DE2724996C3 - Reifen-Felgen-Anordnung - Google Patents
Reifen-Felgen-AnordnungInfo
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- DE2724996C3 DE2724996C3 DE2724996A DE2724996A DE2724996C3 DE 2724996 C3 DE2724996 C3 DE 2724996C3 DE 2724996 A DE2724996 A DE 2724996A DE 2724996 A DE2724996 A DE 2724996A DE 2724996 C3 DE2724996 C3 DE 2724996C3
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Description
Die Erfindung betriff! eine Rcifcn-Felgen-Anordnung
bestehend aus einem schlauchlosen Reifen, bei dem zumindest ein mit einem im wesentlichen undehnbaren
Wulstkern versehener Wulst einen verlängerten, radial nach innen weisenden und axial innerhalb des
Wulstkernes liegenden Wulstzehenabschnitt aufweist
ι sowie einer Felge mit zumindest einer das freie Ende des
Wulstzehenabschnitts aufnehmenden Ringnut
Bei herkömmlichen Reifen-Felgen-Anordnungen werden die Reifenwulste auf den leicht geneigten
Wulstsitzen der Felge durch den internen Luftdruck und
κι die Reibungsrückhaltekräfte fixiert, die eine Folge dei
Kompression des unter dem Wulstkern gelegenen elastomeren Materials sind. Ein Absinken des Luftdrukkes
im Reifen führt jedoch zu einer Verringerung der vom internen Luftdruck herrührenden Festhaltekräfte,
und demgemäß kann bei einem entsprechend niedrigen innendruck die Gesamtanordnung in einen unsicheren
Zustand gelangen, bei dem die Reifenwulste durch Seitenkräfte von ihren Sitzen geschoben werden
können, welche vor allem in kritischen Fahrsiiüationen
2u auftreten, wenn beispielsweise ein Fahrzeuglenker zum
Zwecke des Vermeidens eines Unfalls abrupte Lenkbewegungen ausführt
Löst sich ein Reifenwulst von seinem Sitz, so beeinflußt dies die Lenkfähigkeit eines Fahrzeugs in
2ϊ entscheidender Weise, und es tritt dabei die Gefahr
einer vollständigen Trennung des Reifens von der zugehörigen Felge auf, da der Reifenwulst in das zur
Reifenmontage benötigte Tiefbett eintreten und damit auch von der Felge springen kann.
jo Zur Verringerung dieser Gefahr ist es bereits bekannt, Felgen ohne Tiefbett zu verwenden. Die sich
dabei ergebende Rachbettfelge beseitigt die Gefahr des Trennens von Reifen und Felge, aber sie besitzt den
Nachteil, daß sich die Reifenwulste axial zwischen den
ii beabstandeten Felgenhörnern bewegen können. Demgemäß
kann sich auch die Seitenkraft, die zwischen dem Rad und der Aufstandsfläche übertragen werden kann,
plötzlich von Null, wenn ein Wulst sich quer über die Felge bewegt, auf ein Maximum ändern, wenn beide
Wulste zusammen gegen ein Ftigenhorn gedrückt werden. Dies kann im Extremfall dazu führen, daß die
Kontrolle über ein Fahrzeug verloren wird. Das gleiche gilt für eine Felge mit einem Tiefbett und einer ebenfalls
bekannten Einrichtung zum Füllen dieses Tiefbettes,
i") sowie für eine Felge, deren Vertiefung bzw. Tiefbelt
nach dem Montieren des Reifens durch Zusammendrükken geschlossen wird und auch für eine Anordnung mit
zweigeteilter Felge, bei der zusätzlich die Nachteile entstehen, daß das Abdichten der Luftkammer des
•V) Reifens schwierig wird und daß erhöhte Kosten, ein erhöhtes Gewicht und eine Verkomplizierung des
Service in Kauf genommen werden müssen.
Aus der GB-PS 13 95 714 ist eine Anordnung mit geteilter Flachbettfelge bekannt, bei der zwischen den
•»i beiden Bestandteilen der Felge im Bereich des
äußersten Wulstsitzes eine Kerbe ausgebildet ist und eine Verlängerung der Gummizehe des Wulstes frei in
diese Kerbe eingreift. Diese Anordnung ist mit allen Nachteilen einer geteilten Felge einschließlich des
Mi Abdichtproblems behaftet, wobei die tiefbettlose Felge
zwar die Trennung von Reifen und Felge im Defektfalle, nicht aber das Wandern der Wulste quer über das
Felgenbett verhindern kann, so daß die übertragbaren Seitenkräfte zwischen Null und einem Maximalwert
i.'i schwanken und damit die Steuerbarkeit eines Fahrzeugs
im Defektfallc nicht gewährleistet werden kann.
