DE2825677A1

DE2825677A1 - Kombination aus pneumatischem reifen, felge und pannen-stuetzsystem

Info

Publication number: DE2825677A1
Application number: DE19782825677
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1977-06-17
Filing date: 1978-06-12
Publication date: 1979-01-25
Also published as: CH629428A5; PT68156A; CA1074678A; AU3697078A; NL7806466A; DE2825677C2; ES470361A1; AU517865B2; NO146089C; LU79827A1; BE867971A; FR2394409B1; BR7803732A; IT7824503A0; MX146746A; GB2000087B; GB2000087A; IT1109549B; ZA783328B; SE430396B

Description

RAFF-AY & BOSTERS

HAMBURG-MÜNCHEN

β- DIPL.-ING. VINCENZ ν. RAFFAY

3 DIPL.-CHEM. DR. HANS D. BOETER3

POSTADRESSE: POSTFACH 41ΟΘ 2000 HAMBURG 13

Deutsches Patentamt

UNSERE AKTE: 1030/483

8000 München 12. Juni 1978

The Firestone Tire & Rubber Company, U. S. A.

KOMBINATION AUS PNEUMATISCHEM REIFEN, FELGE UND PANNEN-STÜTZSYSTEM

Die Erfindung betrifft eine Kombination eines Reifens mit Felge, die an Pannen angepaßt sind. Die Erfindung betrifft eine Kombination aus Reifen und Felge, mit der Ersatzreifen bei Fahrzeugen vermieden werden.

In den letzten Jahren wurden große Anstrengungen unternommen, um Reifen vorzusehen, die an Pannen angepaßt sind. Diese Anstrengungen sind ein unmittelbares Ergebnis der Energieverknappung (sowohl der tatsächlichen als auch der vorhergesagten Energieverknappung), die gegenwärtig ein Hauptproblem unserer Gesellschaft darstellt. Eine Möglichkeit zur Energieeinsparung, die untersucht wird, ist das Weglassen oder der Ersatz von Ersatzreifen bei Fahrzeugen. Pneumatische Reifen bestehen aus verschiedenen Komponenten auf Erdölbasis, so daß eine reelle Einsparung erreicht werden kann, wenn man Ersatzreifen wegläßt. Die resultierende Abnahme des Fahrzeuggewichts führt auch zur Einsparung von Benzin.

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KANZLEI: GEFFCKENSTRASSE 6 · TELEFON: 1.040)47 80 23 · TELEG R AM M E : PATFAY. HAM BU R6

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Die Vorschläge zur Vermeidung von Ersatzreifen sehen zwangsläufig vor, daß die Reifen auf den Fahrzeugen mit einer Panne weiterlaufen können, wenn ein Reifenschaden auftritt, so daß das Fahrzeug an einen sicheren Ort gefahren werden kann, wo eine Reparatur oder ein Ersatz vorgenommen werden kann. Untersuchungen haben gezeigt, daß in 90% der Fälle der Fahrer 19 bis 24 km (12 bis 15 Meilen) von einer Stelle entfernt ist, die ihm bei Reifenproblemen helfen kann.

Zusätzlich zu den vorstehend genannten Bedingungen muß ein Pannen-Stützsystem einen Reifen und eine Felge aufweisen, die eine ausreichende Stabilität bei einer Panne besitzen, so daß das Fahrzeug sicher zum Reparaturplatz gefahren werden kann. Das System soll außerdem eine weitere Beschädigung des Reifens beim Fahren mit einer Panne verhindern, so daß der Reifen repariert werden kann und nicht durch das Fahren bei der Panne zerstört wird.

Einer der Hauptnachteile von bekannten Pannen-Stützsystemen, die mit inneren Stützelementen in der Luftkammer arbeiten, die vom Reifen und der Felge begrenzt wird, ist die Kompliziertheit derartiger Elemente. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Kombination hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Anbringung einfach und billig. Sie erfordert keine aufwendigen Metallverschraubungen.

