 12 an dem inneren Hauptschlauch 6 zu befestigen oder festzulegen. Zu diesem Zweck
ist jedes spezielle Ventil 13 permanent mit dem Hauptschlauch 6 verbunden. Dabei ist vorzugsweise jedes Ventil in der Wand
des radial außenliegenden Kronenbereiches des Hauptschlauches 6 befestigt und wenigstens teilweise innerhalb dieser Wand angeordnet,
indem das Ventil im wesentlichen radial in den Schlauch 6 durch die Wand in das Innere des Schlauches 6 ragt. Jedes
Spezialventil 13 und insbesondere die radial innere Wand des zugehörigen kleinen Satellitenballons 12, welcher den korrespondierenden
Teil der Anordnung des inneren Hilfsschlauches 7 bildet, ist jeweils mit gegenseitig zusammenwirkenden leckdich-
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ten Verbindungsmittel versehen. Diese sind geeignet, einzeln getrennt
oder gelöst zu werden, um wenigstens zeitweise eine hermetische Abdichtung zwischen jedem schmalen Satelitenballon
12, der infrage steht, und dem inneren Hauptschlauch 6 zu erhalten.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, umfaßt jedes Spezialventil 13 in an
sich bekannter Weise einen Metallventilkörper 14, z.B. aus überzogener Bronze, der in einen schlauchförmigen Ansatz 15 montiert oder eingebettet ist. Dieser Ansatz besteht aus Gummi und
durchquert die Wand des inneren Hauptschlauchs 6. Jedes Ventil 13 umfaßt weiterhin an dem radial äußeren Ende einen in Querrichtung
verbreiterten Abschnitt 16, der einen Fuß oder einen Flansch oder dgl. bildet und der durch Schweißen, Zementieren,
Kleben oder dgl. an der Außenseite des inneren Hauptschlauchs festgelegt ist.
Innerhalb des hohlen Körpers 14, der im wesentlichen die Form einer schlauchförmigen Hülse aufweist, welche auf jeder Seite
durch einen langgestreckten oder achsialen Kanal oder eine Bohrung durchquert wird, ist die Ventileinrichtung montiert. Diese
umfaßt ein hohles Element in Form eines Gehäuses 17, das beispielsweise aus Stahl hergestellt und in den hohlen Körper 14
eingesetzt und durch einen radial verlaufenden, mit Außengewinde versehenen Endabschnitt in einen Gewindeabschnitt 18 der
achsialen Bohrung des hohlen Körpers 14 eingeschraubt ist. Eine
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- 2ο -
lecksichere Dichtheit zwischen der glatten oder nicht mit Gewinde
versehenen äußeren Seitenwand der Hülse 17 und der entsprechend glatten Innenwand der Bohrung des hohlen Elements 14 wird durch
eine Ringdichtung 19 gewäehrleistet, die innerhalb einer Umfangsnut
in der Oberfläche der Außenwand der Hülse 17 montiert ist. Als Variante könnte der Ring 19 auch innerhalb einer inneren Einschnürung
der Bohrung 20 des Körpers 14 angeordnet sein und in elastischen oder zusammenpreßbaren Kontakt mit der äußeren Seitenwand
der Hülse 17 stehen.