Aus der GB-PS 8 90 959 ist eine Anordnung mit einer geteilten Felge bekannt, bei der eine mit Gewebe
verstärkte, mit Gummi bedeckte Verlängerung des Wulstes zwischen den Felgenteilen festgeklemmt ist, um
die Anordnung abzudichten. Bei dieser Anordnung hängt die ausreichende Abdichtung von einem genauen
Zusammenbau und einem entsprechend exakten Klemmen der Wulstverlängerung ab, was zu den Nachteilen
von geteilten Felgen noch weitere Schwierigkeiten hinzufügt. Außerdem besteht im Betrieb die Gefahr, daß
auf Grund der sich zwangläufig einstellenden Relativbewegungen zwischen Reifen und Felge die festgeklemmte
Wulstverlängerung im Laufe der Zeit beschädigt wird.
Aus der US-PS 39 51 192 ist eine Reifen-Felgen-Anordnung
bekannt, bei der hakenartige Verlängerungen an die äußeren unteren Seitenwandbereiche des Reifens
angeformt und so ausgebildet sind, daß sie um den Felgenflansch greifen, um auf diese Weise einer
Wulstbewegung entgegenzuwirken. Die Seitenkräfte drehen jedoch den Wulst, -was zur Folge hat, daß die
Wulstferse angehoben wird, und aus diesem Grunde kann diese bekannte Konstruktion nicht zufriedenstellend
arbeiten. Überdies sind Reifen dieser Art ständig der Gefahr von Beschädigungen durch seitlich angefahrene
Randsteine ausgesetzt und ungewöhnlich schwierig zu montieren.
Aus der FR-PS 14 04 543 ist ein mit Wulstzehen versehener Reifen bekannt, bei dem der verlängerte
Zehenbereich mit einer Verstärkung versehen ist Dieser zur Auflage auf einem leicht geneigten Wulstsitz
bestimmte Zehenbereich dient ausschließlich zur Verbesserung der Abdichtung und hat sonst keine
Zusatzfunktion zu erfüllen.
Aus der DE-OS 25 50 441 ist eine Reifen-Felgen-Anordnung
bekannt, bei der ein in der Felge vorgesehenes Tiefbett mittels eines ringförmigen Abdeckteils verschlossen
ist und in die zwischen diesem Abdeckteil und der Felge ausgebildeten Rillen die Reifenwülste
verlängernde Gummizehen eingreifen, die jeweils die Form eines Gummi-Kreisringes mit einem sich verjüngenden
bzw. konisch zulaufenden Querschnitt besitzen.
Aus der DE-OS 23 61 698 ist schließlich eine Reifen-Felgen-Anordnung der eingangs angegebenen
Gattung bekannt, bei der die Felge eine Ringnut aufweist, in die ein radial einwärts gerichteter,
verlängerter Wulstzehenabschnitt des Reifens eingreift, um bei Druckverlust des Reifens den Reifenwulst an
einer unzulässigen Axialbewegung zu hindern. Die Felge ist dort als Flachbettfelge ausgebildet.
Sowohl bei einer Anordnung nach der DE-OS 25 50 441 als auch bei einer Anordnung nach der DE-OS
23 61 698 hat sich gezeigf, daß der Wulstzehenbereich auf Grund dessen Flexibilität nicht über den ganzen
Reifenumfang in der Nut gehalten werden kann, wenn das Fahrzeug mit drucklosem Reifen eine Kurve
durchfährt. Der Wulstzehenabschnitt wandert dabei nämlich über einen Teil des Reifenumfangs aus der
Ringnut aus, kann aber anschließend wieder in diese Ringnut zurückschnappen. Wäre bei einer derartigen
Anordnung die Felge mit einem Tiefbett ausgestattet, so würde der Reifenwulst in demjenigen Bereich, in dem
die Wulstzehe die Ringnut verlassen hat, in das Tiefbett gelangen, was ein unmittelbares Abwerfen des Reifens
von der Felge verbunden mit einer für das jeweilige Fahrzeug äußerst kritischen Fahrsituation zur Folge
hätte.
Eine weitere Schwierigkeit im Zusammenhang mit Wulst-R'ickhaltesyMemen und insbesondere mit tiefbettlose'»
Felgen resci'iert daraus, daß in der
Automobilindustrie die Reifen automatisch auf die Felgen montiert werden, wozu eine Maschine verwendet
wird, welche beide Wulste über ein Felgenhorn ro.'k und dazu ein Tiefbett benötigt, um den erforderlichen
ϊ Freiraum bzw. das erforderliche Spiel zu erhalten.