Ein weiterer Hauptnachteil der bekannten Systeme besteht in den Schwierigkeiten beim Befestigen und Entfernen, die diesen Systemen anhaften. Bei den bekannten Systemen mit inneren Stützelementen ist eine lästige und teure Befestigung erforderlich, die diese Systeme hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit und ihrer Handhabung unattraktiv machen.

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Ein weiterer Nachteil bekannter Systeme besteht darin, daß sie spezielle Reifen und insbesondere spezielle Felgen mit speziellen Merkmalen (wie geteilten Felgen) erfordern, so daß übliche Standardreifen und -feigen in die bekannten Systeme nicht eingesetzt werden können. Diese Tatsache stellt einen Hauptnachteil bekannter Systeme dar, da alle existierenden Felgen nicht verwendet werden können.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Systeme mit Stützelementen ist das zusätzliche Gewicht, das diese Systeme zusätzlich zur Kombination aus Reifen und Felge mit sich bringen. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Kombination im Vergleich mit diesen bekannten Systemen einfach und leicht.

Durch die Erfindung werden die vorstehend genannten Leistungsanforderungen erfüllt und die beschriebenen Nachteile überwunden. Die Erfindung betrifft eine Kombination aus Reifen und Felge mit einem Pannen-Stützsystem, das in der Luftkammer angeordnet ist, die von Reifen und Felge begrenzt wird. Dieses Pannen-Stützsystem umfaßt ein ringförmiges, pneumatisches Schlauchelement, das auf dem Tiefbett der Felge befestigt ist, und ein steifes oder halbsteifes Ringelement, das auf dem Schlauch aufsitzt und so angeordnet ist, daß es nur mit dem Schlauchelement und nicht mit den Reifenseitenwandungen oder der Felge in Berührung steht, wenn die Kombination normalen Betriebsbedingungen ausgesetzt ist, und das nur mit dem Schlauchelement und der Innenseite der Lauffläche des Reifens in Berührung steht, wenn die Kombination einer Panne ausgesetzt ist. Wegen dieser fehlenden Berührung des Ringelements mit dem Reifenrandwulst und den Seitenwandungen und der Felge unter normalen Bedingungen und bei Pannen kann man den Ring als "freischwimmend" bezeichnen.

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Das Konzept eines pneumatischen Schlauchs zwischen den Randwulstbündeln eines pneumatischen Reifens ist in den US-PSen 1 215 717, 1 626 514 und 2 224 066 angesprochen. In diesen Patentschriften wird auch ein ringförmiges Schutzelement beschrieben, das sich axial außerhalb des pneumatischen Schlauchs befindet. Die Ausbildung gemäß der Erfindung unterscheidet sich von diesem Stand der Technik dadurch, daß das Ringelement gemäß der Erfindung nur mit dem Schlauch während des normalen Betriebs der Kombination in Berührung steht und nur mit dem Schlauch und der Innenseite der Lauffläche des Reifens in Berührung steht, wenn der Reifen eine Panne hat. Bei den Lehren dieser Druckschriften ist das Ringelement mit dem Felgenflansch oder dem Reifenrandwulst verbunden oder steht mit ihnen in Berührung, so daß es nicht "frei schwimmt".

Die Erfindung macht es infolge des "freien Schwimmens" des Ringelements und infolge des Abstützens des Ringelements durch das pneumatische Schlauchelement möglich, daß das Pannen-Stütz system als Stoßdämpfer wirkt, wenn der Reifen eine Panne hat, hart auf eine Kante trifft (cornered hard) oder an der Lauffläche beschädigt wird (bottoms-out). Diese Merkmale setzen die Übertragung von Stoßen dieser Art auf die Felge und auf das Fahrzeug selbst auf ein Minimum herab. Diese Merkmale weisen die genannten bekannten Lehren nicht auf, da das Schutzringelement der bekannten Lehren entweder mit dem Reifen oder mit der Felge oder mit beiden verbunden ist oder mit ihnen in Berührung steht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kombination mit Reifen, Felge und Pannen-Stützsystem vorzusehen, mit dem der Reifen bei Pannen ohne Zerstörung des Reifens benutzt werden kann.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kombination mit Reifen, Felge und Pannen-Stützsystem vorzusehen, die eine ausreichende Stabilität besitzt, wenn der Reifen eine Panne erlitten hat, so daß ein sicheres Fahren und Bedienen des Fahrzeugs bis zu einer Stelle möglich ist, wo geholfen werden kann.