Die Stirnfläche des radial inneren Endes des Gehäuses 17 bildet mit der Kante der zugehörigen Bohrung einen ringförmigen Ventilsitz
21, gegen den ein stöpselartiges Element 22 anliegt, das in achsialer Richtung daran angreift. Das Element 22 ist in gewißem
Umfang domförmig ausgebildet und entlang der radialen Innenwand in Richtung auf den inneren Hauptschlauch 6 in die Offenstellung
nach Fig. 5 durch wenigstens eine Rückholfeder, z.B. eine schraubenförmige Druckfeder 23 vorgespannt, die koaxial den
Ventilschacht 24 umgibt. Die Feder 23 ist an ihrem radial äußeren Ende an dem Ventilkopf 22 und mit dem radial inneren Ende an einer
inneren Ringschulter 39 der Bohrung 25 der Hülse 17 abgestützt. Der Ventilschaft 24 erstreckt sich vom Ventilkopf 22 in radialer
Richtung nach außen und ist achsial in der Bohrung 25 der Hülse 17 bewegbar. Die Bohrung 25 weist einen ausreichenden Durchmesser
auf, so daß ein Ringspalt um den Schaft 24 bis zu einer öffnung 40 am äußeren Ende der Bohrung 25 verbleibt. Die Bohrung 25
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bildet deshalb innerhalb der Hülse 17 einen Weg für den Durchgang
von Luft durch das Ventil 13 in entgegengesetzten Richtungen. Der Ventilschaft 24 erstreckt sich radial nach außen bis zu
einem verbreiterten oder einem Kopfabschnitt 41, der beispielsweise
konisch oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Der Kopfabschnitt
41 bildet einen Anschlag, der an der Kante der öffnung
40 zur Anlage kommen kann. Der Abschnitt 41 ist vorzugsweise mit einer oder mehreren Längsnuten 42 versehen, durch die ein
Durchgang der Luft ermöglicht wird, wenn der Kopfabschnitt 41
an der Hülse 17 anliegt.
Die Feder 23 muß so eingestellt werden, daß ihre Kraft relativ schwach ist, so daß das Ventil 22 unter der Wirkung eines Überdrucks
von beispielsweise 0,3 Atmosphären innerhalb des inneren Hauptschlauchs 6 im Bezug auf den Druck schließen kann, der in
dem zugehörigen kleinen Satelitenballon 12 herrscht und zwar als
Folge einer Durchstoßung des letzteren. Das Ventil 13 ist auf diese Weise relativ empfindlich gegenüber Änderungen des Drucks
in dem kleinen Satelitenballon 12.
Jedes der zuvor erwähnten Verbindungsmittel zwischen einem vorgegebenen kleinen Satelitenballon 12 und dem inneren Hauptschlauch
6 ist vorzugsweise aus zwei lösbar miteinander verbindbaren Gliedern gebildet. Hierbei kann es sich um eine Schnellverbindung
von klauenförmigem automatischem Typ handeln mit
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einer Schnellverriegelungswirkung. Es kann auch eine Schraubverbindung
sein, wobei die Elemente aus einem mutterförmigen und einem schraubenförmigen Element bestehen, welche ineinander
greifen. Der schraubenförmige Teil kann an dem kleinen satelitenförmigen
Ballon und der mutterförmige Teil auf dem inneren
Hauptschlauch vorgesehen sein.
Gemäß der zuletzt dargestellten Ausführungsform wird das zuvor
erwähnte Mutterelement gebildet durch einen sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt des Körpers 14 des Ventils 13 der
einstückig mit der Wand des inneren Hauptschlauchs 6 verbunden ist. Dieser Abschnitt ist mit einem mit Innengewinde versehenen
Loch 26 ausgerüstet, das im wesentlichen koaxial mit dem Ventil 13 verläuft und mit dessen Mechanismus in Verbindung steht. Die
öffnung 26 ist zugänglich und offen auf der radialen Außenseite. Das zuvor erwähnte schraubenförmige Verbindungselement wird
durch einen metallischen Hohlzylinder oder eine Hülse 27 gebildet, die aus Messing besteht und ein Außengewinde im wesentlichen
über die ganze Länge aufweist. Die Hülse 27 ist einstückig und abdichtend mit einem radial äußeren Ende der radial inneren
Wand des zugehörigen kleinen Satelitenballons 12 verbunden und ragt in radialer Richtung aus dem kleinen Ballon hervor.
Die Hülse 27 kann vollständig in die Gewindebohrung 26 eingeschraubt
werden, die sich im wesentlichen koaxial mit der Innen-
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bohrung 20 des Ventilkörpers 14 in Form einer in Fluchtung stehenden Verlängerung der letzteren erstreckt. Im vollständig
eingeschraubten Zustand legt sich die Hülse 27 mit der Stirnfläche
des radial inneren Endes gegen eine ringförmige Dichtung 28, die auf der Innenschulter der öffnung 26 angeordnet ist.