Liegen die Wulste des Reifens innerhalb der Felgenhörner, so wird ein Gerät zum sogenannten »explosionsartigen«
Aufpumpen verwendet, das den Reifen schlagartig auf Betriebsdruck bringt und dabei die Wulste auf die
I" jeweiligen Wulstsitze zwingt. Dies bedeutet, daß in der
Industrie eine Reifen-Felgen-Anordnung benötigi und auch gefordert wird, die mittels solcher Maschinen
gehandhabt, bzw. mittels solcher Maschinen automatisch montiert werden kann.
Ausgehend von einer Reifen-Felgen-Anordnung nach der DE-OS 23 61698 soll durch die Erfindung die
Aufgabe gelöst werden, eine derartige Anordnung so auszubilden, daß die Montage und Dementage einfach
und die Montage auch automatisch erfolgen kann und daß der Pfeifen auch im drucklosen Zustand seine
Relativlage zur Felge auch bek>
Auftreten von Seitenkräfien im wesentlichen beibehäit.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß
a) die Felge in an sich bekannter Weise ein Tiefbett
ausweist, und
b) der Zehenabschnitt in der vom Wulstkern zur Ringnut verlaufenden Richtung im wesentlichen
steif ausgebildet und in der hierzu senkrechten Richtung flexibel ist.
Durch diese Maßnahmen wird eine Abstützung des Wulstzehenbereichs über den gesamten Umfang an der
Ringnut erreicht und damit sichergestellt, daß der y>
Reifen auch im drucklosen Zustand seine Relativlage zur Felge auch beim Auftreten von Seitenkräften im
wesentlichen beibehält.
Im Hinblick auf die Ermöglichung einer Montage und Demontage des Reifens macht die Erfindung von der
■ίο Überlegung Gebrauch, daß die in der Bodenaufstandsfläche
erzeugten und sich in einem Lösen des Reifenwulstes auswirkenden Kräfte gänzlich verschieden
sind von denjenigen Kräften, die benötigt werden, um einen Reifen von der Felge zu entfernen, wenn die
■h Reifen-Felgen-Anordnung zum Zwecke des Reifenwechsels
oder der Reifenreparatur vom Fahrzeug abgenommen ist.
Durch Ausnutzung des Unterschiedes zwischen den
durch den Straßenkontakt erzeugten Lösekräften und
w den zur Reifendemontage verwendeten Kräften macht es die Erfindung möglich, eine Wulstblockierung zu
schaffen, die alle vorstehend erläuterten Probleme beseitigt und damit eine sichere Benutzung einer
einteiligen Felge unter gleichzeitiger Ausschaltung von
Vi Handhabungsproblemen ermöglicht.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
fco Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt
Fig, 1 eine Querschnittsansicht einer Reifen-Felgen-Anordnung
nach der Erfindung unter Verwendung eines Radiallagen- bzw. Gürtelreifens,
F i g. 2 einen Schnitt des Reifens nach F i g. 1 vor der <<"· Montage, wobei der Verstärkungsaufbau zu sehen ist,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Reifen-Felgen-Anordnung,
die im entlüfteten Zustand betrieben werden kann,
Fig. 4 einen Schnitt des Reifens nach F i g. 3 vor
Montage, wobei wiederum der Verstärkungsaufbau
bzw. der Aufbau des Wulstbercichs zu sehen ist,
Fig. 5 den Querschnitt einer Felge wie sie für die Anordnungen nach den F i g. I und 3 verwendbar ist,
Fig. 6 den Querschnitt eines entlüfteten, auf der
Bodenaufstandsfläche aufliegenden Reifens,
Fig. 7 und 8 schematische Darstellungen zur Erläuterung des Vorgangs der Wulstblockierung.
F i g. 9 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
des Vorgangs der Reifenmontage, und
Fig. IO eine schematische Darstellung zur 1-rläutcrung
des Vorgangs der Reifendemontage.
Die Anordnung nach Fig. 1 besteht aus einem Radiallagcnreifen mit einem Stahlgürtel, der auf eine
110 mm breite Felge mit einem Durchmesser von 342 mm montiert ist.
Wie F i g. 2 zeigt, besitzt der Reifen eine einzige Radialkarkassenlage 1 aus Kunstseide und einen Gürtel
init zwei geschnittenen Stahllagen 2, 3. die unter einem
Winkel von I8r zu jeder Seite der Mittenumfangscbene des Reifens liegen. Die erste Lage 2 hat eine axiale
Breite von 126 mm. leder Wulstkerndraht 4 umfaßt einen 6x6 (Drähte χ Drehungen) eines 0,96 mm
Durchmesser Stahldrahfs mit Kautschukbcschichtung.