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Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kombination mit Reifen, Felge und Pannen-Stützsystem vorzusehen, bei dem Standardreifen und -feigen verwendet werden können.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kombination mit Reifen, Felge und Pannen-Stützsystem vorzusehen, die einfach herzustellen ist und wenig wiegt, so daß keine unnötige Wärme durch das System entwickelt wird.

Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kombination aus Reifen, Felge und Pannen-Stützsystem derart zu kombinieren, daß ein leichtes Montieren und Entfernen des Reifens möglich ist.

Sowohl der Reifen als auch die Felge, die für die Kombination gemäß der Erfindung verwendet werden, können dem Standardtyp entsprechen. Die Neuheit dieser Kombination betrifft nicht irgendwelche bestimmten Reifen- oder Felgenmerkmale. Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß Standardreifen und insbesondere Standardfelgen durch diese Erfindung nicht ausgeschaltet werden sollen.

Die neuen Merkmale der Erfindung betreffen das Pannen-Stützsystem und seine strukturellen Beziehungen zum Reifen und zur Felge. Das Pannen-Stützsystem baut sich aus zwei Elementen auf. Das erste Element ist ein pneumatischer Schlauch, der im Tiefbett der Felge angeordnet ist. Es ist wesentlich, daß dieser Schlauch mit keinem Bereich des Reifens in Berührung kommt, wenn die Kombination normalen Bedingungen ausgesetzt ist.

Das zweite Element ist ein Ringelement. Das Ringelement ist radial über dem Schlauch angeordnet; es steht mit dem Schlauch in Berührung oder sitzt auf dem Schlauch auf. Das Ringelement dient als Begrenzungsband bzw. -gürtel, um eine radiale Ausdehnung des Schlauchs zu verhindern bzw. zu begrenzen.

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Bei einer Panne des Systems trägt der Schlauch das Gesamtgewicht des Ringelements und des Fahrzeugs. Damit der Schlauch mit seinen kleinen Abmessungen eine angemessene Tragfähigkeit besitzt, wenn der Reifen eine Panne hat, muß der Schlauch einen Kaltinnenluftdruck von 2,8 bis 5,6 kg/cm. (40 bis 80 psi) besitzen. Dieser Druck hängt im Vergleich mit dem Standarddruck von 1,7 bi^s 2,8 kg/cm (24 bis 40 psi) im Reifeninnern von der Größe des Reifens ab. Das Verhältnis der Luftdrucke im Schlauch und im Reifeninnern ist direkt proportional; wenn also der Luftdruck im Reifeninnern (bei einem größeren Reifen) erhöht wird, wird der Luftdruck im Schlauch erhöht, um zu gewährleisten, daß der Schlauch eine angemessene Tragfähigkeit bei größeren Reifen besitzt. Dieses Differential bzw. Verhältnis der Luftdrucke ist ein wesentliches Merkmal der Kombination, da dadurch der kleinere Schlauch mit der erforderlichen Belastbarkeit versehen wird. Dieses Merkmal ist erforderlich, da das Ringelement nur vom Schlauch getragen wird und nicht mit der Felge oder dem Randwulst oder den Seitenwandungen des Reifens in Berührung steht.