Die achsiale Bohrung 29 der Hülse 27 steht mit der Innenhöhlung
des zugehörigen aufblasbaren schmalen Satelitenballons 12 über eine öffnung 30 in Verbindung 9 welche durch die Wand dieses
kleinen Ballons ragt und einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen
dem Durchmesser der Bohrung 29 der Hülse 27 entspricht. Die Hülse 27 ist vorzugsweise insb. durch Einformen mit einem
Ende in eine Gummibahn 31 eingebettet, die durch Schweißen, Zementieren, Kleben oder dgl. an der äußeren Gummifläche des zugehörigen
kleinen Satelitenballons 12 befestigt ist. Die Bais 31 kann auf die Hülse 27 auf vulkanisiert sein. Durch die gleiche
Maßnahme kann die Gummispitze 15 auf den Körper 14 des Ventils 13 aufvulkanisiert sein.
Aufgrund dieser Anordnung kann jeder kleine Ballon 12 leicht auf
dem inneren Hauptschlauch 6 montiert und leicht von diesem demontiert
werden und zwar einfach durch Aufschrauben oder Abschrauben der Hülse 27, indem der kleine Ballon in der einen oder
anderen Richtung rotiert wird. Es ist ersichtlich, daß die Komponenten
des Ventils 13 und der Hülse 27 auch aus Kunststoff,
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statt aus Metall hergestellt sein können. In dem Moment, in dem die Hülse 27 vollständig in den Körper 14 des Ventils 13 eingeschraubt
worden ist, legt sich die Basis 31 unter Druck wenigstens gegen die Stirnfläche des radial äußeren Endes des Ventilgehäuses
14 an, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht. Es sollte weiterhin bemerkt werden, daß die achsiale Bohrung 20 des Ventilgehäuses
14 einen konkaven kegelstumpfförmigen Zwischenabschnitt der
inneren Wand 32 aufweist, der in Richtung auf die radial innen liegende Seite konvergiert und im wesentlichen in Höhe der Dichtungig
liegt. Hierdurch wird erreicht, daß beim Einführen und Einschrauben der Hülse 17 in das Ventilgehäuse 14 von der Außenseite
durch die Öffnung 26 die Dichtung 19 allmählich gegen das konische Widerlager 32 festgezogen wird. Weiterhin überdeckt oder
überlappt die Gummispitze 15 den festen ringförmigen Abschnitt der Stirnfläche am radial innen liegenden Ende des Ventilgehäuses
14. Der Vorsprung oder die Spitze 15 dient damit als Schut-kissen
oder Wulst, und verhindert eine mögliche Berührung des harten oder metallischen inneren Endes des Ventils 13 mit der radial
inneren gegenüberliegenden Wand des inneren Hauptschlauchs 6, im Falle einer Abflachung oder Abplattung des inneren Hauptschlauchs
6.
Nachfolgend wird die Funktion des pneumatischen Sicherheitsreifens
gemäß der Erfindung beschrieben unter der Annahme, daß anfänglich der Fahrzeugluftreifen sich im vollständig entlüfteten Zustand
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befindet. Um den Luftreifen aufzupumpen, ist lediglich erforderlich,
Druckluft durch das übliche Aufblasventil 11 einzuleiten. Anfänglich sind alle Spezialventile 13 durch die zugehörigen
Federn 23 offengehalten, so daß die Druckluft gleichzeitig den inneren Hauptschlauch 6 und auch alle kleinen Satelitenballons
12 aufblasen kann. Am Ende des Aufblasvorgangs wird in dem Moment,
in dem der gewünschte Aufblasdruck erreicht wird, das Ventil 11 von der Druckluftwelle getrennt, wobei alle Ventile 13
als Ergebnis des Druckgleichgewichts zwischen dem inneren Hauptschlauch
6 und den kleinen Ballons 12 offengehalten.werden, wobei
die Ballons alle in Verbindung mit dem inneren Hauptschlauch 6 stehen und damit auch miteinander in Verbindung bleiben und
zwar vermittels des Hauptschlauchs.