Oberhalb eines jeden Wulstkernes ist ein Kcrnreiterstrcifen 5 vorgesehen, der eine Länge von 30 mm hat
und aus Gummi mit einer Härte von 80" Shore besteht. Eine Wulstkernumlage 6 aus Polyamid-Reifengewcbc
mit Kautschukbeschichtung ist um den Wulstkern gelegt, wobei die Polyamidfäden unter einem Winkel
von 45" zur Radialrichtung verlaufen. Ein Streifen 7 aus Giimmimatcrial ist im äußeren Teil des Wulstes
vorgesehen und erstreckt sich bis zu einer Radialhöhe von 42 mm. Ein zusätzlicher Streifen 8 aus Hartgummimaterial
liegt radial und axial innerhalb des Wulstkernes, um eine Zehe 10 zu bilden, wobei ein Zehenverstärkungsstreifen
9 aus kreuzgewebtem Polyamidgewebe vorgesehen ist. dessen Fäden mit einem Winkel von 45'
zur Radialrichtung verlaufen und der sich vom Streifen 7 aus um die äußere Oberfläche des Wulstes und der Zehe
wie in F i g. 2 dargestellt erstreckt.
Der Reifen wiru uiitei Vctwciiuung uiiicü Ciip-Rin^»
vulkanisiert, welcher die entsprechende, in F i g. 2 gezeigte Zehenform hat. Der fertige Reifen weist dann
eine verlängerte Zehe aus Hartgummi mit einem Verstärkungsstreifen 9 auf. Die Zehe hat eine axiale
Länge A * von 20 mm. eine Endbreite B" von 5 mm und eine radiale Länge C von 6 mm.
Das Hartgummimaterial des Zehenstreifens 8 hat eine Nennhärte von 80° Shore.
Die Reifenanordnung nach F i g. 3 ist auf eine 110 mm
breite Felge montiert. Eine derartige Anordnung ist in der Lage, über beträchtliche Entfernungen ohne
Luftdruck zu laufen.
Der Reifen ist mit mehr Einzelheiten in Fig.4 dargestellt, und er umfaßt eine einzige Radial-Karkassenlage
11 aus Kunstseide und einen Gürtel aus zwei geschnittenen Stahllagen 13,13, wobei jede unter 18° zu
jeder Seite der Mittelumfangsebene des Reifens
verläuft. Die innere Stahlgürtellage hat eine Breite von 126 mm. Ein hochelastisches Kautschukgemisch 14 ist in
den Schulter- und oberen Seitenwandbereichen des Reifens verwendet. Eine Beschichtung aus einem
Schmier- und Dichtmittel ist an der inneren Oberfläche des Reifens im Bereich der Krone vorgesehen.
Die untere Seitenwand des Reifens und der Wulst ist in gleicher Weise wie im Falle des Beispiels 1
konstruiert, und in beiden Fällen werden die Reifen auf | 110mm |
eine 110 mm breite Felge montiert, wie sie in F i g. 5 | 21 mm |
gezeigt isl | 41 mm |
:. Die Felge wird aus einem 2,34 mm starken | 29,5 mm |
Stahl gerollt und hat folgende Abmessungen: | 20 mm |
A | 37 mm |
L | 12 mm |
O | 13 mm |
V | 5 mm |
P | 340 mm |
U | 12 mm |
R | 342 mm |
H | 7 mm |
T | 6 mm |
Ιλ | Λ ΙΙΛΠΊ |
G | 5 mm max |
D | 3 mm |
5 mm | |
Ra | 5° ± I" |
p. | 9 mm |
'it» | |
Ri | |
T | |
W | |
Rn |
Im folgenden wird die Funktionsweise der dargestellten
Reifan-Felgen-Anordnung erläutert, wobei der dem
Boden zugewandte Reifenabschnitt diskutiert wird. Die Wulstzehe 10 ist in Padialrichtung länger als die Tiefe
der sie aufnehmenden Ringnut 15 (6 und 5 mm jeweils entsprechend den F i g. 2 und 5) und demgemäß befindet
sich die Zehe dann, wenn die Reifen-Felgen-Anordnung zusammenmontiert ist, unter einem Vorspannunjjszustand
zwischen der Ringnut 15 in der Felge und dem Wulstkern 4. Der Reifen wird auf der Felge durch die
normale Wulstkernspannungskraft gehalten, die auf den Wulstsitz ausgeübt wird, und die Reifen-Felgen-Anordnung
kann ganz normal im aufgepumpten Zustand gefahren werden.