Der Schlauch enthält Verstärkungselemente aus Gewebe, die mit einem dünnen Kautschuküberzug überzogen sind. Bei dem dünnen Kautschuküberzug kann es sich um irgendeinen Standardüberzug handeln, der für Reifenkörper verwendet wird. Die Gewebe-Verstärkungselemente, -Kords bzw.—Stränge kennen aus Rayon, Nylon, Glasfasern, Aramid oder Polyestermaterialien bestehen. Der Winkel dieser Stränge soll nicht größer als 50 in Bezug auf die Rotationsaxe der Kombination aus Reifen und Felge sein. Es wurde festgestellt, daß größere Neigungswinkel beim Anbringen des Schlauchs nachteilig sind, da sich der Schlauch nicht so leicht dehnt, daß er über den Felgenflansch geht.

Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des Schlauchs kleiner als der Gesamtdurchmesser des Feigenflanschs und etwa gleich dem Durchmesser des Tiefbetts der Felge, auf der der Schlauch aufliegt. Das bedeutet, daß sich der Schlauch ausreichend dehnen kann, um sich über den Felgenflansch zu dehnen, wenn er auf der Felge angebracht wird.

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Das Ringelement, das mit dem Schlauchelement unter Bildung des Pannen-Stützsystems zusammenwirkt, kann aus einem beliebigen Material bestehen, das einen ausreichenden Modul besitzt, um Dehnungen bei Temperaturen von bis zu 149 °C (300⁰F) zu widerstehen, der möglichen Lufttemperatur im Reifeninnern. Es ist wesentlich, daß der Ring seinen Zusammenhalt bei diesen hohen Temperaturen bewahrt, so daß er seine Begrenzungsfunktion auf den Schlauch ausüben kann. Es wurde festgestellt, daß ein Modul von 39 bis 42 kg/cm² (550 bis.600 psi) bei 10 % Dehnung bei geformtem Polyurethan ausreicht. Es wird angenommen, daß ein Bereich von 14 bis 70 kg/cm (200 bis 1000 psi) bei 10 % Dehnung in Abhängigkeit vom verwendeten Material ausreicht.

Materialien, von denen festgestellt wurde, daß sie diese Anforderungen erfüllen, sind Kunststoffe, wie Polyurethane, oder einige mit Glasfasern verstärkte Kunststoffe. Andere Materialien, die bekanntermaßen diese Eigenschaften besitzen, sind Hytrel (Dupont) und Kautschukmassen, die kompoundiert wurden, so daß sie diesen hohen Modul bei ausreichender Flexibilität besitzen.

Die Anordnung des Ringelements in der Kombination ist kritisch. Es darf mit der Felge der Kombination zu keiner Zeit (weder bei einer Panne der Kombination noch unter normalen Bedingungen) in Berührung kommen. Es darf nicht mit den Peifenrandwülsten oder -seitenwandungen in Berührung kommen, wenn die Kombination entweder einer Panne oder normalen Bedingungen ausgesetzt ist. Diese Grenzbedingungen werden gewährleistet, wenn die Ouerschnittshöhe des Ringelements 40 bis 70 % der Ouerschnittshöhe des Reifens beträgt, wenn das System einsatzbereit ist, wenn der Schlauch bis zu seinem Normaldruck und der Reifen bis zu seinem Normaldruck aufgepumpt sind. Entsprechend soll die Ouerschnittsbreite des Rings im Bereich von 30 bis 60 % der Querschnittsbreite des Reifens liegen, wenn der Reifen unter Standardbedingungen aufgepumpt ist. Vorzugsweise soll die Querschnittsbreite des Ringelements etwa 40 % der Querschnittsbreite des Reifens in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Ringmaterials betragen.

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Das Verhältnis der Kontur der Innenseite des Rings zur Außenkontur des aufgepumpten Schlauchs ist wichtig. Wie später im Zusammenhang mit dem Befestigen erläutert wird, muß sich der Ring selbst zentrieren können, so daß ein einfaches Befestigen gemäß der Erfindung gewährleistet ist. Es wurde festgestellt, daß die Innenseite des Rings in Bezug auf den Schlauch konkav sein soll, der eine konvexe Außenkontur aufweist. Der Radius der konkaven Innenseite des Rings soll größer als der Radius der Außenfläche des Schlauchquerschnitts sein, so daß das Selbstzentrieren gewährleistet ist.