Der innere Hauptschlauch 6 stellt somit zu allen Zeiten sicher, daß eine gleichförmige Verteilung des Drucks in den verschiedenen
kleinen Ballons 12 vorhanden ist, so daß automatisch örtliche Druckänderungen ausgeglichen werden, die,während einer Fahrt
als Ergebnis der örtlichen Verformung der kleinen Ballons 12 auftreten kann, wobei diese Ballons nacheinander als Ergebnis
einer teilweisen Abflachung im Augenblick erfolgt, wenn der betreffende
Abschnitt der Lauffläche 4 in Berührung mit dem Boden gelangt. Die geommetrische Gestalt der Anordnung ist dann im
allgemeinen diejenige, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, aus der ■an drei aufeinanderfolgende vollständige Ballons 12a, 12b und
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12c erkennen kann.
Im Fall einer Durchstoßung eines kleinen Ballons 12, z.B. des Ballons 12b, als Ergebnis einer Verletzung der radial außen
liegenden Wand durch einen Nagel oder durch ein anderes scharfes, spitziges Element 33, das die Lauffläche k gemäß Fig. 6
durchstoßen hat, beginnt der betreffende Ballon 12b Luft abzulassen. Dies wird noch durch den beidseitigen Druck beschleunigt,
der durch die benachbarten kleinen Ballons 12b ausgeübt wird, zwischen denen der verletzte Ballon angeordnet ist, also
durch den seitlichen Druck der Ballons 12a und 12c.
In Fig. 6 ist die anfängliche Gestalt vor der Perforierung der schmalen Ballons 12a und 12b sowie 12c in Übereinstimmung mit
Fig.1 durch strichpunktierte Linien wiedergegeben.
Der Zusammenfall des verletzten kleinen Ballons 12b verursacht einen Druckabfall in diesem Ballon. Dadurch erfolgt ein sofortiges
Schließen des zugehörigen Spezialventils 13b aufgrund des größeren Drucks innerhalb des Hauptschlauchs 6. Der größere
Druck in dem Schlauch 6 überwindet die Gegenkraft der Rückstellfeder 23 und zwingt das Ventil 22 in die Schließstellung gegen
den Sitz 21. Der verletzte kleine Ballon 12b ist auf diese Weise vom Hauptschlauch 6 isoliert, so daß dieser über den
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26324ÖS
kleinen Ballon keine Luft ablassen kann. Wenn allmählich der kleine Ballon 12b Luft verliert, sind die beiden angrenzenden
Ballons 12a und 12c bestrebt,zu expandieren, und zwar aufgrund der elastischen Eigenschaft der Gummiwand. Die beiden Ballons
expandieren aufeinander zu und schieben dabei die sich gegenüberliegenden
Stirnflächen des kleinen Ballons 12b vor sich her. Die endgültige Gestalt, die die Ballons 12a, 12b und 12c einnehmen,
ist durch ausgezogene Linien in Fig. 6 wiedergegeben. Auf diese Weise wird das Volumen, das anfänglich von dem kleinen Ballon 12b
im aufgeblasenen Zustand eingenommen worden ist, bevor der Ballon verletzt worden ist, mit Ausnahme des Volumens des Ballonmaterials
selbst nach der Verletzung ausgeglichen und zwar durch die angrenzenden
Stirnflächen der benachbarten kleinen Ballons 12a und 12c.
Die Spezialventile 13 der anderen kleinen Satelitenballons 12
bleiben offen und ermöglichen dem inneren Hauptschlauch 6 eine wirksame Fortsetzung seiner Funktion. Aufgrund der beschriebenen
Funktion kann man also feststellen, daß dann, wenn aus irgendeinem
Grund ein Luftleck in einem der kleinen Satelitenballons 12 auftritt, z.B., wenn der Satelitenballon porös wird, schließt
das dem defekten Ballon zugeordnete Ventil 13 automatisch, während die benachbarten kleinen Satelitenballons 12 gleichzeitig
in Umfangsrichtung aufeinander zu expandieren. Der Reifen kann damit in voller Arbeitsfunktion weiter eingesetzt werden.
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Um den verletzten oder defekten kleinen Ballon zu ersetzen, ist es notwendig, den Fahrzeugluftreifen durch öffnen des Ventils
11 zu entlüften. Dadurch werden alle kleinen Ballons 12
durch die zugehörigen Spezialventile 13 und den Hauptschlauch 6
entlüftet. Danach kann man den Fahrzeugluftreifen 3 von der Felge 2 abnehmen, den inneren Schlauch 6 herausnehmen. Der defekte
kleine Ballon kann dann mit der zugehörigen Hülse 27 von dem Ventil 13 abgeschraubt und durch einen neuen kleinen Ballon
ersetzt werden.