Fig. 6 zeigt die Reifen-Felgen-Anordnung nach Fig. I in der Aufstandsfläche im entlüfteten Zustand,
jedoch ohne angelegter Seitenkraft. Bei Kurvenfahrt uüci einem uinkehrvurgaiig einstellt cmc Sciicnki <ιΓι
SF. deren Größe mit zunehmender seitlicher Beschleunigung ebenfalls ansteigt. Diese Seitenkraft lenkt die
Reifenseiter.wände relativ zur Felge aus und bewirkt ein Drehen des außenliegenden Wulstes. Durch die am
Wulst vorgesehene Wulstzehe 10 wird der Drehmittelpunkt des Wulstes von dem Ende der Wulstzehe
gebildet, die axial und radial in der Ringnut 15 gehalten wird, weiche in der Felge ausgebildet ist. Demgemäß
entsteht das Moment SF χ ΛΊ, wobei ΑΊ derjenige
Abstand ist, der radial von der Aufstandsfläche zu dem Drehmittelpunkt gemessen wird.
Der Reifenwulst wird gegen diese Drehung durch das Moment der Wulstkernspannung um den gleichen
Drehmittelpunkt zurückgehalten, nämlich dem Moment T\ χ X7, wobei X2 der Axialabstand des Wulstkerns
vom Drehmittelpunkt ist Es ist zu bemerken, daß dabei keine Rückhaltekraft auf Grund des Luftdruckes
vorhanden ist, da der Reifen im entlüfteten Zustand betrachtet wird.
Fig.7 zeigt in einem vergrößerten Maßstab die Kräfte, die am außen liegenden Wulstsitz bei Beginn der
Wulstrotation auftreten. In dem gezeigten Zustand ist die durch die .Montage entstandene Wulstspannung Γι,
welche den Gummi in dem Bereich unter dem Wulstkern zusammendrückt, ausreichend, um den Wulst
durch Reibung in seinem Sit/, zu halten, wobei das
Moment, das von der Vorspannkrafi in der /ehe
herrühren kann, gering ist.
Line Erhöhung der Seitenkraft erzeugt ein erhöhtes Moment SF χ ΛΊ. Dies löst die Wulstrotation aus. und s
der Wulstkern 4 beginnt sich in Richtung/einwärts der
Felge zu bewegen. Der Wulstkern 4 besteht aus einem im wesentlichen undehnbaren Ring um die Felge und
kanu somit der Kreisbahn nicht folgen, die um das
Rotutions/.entrum /u fordern wäre. Als Folge davon dreht sich der Wulstkern 4 und bewegt sich axial nach
innen in die in F i g. 8 gezeigte Position. Die vollständige
/ehe des Reifens, die eine effektive Länge D\ in I" i g. 7
besitzt, wird somit auf eine geringere effektive Länge D1
gemäß F i g. 8 komprimiert, wobei die F i g. 8 diejenige is
Position darstellt, die erreicht wird, wenn der Reifen einem bestimmten Grad einer Seitenkraft ausgesetzt
wird. Die Zehe ist im wesentlichen steif in Richtung ihrer effektiven Länge und besteht aus hartem Gummi
mit einer Verstärkungslage, und sie ist so dimensioniert,
daß sie eine beträchtliche Formsteifheit längs ihrer Länge besitzt. Die Reaktionskräftc bewirken eine
resultierende Kraft F\, welche durch die Zehe gegen den Wulstkern 4 erzeugt wird, welche eine axial nach außen
gerichtete Komponente F* und eine radial nach außen gerichtete Komponente F--, besitzt. Die Kraft F, erhöht
die Spannung im Wulstkern 4 beträchtlich. Diese Spannung addiert zu der Spannungs- bzw. Zugkraft 7Ί
eine zusätzliche Komponente T1.
Demgemäß wird das Riickhaltemoment Γι χ X1 auf
T\ Xj + T2 Xi erhöht, und demgemäß ist durch die
Diehung des Wulstabschnittes um das Rotationszenlrum
ein Zustand des Kraftgleichgewichts geschaffen worden und keine weitere Wulstbewegung erfolgt.
Der erwähnte Kraftausgleich tritt in der Aufstandsflä- r> ehe nur dort ein. wo die hohe Seitenkraft tatsächlich
über die Aufstandsfläche in den Reifen eingeleitet wird. Die erhöhte Wulstkernspannung beeinflußt jedoch den
gesamten Ring des Wulstkerns 4 und spannt ihn fest auf die Felge. Dies erhöht die Haltekraft des Reifenwulstes
am Wulstsitz der Felge. Eine Wulstrotation kann in der Aufstandsfläche bis zu 90° erreichen, wenn dabei der
Wulstes bezogen wird.