Der Ring kann ein Material enthalten, das auf die Oberfläche des Rings ausblutet und als Gleitmittel wirkt, wenn der Reifen eine Panne hat. Das Gleitmittel liegt an der Grenzfläche zwischen dem Ring und der Innenseite der Reifenlauffläche vor. Materialien, wie Leinöl und Biberöl, sind für diesen Zweck brauchbar; sie bluten aus den Materialien aus, die im Ringelement verwendet werden.

Einer der Hauptnachteile der bekannten Pannen-Stützsysteme beruht in der Tatsache, daß der Fahrer des Fahrzeugs nicht registriert, daß der Reifen eine Panne hat. Man kann das Ringelement jedoch mit einem flachen Flecken versehen, der eine ausreichende Unregelmäßigkeit in das System bei einer Panne bringt, um den Fahrer einen Hinweis zu geben, daß einer seiner Reifen eine Panne hat.

Der Fahrer erhält eine weitere Warnung, wenn dieses Pannen-Stützsystem nicht mehr arbeitet, da Luft aus dem Schlauch entwichen ist. Diese Funktionsstörung bzw. Funktionsveränderung des Schlauchs führt zu einer Beeinträchtigung der Rundung (out-of-round condition), so daß der Fahrer über das bestehende Problem informiert wird und geeignete Maßnahmen ergreifen kann.

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Das Spiel des Ringelements bzw. der Abstand zwischen dem Ringelement (wie vorstehend beschrieben) und dem Reifen ist wichtig. Dieser Abstand muß so ausreichend sein, daß der Reifen im normalen Zustand nicht dagegendrückt (bottom-out). In diesemZusammenhang bedeute t " nicht dagegendru cken", daß der Reifen nicht mit dem Ringelement unter normalen Bedingungen in Berührung kommt und Unregelmäßigkeiten der Wegoberfläche aufnehmen kann.

Eine besondere Ausführungsform gemäß der Erfindung kann dadurch realisiert werden, daß man den Schlauch am Ringelment vor dem Einsetzen in das Reifeninnere anbringt. Der Schlauch wird dann während der Anbringung nach unten aufgepumpt. Dadurch wird eine Stufe beim Anbringen gemäß der Erfindung vermieden.

Ein weiteres Merkmal, das die Kombination gemäß der Erfindung aufweist, beruht darin, daß durch die Anordnung des Schlauchs im Tiefbett der Felge die Reifenrandwülste nicht in diesen Bereich geraten können, wenn der Reifen eine Panne hat. Wenn Reifenrandwülste in das Tiefbett einer Felge eindringen, kommt es zu einer instabilen Situation, bei der die Fahrzeugsteuerung schwierig ist. Dieses Eindringen kann auch dadurch verhindert werden, daß man die Felge mit ringförmigen, sich radial nach außen erstreckenden Höckern oder Wulsten bzw. Rippen zwischen den eingeführten Reifenrandwülsten und dem Tiefbett der Felge versieht. Diese Hocker sind dazu bestimmt, ein Hindernis gegen das Eindringen der Reifenrandwülste aus dem Felgen-Randwulstsitz in das Tiefbett der Felge zu bilden.

Einer der Hauptvorteile der Kombination gemäß der Erfindung beruht auf der Einfachheit und Leichtigkeit, mit der das Montieren und Entfernen des Reifens vorgenommen werden kann. Es besteht seit langem der Wunsch nach einem inneren Stützsystem, bei dem man eine Serienfertigung für zusammengesetzte Vorrichtungen anwenden kann, wie sie von Fahrzeugherstellern angewendet wird. Für alle bekannten Stützelemente besteht infolge ihres komplexen Aufbaus nicht einmal die Aussicht auf diese Möglichkeit.

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Die Kombination gemäß der Erfindung stimmt in dieser Hinsicht sehr zuversichtlich. Es ist anzunehmen, daß sich Standard-Serienfertigungstechniken an die Kombination gemäß der Erfindung anpassen lassen.