Es ist ersichtlich, daß im Augenblick einer Verletzung eines kleinen Ballons 12 der gesamte Aufblasdruck des Fahrzeugluftreifens
geringfügig vermindert wird. Im Fall, daß alle kleinen Ballons verletzt sein sollten, kann dennoch der Fahrzeugluftreifen
auf der Straße gebraucht werden, da er nunmehr auf dem inneren Hauptschlauch 6 abgestützt ist, der bei einem Druck aufgeblasen
bleibt, der jedoch geringfügig kleiner als der Anfangsdruck ist und zwar aufgrund des auftretenden Lecks bis zum
Schließen des Ventils. Es ist ersichtlich, daß im Augenblick des Defektwerdens eines kleinen Ballons 12 die in dem kleinen Ballon
enthaltene Luft verlustig geht, so daß der Gesamtaufblasdruck entsprechend verringert wird. Tatsächlich vergrößert sich die
Volumina der anderen kleinen Ballons durch Ausdehnung, wobei die Gesamtausdehnung volumenmäßig dem Anfangsvolumen des verletzten
kleinen Ballons entspricht, unter der Annahme, daß man das Ma-
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terial des Ballons selber dabei außer Betracht läßt.
Wenn man annimmt, daß der Fahrzeugluftreifen eine Anzahl "n"
kleiner Satelitenballons 12 aufweist, der Aufblasdruck PQ anfänglich
einem gesamten Innenvolumen von V+n(v) entspricht, worin V das Volumen des inneren Hauptschlauchs 6 und ν das Volumen
jedes Satelitenballons 12 darstellt, ist ersichtlich, daß im Augenblick einer Verletzung eines kleinen Ballons 12 das Gleichgewicht
des Volumens V+(n-1)v, das anfänglich den Anfangsdruck Po entspricht, durch den Wert des Volumens ν des durchstoßenen
kleinen Ballons zunimmt, und gleich einem Gesamtvolumen V+n(v) bei einem neuen Druck P1 entspricht, der niedriger als der
Druck P ist und zwar entsprechend dem mariott'sehen Gesetz:
P-P V +
1 "
1 "
O V + n(v)
Bei Durchstoßung von "i" kleinen Ballons wird der Restdruck
gleich :
P=P V + (n-i)v
V + η ν
V + η ν
Ansprüche FF
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Claims (12)
1. Pannensichere Schlauchanordnung für Fahrzeugluftreifen mit
einer ringförmigen Schlauchkammer, welche über ein Schlauchventil von einer äußeren Druckluftquelle aus aufblasbar und
durch eine handbetätigbare Einrichtung von außen vom Luftdruck
entlastbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß einem die ringförmige Schlauchkammer aufweisenden
Schlauch(6)ein undehnbares, flexibles Band (35) zugeordnet ist, welches den Schlauch (61) umgibt und dessen radiale
Dehnung im Bereich der mittleren Äquatorialebene des Schlauchs begrenzt, und dessen achsiale Dehnbarkeit auf
beiden Seiten des Bandes unterstützt.
2. Schlauchanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite des Bandes (35), bezogen
auf die Dehnungsbreite des Schlauchs (61) so gewählt ist,
daß der Schlauch beiderseits des vom Band bedeckten Kronenbereichs auch radial über den Durchmesser des Bandes hinaus
dehnbar ist (37).
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3. Schlauchanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlauch (6,6') und das
Band (35) von einer zweiten Schlauchanordnung (7,12) umgeben sind, welche mit dem Schlauchinneren über Zwischenventileinrichtungen
(13) in Verbindung steht.
4. Schlauchanordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η ζ
e i c h η et , daß die oder jede Zwischenventileinrichtung (13) bei Druckgleichgewicht zwischen dem radial inneren
Schlauch (6,6·) und der radial äußeren Schlauchanordnung
sich öffnet und eine Schließeinrichtung (22-24,41) aufweist, die in Abhängigkeit vom Auftreten eines Druckabfalls in der
äußeren Schlauchanordnung die Zwischenventileinrichtung (13) selbsttätig schließt.
5. Schlauchanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die radial äußere Schlauchanordnung
aus von einander unabhängigen Schlauchelementen besteht und
mit
jedes Schlauchelement/dem gemeinsamen radial inneren Schlauch (6,6') über eine gesonderte unabhängig arbeitende Zwischenventileinrichtung in Verbindung steht.
jedes Schlauchelement/dem gemeinsamen radial inneren Schlauch (6,6') über eine gesonderte unabhängig arbeitende Zwischenventileinrichtung in Verbindung steht.
6. Schlauchanordnung nach Anspruch 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zwischenventil (13) ein Gehäuse
(17) mit zentraler Bohrung (25) aufweist, durch die sich mit radialem Spiel ein achsial bewegbarer Schaft (24) er-
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streckt, der an seinen über die Bohrung hinausragenden Enden einerseits ein mit dem zugehörigen Ende der Bohrung zusammenwirkendes
Ventilelement (22) und andererseits einen mit Durchlaßnuten (42) versehenen, mit dem anderen Ende des Gehäuses
(17) zusammenwirkenden Anschlagkopf (41) trägt und von einer das Ventil in Öffnungsstellung vorspannenden, im
Gehäuse abgestützten Feder (23) umgeben ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Auftreten einer Druckdifferenz
beiderseits des Zwischenventils (13) der höhere Druck das Ventilelement (22) entgegen der Kraft der Feder
(23) in Schließstellung bewegt.
7. Schlauchanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein hohler Vorsprung (14) an dem
radial inneren Schlauch (6,6') eine Innengewindehülse (14)
aufnimmt, in die das mit Außengewinde versehene Gehabe
(17) abdichtend einschraubbar ist, wobei die Hülse ihrerseits leicht lösbar und abdichtbar mit einem, ein Außengewinde
aufweisenden Stutzen (27) verschraubbar ist, der an der radial äußeren Schlauchanordnung befestigbar ist.
8. Schlauchanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Zwischenventil (15) und seine Befestigungsvorrichtung
in das Innere des radial inneren Schläuche (6,6·) ragt.
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9. Schlauchanordnung nach Anspruch 5-8, dadurch gekennzeichnet , daß die radial äußere Schlauchanordnung
zwei achsial nebeneinander liegende ringförmige Schlauchelemente oder Reihen von Schlauchelementen aufweist.
10. Schlauchanordnung nach Anspruch 5-9»dadurch gekennzeichnet , daß die Elemente der radial äußeren
Schlauchanordnung mehrere ballonartige Taschen (12), vorzugsweise aus elastisch dehnbarem Material, aufweisen, die
in Umfangsriehtung aneinander anliegen.
11. Schlauchanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß jede der Taschen (12) einzeln mit
dem gemeinsamen radial inneren Schlauch (6,6') leicht lösbar bzw. auswechselbar verbunden ist.
12. Zwischenventil für die Schlauchanordnung nach Anspruch
3-11, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (17)
mit zentraler Bohrung (25), durch die sich mit radialem Spiel ein achsial bewegbarer Schaft (24) erstreckt, der an
seinen beiden-Enden, die über die Bohrung hinausragen, jeweils
eine Verdickung oder einen Kopf aufweist, von denen der eine Kopf mit Durchlaßnuten (42) als Begrenzungsanschlag
(41) für die Offenstellung des Ventils und der an-
6 0 9 8 3 3/0441
- 40 -
dere Kopf als Ventilelement (22) dient, welches mit dem
Ende der Bohrung (25) abdichtend zusammenwirkt, und daß eine Feder (23) vorgesehen ist, welche den Schaft (24) umgibt,
und sich am Ventilkopf (22) einerseits und an einer Innenschulter der Bohrung (25) andererseits so abstützt,
daß die Feder das Ventilelement in die Offenstellung vorspannt und daß die Anordnung so getroffen ist, daß bei Auftreten
eines höheren Drucks auf Seiten des Ventilkopfes (22) der Ventilkopf entgegen der Federvorspannung in die Schließstellung
bewegbar ist, und die zentrale Bohrung (25) abdichtet .
6098 8 3/0441
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