Die Wulstzehe zwischen dem Wulstkern 4 und der 4s
Ringnut 15 kann die geforderte Formsteifheit auf unterschiedliche Art und Weise erhalten. Sie kann
beispielsweise ganz aus einer Hartgummizusammensetzung oder einer anderen elastomeren Zusammensetzung
bestehen, und es hat sich gezeigt, daß eine Zehe von gleicher Gestalt, jedoch aus einem Gummi mit einer
Härte größer als 80° Shore eine zufriedenstellende Wulstfixierung ergibt. Die Zusammensetzung kann
bekannte Zusätze zur Erzielung der geforderten Eigenschaften aufweisen, z. B. faserförmige Verstärkungen,
die linear bzw. ausgerichtet oder zufällig verteilt sein können.
Die Zehe kann mehr als eine Verstärkungslage 9 aufweisen, und/oder zusätzlich kann die Verstärkungslage
getre· nte Gewebeabschnitte besitzen. Das Gewebe kann gewirkt, gewebt, ungewebt oder gestrickt sein und
aus den verschiedenen bekannten Verstärkungsmaterialien bestehen. Das Gewebe der Verstärkungslage 9 wird
aus zwei Gründen verwendet, nämlich erstens dazu, daß ein Ausbeulen bzw. Knicken der Zehe verhindert und
somit zur Formsteifheit beigetragen wird, wenn der Zehenabschnitt in Längsrichtung unter Kompression
steht, und zweitens zur Unterstützung der Reifenmontage, wie dies noch beschrieben werden wird. Fs sollte
betont werden, daß das Zehenmaterial nicht wesentlich belastet ist, solange keine Seilenkräfte in dem Fall
auftreten, daß ein Lenken des Fahrzeugs bei entlüfteten oder im wesentlichen entlüfteten Reifen durchgeführt
werden muß.
Die Zehe IO muß radial und axial innerhalb des Wulstkerns 4 liegen, so daß es unter einen zunehmenden
Kompressionsdruck gerät, wenn der Wulst in der beschriebenen Weise einem Drehmoment ausgesetzt
wird.
Das durch die Seitenkraft auf den auDcnliegenden
Wulst ausgeübte Moment kann in der Aufstandsfläche erhöht werden, so daß die maximal erhöhte Kompression
und die größte Wulsikernspnnnung erzielt wird. Das Moment kann dadurch erhöht werden, daß ein
steiferer unterer Seitenwandbereich verwendet wird, /.. B. durch Verwendung eines größeren bzw. breiteren
Kernreiters 5 als in herkömmlichen Reifen, und ein derartiger versteifter Kernreiter ist in den Beispielen
angenommen. Durch untere Seitenwand soll derjenige Seitenwandbereich beschrieben werden, der zwischen
dem Wulstkern und der horizontalen Linie durch den breitesten Teil des Reifens liegt, wenn dieser auf den
normalen Druck aufgepumpt und unbelastet ist.
Die Form des Endes der /ehe 10 ist unkritisch, obwohl die in der Zeichnung gezeigte Konstruktion mit
einem flachen Ende üblicherweise gefertigt wird, indem ein modifizierter Clip-Ring und eine Formmembran
benutzt werden, um die innere gekrümmte Zchenoberfläche auszubilden. Im auf der Felge angebrachten
Zustand bewegt sich das Druckzentrum zwischen dem Zehenende und der Ringnut um die Basis der Ringnut
15. so daß die Zehe nicht ausbeult oder ausknickt, wenn der Wulst durch die Seitenkraft gedreht wird.
Demgemäß hat die Rillenform eine runde Basis, wie dies gezeigt ist, aber es können auch andere Formen
verwendet werden.
Die Felge kann nach dem üblichen Rollvcrfahren bei der Herstellung von Felgen gefertigt werden.
Die Ausgangslage des Zehenendes IO in der Ringmv. 15 vor Beginn einer Rotationsbewegung kann weiterhin
düdürch uerb????v! wprHpn HaR Hip Rincniit 7 R durrh
Rändelung aufgerauht wird, obwohl dies bei den vorstehend beschriebenen Beispielen nicht unbedingt
notwendig ist.