Das Anbringen, das mit der Kombination gemäß der Erfindung erfolgreich durchgeführt wurde, wird im folgenden beschrieben:

1. Das Ringelement des Pannen-Stützsystems wird im Innern der aufzupumpenden Höhlung des Reifens angeordnet. Man erreicht das dadurch, daß man das Ringelement oval verbiegt und einen Abschnitt des Elements in die Reifenhöhlung einführt, wonach man den Rest in die Höhlung hineinschnappen läßt.

2. Ein erster Ringwulst des Reifens wird auf einen Felgenflansch nach einer Standardmethode aufgebracht.

3. Das Schlauchelement des Pannen-Stützsystems wird etwas aufgepumpt, über den vorstehenden Felgenflansch gedrückt und im Tiefbett der Felge angeordnet. Die Vergrößerung des Innendurchmessers des Schlauchs ermöglicht diese Anordnung.

4. Der Schlauch wird entlüftet.

5. Der zweite Randwulst wird auf der Felge mit einer Standardmethode aufgebracht.

6. Der Reifen wird mit der Oberseite nach unten gelegt, um das Ventil für das Aufpumpen des Schlauchs freizulegen.

7. Der Schlauch wird auf seinen Betriebsdruck aufgepumpt. Infolge der Anordnung (physical location) des Ringelements, dessen Dimensionen durch die Peifenrandwulste vorgegeben werden, in Bezug auf den Schlauch und infolge der Beziehung der Konturen

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der benachbarten Bereiche des Schlauchs und des Ringes wird das Ringelement automatisch auf dem Schlauch beim Aufpumpen des Schlauchs zentriert. Dieser Vorgang wurde vielfach bei der Anwendung der Erfindung bestätigt. Diese Selbstzentrierung des Rings folgt aus der vorgegebenen Anordnung des Rings zu diesem Zeitpunkt des Befestigungsvorgangs und aus der Konturbeziehung zwischen der Innenseite des Rings und der Außenseite des aufgepumpten Schlauchs·

Es ist klar, daß einige dieser Stufen durch vorbereitendes Zusammensetzen bestimmter Teile weggelassen werden können. Z.B. kann der Schlauch vorbereitend auf die Felge aufgebracht werden und im Tiefbett der Felge gelagert sein, wenn der Reifen montiert wird. Dazu kann eine Felge mit einem tieferen Tiefbett erforderlich sein; auch kann man bekannte Felgen verwenden.

Die vorliegende Erfindung betrifft also eine Kombination mit Reifen und Felge für Pannen. Diese Eignung für Pannen wird durch ein Pannen-Stützsystem vorgesehen, das sich aus einem pneumatischen Schlauchelement im Tiefbett der Felge und einem ringförmigen, "freischwimmenden" Ringelement aufbaut, das auf dem Schlauch aufsitzt und nur den Schlauch berührt, wenn der Reifen unter Normalbedingungen läuft, und nur den Schlauch und die Innenseite der Lauffläche des Reifens berührt, wenn der Reifen eine Panne hat.

Es zeigen:

Figur 1 eine Ouerschnittsansicht einer Kombination gemäß der Erfindung, die die Kombination mit dem Reifen unter den Standardbedingungen von Fülldruck und Belastung zeigt; Figur 2 eine Ouerschnittsansicht der Kombination gemäß der Erfindung entsprechend Figur 1, die den Reifen im entleerten, belasteten und flachgedrückten Zustand zeigt.

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In Figur 1 ist die Kombination gemäß der Erfindung allgemein mit 1 bezeichnet, wobei sich die Lauffläche in Berührung mit dem Boden 2 befindet. Der Reifen umfaßt eine am Boden angreifende Lauffläche 11 und Seitenwandungen 12, die von der am Boden angreifenden Lauffläche ausgehen und in den Randwülsten enden, die die ringförmigen Randwulstbündel 13 enthalten. Die Baumerkmale dieses Reifens sind Standardmerkmale und betreffen nicht die neue Kombination. Bei dem Reifen kann es sich um einen Standard-Radialgürtelreifen, -Diagonalreifen oder -Semigürtelreifen handeln (radial or bias or belted-bias).