Von wesentlicher Bedeutung ist. daß die Reifenmontage,
d. h. das Aufbringen des Reifens auf die Felge in herkömmlicher Art erfolgen kann. Der Reifen kann
über die Flansche durch Handwerkzeuge, normale Service-Ausrüstung oder automatische Reifenmontiermaschinen
gebracht werden. Nach Anlegen von Druck bzw. beim Aufblasen gleitet der Wulst unter dem
Aufblasdruck /Pauf den jeweiligen Wulstsitz, wie dies in
Fig.9 gezeigt ist Da die Zehe aus elastomerem
Material besteht bzw. elastomeres Material aufweist,
kann sie in die in der Zeichnung gezeigte Lage ausgelenkt bzw. gebogen werden, und wenn der Wulst
seine endgültige Lage auf seinem Wulstsitz 18-18 erreicht, kann die Zehe in die Ringnut schnappen, wobei
von den Rückstelleigenschaften des Gummis der Zehenverbindung mit der Verstärkungslage 9 Gebrauch
gemacht wird. Im voll aufgepumpten Zustand greift die Zehe in die Ringnut ein, wie dies in den F i g. 1 und 3
gezeigt ist, so daß das Zehenende 10 in Radial- und Axialrichtung in der Ringnut verrastet ist, und die Zehe
unter einem vorgebbaren Vorspannungsgrad zwischen der Ringnut und dem Wulstkern 4 steht.
Um eine korrekle Reifenmoniage zu gewahrleisten,
muß die gestreckte Zehenlänge W1, gemessen vom
Fersenpunkl HPi zum Zehenende 10 kleiner sein als der Abstand vom Fersenpunkt W/>2 der Felge längs des
Wulstsitzes 18-18 und zum nahegelegensten Punkt an der innenliegenden Fläche 19 der Ringnut 15, d. h. der
Länge der Linie W 2.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel muß zur Gewährleistung einer einwandfreien Reifenmontage
der in der Axialrichtung vom vertikalen Teil des Flansches zur Mittellinie der Ringnut gemessene
Abstand zumindest gleich dem AxialabMnnd vom Ende
der Zehe zu dem flanschberiihrcnden vertikalen Teil des Wulstes sein, bevor der Reifen auf die Felge gebracht
wird. Diese Abmessungen sind in den Beispielen jeweils 20 mm.
Die Demontage des Reifens bzw. das Lösen des Wulstes von der Felge ist in Fig. 10 gezeigt.
Herkömmliche Werkzeuge zur Abnahme eines Reifens von einci Felge weisen ein Werkzeug 20 mit
spachteiförmigem Ende auf, das in den Spalt zwischen Reifen und Felgenflansch 21 gesteckt wird und das dann
in Richtung der Mitte der Reifen-Felgen-Anordnung in Ausrichtung gedrückt bzw. bewegt wird. Von wesentlicher
Bedeutung ist, daß diese Kraft keine merkbare Wulstrotation bewirkt und aus diesem Grunde der
Reifenwulst problemfrei vom Wulstsitz gelöst werden kann, wobei sich die Wulstzehe seitlich wegbiegt und
weder der Reifenwulst noch die Zehe in irgendein :r Weise beschädigt werden.
Die im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 beschriebenen Reifen-F'clgen-Anordnungen wurden am
äußeren Vorderrad eines Wagens angebracht und mit einem J-Kurventcst (d. h. in einer Geradeausfahrt
gefolgt von einem vollen Lcnkradeinschlag) geprüft, wobei der Ventilkörper völlig entfernt war. Der Test
wurde mit zunehmend größer werdender Geschwindigkeit auf einer griffigen Oberfläche wiederholt. Bei
keiner der Ausführungsformen trat bei 65 km/h ein Ablösen der Wulste auf, wobei diese Geschwindigkeit
einer Seitenbeschleunigung in der Größenordnung von I g entspricht. Höhere Geschwindigkeiten bringen auf
rlpn Rpifpn W*»inp ari\(\rrf*r. ^piionkräfip :uif An K*»i
c - ■ - ■
derartigen Bedingungen das Fahrzeug ins Schleudern kommi. Im Slalom-Tesi bei Geschwindigkeiten über IIJ
km/h, wobei die Richtung der Seitenkraft ständig geändert wird, trat ebenfalls kein Lösen der Wulste auf.
Die Reifen-Felgen-Anordnungen wurden in entsprc-■j
chender Weise in allen anderen Reifenpositionen an einem Wagen getestet.
Demgemäß konnte festgestellt werden, daß die Anordnungen absolut sicher gegen ein Wulst-Ablösen
bei den maximal erreichbaren Seitenkräften unter
to Testbedingungen waren.
Im übrigen wurden nach diesen Testen die Reifen von den Felgen unter Verwendung herkömmlicher, hiindbetätigter
Demontagemaschinen abgenommen.
Durch Filmaufnahmen, die das Verhalten des Reifens auf der Felge während der Fahrt zeigen, wurde
bestätigt, daß der Wulst in der Aufstandsfläche in der beschriebenen Weise bewegt und damit auch der Reifen
auf der Felge in der vorstehend beschriebenen Weise blockiert bzw. absolut sicher festgehalten wird.
λι Das beschriebene Prinzip der wuistfixierung ist bei
allen bekannten Reifen anwendbar. Insbesondere können in der beschriebenen Weise mittels Ringnut und
Stützzehe beide Reifenwulste fixiert werden. Bei bestimmten Anwendungsfällen ist es aber auch möglich.
nur den innenliegendcn oder den außenliegenden Wulst
in der erläuterten Weise zu fixieren.
Verschieden breite Felgen und verschiedene Reifengroßen
wurden erfolgreich unter Verwendung der beschriebenen Wulstblockierung getestet. Im Falle
*> verschiedener Felgenbreiten können verschiedene
Materialstärken für die Erzielung der benötigten Felgcnfestigkeit erforderlich sein, und dabei werden
dann auch die Abmessungen der durch einen Rollvorgang ausgebildeten Ringnuten entsprechend geändert.
J' Ebenso werden die Abmessungen der jeweiligen
Reifenzehe proportional geändert, worauf dann die Anordnung in der gleichen Weise wie vorstehend
beschrieben arbeitet.
Das beschriebene Grundprinzip kann bei beliebigen Arten von Reifen, und zwar Reifen mit stark
unterschiedlicher Querschnittsbreite, unterschiedlichen Höhen/Breiten-Verhältnissen und Wulstdurchi.iessern
or.r.j....;-.«ji>
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Diagonalreifen verwendet werden.
Diagonalreifen verwendet werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Reifen-Felgen-Anordnung bestehend aus einem schlauchlosen Reifen, bei dem zumindest ein mit
einem im wesentlichen undehnbaren Wulstkern versehener Wulst einen verlängerten, radial nach
innen weisenden und axial innerhalb des Wulstkernes liegenden Wulstzehenabschnitt aufweist sowie
einer Felge mit zumindest einer das freie Ende des Wulstzehenabschnitts aufnehmenden Ringnut, dadurch
gekennzeichnet, daß
a) die Felge in an sich bekannter Weise ein Tiefbett aufweist, und
b) der Zehenabschnitt (10) in der vom Wulstkern (7) zur Ringnut (15) verlaufenden Richtung im
wesentlichen steif ausgebildet und in der hierzu senkrechten Richtung flexibel ist.
2. Reifen-Felgen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit des
Zehenabsiifcjitts (10) durch eine angrenzend an die
äußere Oberfläche des Zehenabschnitts gelegene Verstärkungsschicht (9) erhöht ist
3. Reifen-Felgen-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (9) sich von der Spitze des Zehenabschnitts
(10) um die axial innen liegende Oberfläche des Zehenabschnitts (10) bis wenigstens zur radialen
Höhe der Mitte des Wulstkerns (4) erstreckt.
4. Reifen-Feigen-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (9) sich vom Wulstsitzbereich (18) des
Wulstes um den Zehenabschnitt (10) herum und längs der axial innen liegenden Oberfläche des
Zehenabschnitts (10) nach oben bis wenigstens zur radialen Höhe der Mitte ojs Wulstkerns (4)
erstreckt.
5. Reifen-Felgen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest die Basis der Ringnut (15) aufgerauht ist.
6. Reifen-Felgen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
axiale Länge des Wulstsitzes (18) und des Zehenabschnitts (10) des Reifens bei zum Zwecke der
Reifenmontage in Axialrichtung gestrecktem Zehenabschnitt
und gemessen von der Spitze des Zehenabschnitls (10) zum Fersenpunkt (HPi),
welcher als Schnittpunkt einer Linie längs des Wulstsitzbereichs (18-18) des Reifens und einer Linie
längs des flanschberührenden Teils des Wulstes definiert ist, kleiner ist als der Abstand vom
Fersenpunkt (HP2) der Felge, und zwar gemessen längs des Wulstsitzes (18-18) bis zum nahegelegensten
Punkt an der axial innen liegenden Seite (19) der Ringnut (15).
7. Reifen-Felgen-Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Axialabsland vom vertikalen Teil des Felgenhorns zur Mittellinie der Ringnut (15) zumindest ebenso
groß ist wie der Axialabstand vom das Felgenhorn berührenden vertikalen Teil des Reifenwulsles zum
Ende des Zchcnabsehnilts(lO), wobei gemessen wird
bevorder Reifen auf die Felge aufgebracht wird.
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