Die Felge der erfindungsgemäßen Kombination ist allgemein mit 20 bezeichnet, wobei das ringförmige Tiefbett 21, das seitlich mit ringförmigen Randwulstsitzen 22 verbunden ist, die in ringförmigen Felgenflanschen 23 enden. Diese Strukturmerkmale der Felge betreffen nicht die neue Kombination. Die Felge kann irgendwelche bekannten Standard-Strukturelemente aufweisen.

Das Pannen-Stützsystem ist allgemein mit 30 bezeichnet. Es umfaßt ein ringförmiges, pneumatisches Schlauchelement 31 und ein Ringelement 32. Das Schlauchelement ist im Tiefbett 21 der Felge angeordnet. Die Kontur der Außenfläche des Schläuche ist mit bezeichnet.

Der Ring 32 ist radial außerhalb des bzw. auf dem Schlauchelement angeordnet und steht mit dem Schlauchelement in Berührung bzw. sitzt auf diesem auf. Es muß ein ausreichender Spielraum zwischen dem Innendurchmesser des P.ingelements und der Felge vorgesehen sein, um zu verhindern, daß der Ring mit der Felge beim Einsatz des Systems bei einer Panne in Berührung kommt. Dieser Sachverhalt ist in Figur 2 dargestellt und v/ird im folgenden erläutert. Die Kontur der Innenfläche des Rings ist mit 34 bezeichnet. Diese Kontur muß im vorstehend beschriebenen Verhältnis zur Außenkontur 33 des aufgepumpten Reifens 31 stehen, so daß das Selbstzentrieren der Merkmale der Erfindung

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gewährleistet ist. Dieses Verhältnis stabilisiert ferner die Schlauch

/Felgen-Struktur, wenn der Reifen eine Panne hat, so daß der Ring nicht aus dem Zentrum des Schläuche beim Einsatz während einer Panne gedrückt wird.

Der Ring 32 ist mit sich radial nach innen erstreckenden Vorwölbungen 35 versehen, die das Selbstzentrieren und die Stabilität beim Betrieb fördern.

Die Außenfläche des Rings 36 ist die Fläche, die mit der Innenperipherie der am Boden angreifenden Lauffläche in Berührung kommt. Dieser Sachverhalt wird in Figur 2 erläutert.

Figur 1 zeigt ein Ventil 40 zum Aufpumpen des Schlauchs 31. Das Standardventil zum Aufpumpen des Peifeninneren ist nicht dargestellt. Es ist klar, daß ein Ventilsystem für die Kombination gemäß der Erfindung verwendet werden kann, bei dem ein Ventil sowohl den Schlauch als auch das Reifeninnere versorgt.

Die Querschnittsbreite des Ringes 32 gibt den maximalen seitlichen Abstand des Ringes vor. In der Zeichnung ist es der seitliche Abstand der Außenfläche des Rings 36. Die Querschnittsbreite des Reifens ist der maximale seitliche Abstand zwischen den Reifenseitenwandungen, wobei man längs einer Linie parallel zur Rotationsaxe der Kombination mißt, wenn der Reifen unter Standardbedxngungen aufgepumpt ist und unbelastet ist.

Die Querschnittshöhe des Reifens ist der maximale radiale Abstand vom Randwulstsitz der Felge bis zum radial äußersten Punkt der Reifenlauffläche, wenn der Reifen auf der Felge befestigt, unter Standardbedxngungen aufgepumpt und unbelastet ist. Die Querschnittshöhe des Ringelements ist der maximale radiale Abstand vom Randwulstsitz der Felge zum radial äußersten Punkt des Ringelements, wenn der Schlauch unter Standarddruck

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aufgepumpt ist und sich der Ring in seiner Betriebsstellung befindet. In Figur 1 ist dieser Abstand durch den Radialabstand vom Randwulstsitz 22 zur Außenfläche des Rings 36 gegeben.

Bei der Kombination gemäß der Erfindung soll die Querschnittshöhe des Rings 40 bis 70 % der Querschnittshche des Reifens betragen. Die Querschnittsbreite des Fings soll 30 bis 60 % der Querschnittsbreite des Reifens, vorzugsweise 40 % betragen. Diese Verhältnisse basieren auf den vorstehend angegebenen Definitionen.

Figur 2 gibt die Kombination gemäß der Erfindung wieder, wenn der Reifen eine Panne hat und sich flachgelaufen hat. Die Bezugszahlen der Figur 2 sind mit den Bezugszahlen der Figur identisch und bezeichnen dieselben Komponenten der Kombination. Bei der Panne der Figur 2 wird das Ringelement 32 lediglich vom Schlauchelement 31 getragen, so daß bei der Panne das Ringelement weder mit der Felge 20 noch mit dem Reifen 10 mit der Ausnahme in Berührung kommt, daß die Außenfläche des Rings mit der Innenseite der Lauffläche 11 des Reifens in Berührung kommt.

Figur 2 zeigt klar, daß das Ringelement frei "schwimmt" und mit keinen festen Teilen der Kombination in der radial nach innen weisenden Richtung in Berührung kommt. Dieses freie "Schwimmen" führt zu den Vorteilen der Kombination, die vorstehend angeführt wurden. Es ist wesentlich, daß der Schlauch einen ausreichenden Innendruck besitzt, um das Gewicht des Fahrzeugs bei der Panne zu tragen, so daß der Ring nicht mit der Felge oder mit dem Randwulst des Reifens in Berührung kommt. Der radiale Abstand zwischen den Ringvorwölbungen 35 und der Felge 20 und demReif enrandwulst muß so eingestellt bzw. eingehalten werden, daß keine derartige Berührung eintritt.

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Die Kombination gemäß der Erfindung und ihre Brauchbarkeit wurden mit einem Reifen vom HR78-15-Typ erläutert. Dieser Reifen besitzt eine Querschnittsbreite von 22,2 cm (8,45 inch) und eine Querschnittshöhe von 16,5 cm (6,59 inch) bei Standardfülldruck und ohne Belastung. Der spezielle verwendete Reifen war ein Reifen vom Radialtyp mit Stahlgürtel mit 2 Körper-Gewebeeinlagen aus Polyesterkord bzw. -strängen und 2 Gürtel-Gewebeeinlagen aus Stahlkord bzw. -strängen. Die Stränge in den Körper-Gewebeeinlagen waren radial und die Stränge in den Gürtel-Gewebeeinlagen im Winkel von etwa 34° zur umlaufenden Mittellinie der Lauffläche angeordnet. Die Strukturmerkmale dieses Reifens sind Standardmerkmale und entsprechen einem gegenwärtig im Handel befindlichen Produkt der Anmelderin.

Dieser Reifen war auf einer Standardfelge mit einem Gesamtdurchmesser von 38 cm (15 inch) und einer Felgenbreite von 15 cm (6 inch) befestigt. Die Felge war eine im Handel erhältliche Standardfelge, wie sie gegenwärtig für die Größe und den Typ des vorstehend beschriebenen Reifens verwendet und empfohlen werden.

Das Schlauchelement des Pannen-Stützsystems, das bei dieser Kombination von Reifen und Felge verwendet wurde, besaß einen Querschnittsdurchmesser von 7,6 cm (3 inch) im aufgepumpten Zustand und einen Gesamtdurchmesser von 45,7 cm (18 inch) im aufgepumpten Zustand. Dieser Außendurchmesser (im aufgepumpten Zustand) entsprach etwa dem festgesetzten Innendurchmesser des Rings. Der Außenradius des Schlauchs betrug im aufgepumpten Zustand 3,8 cm (1,5 inch).

Im gehärteten Zustand besaß der Schlauch einen Innendurchmesser von 33 cm (13 inch) und einen Außendurchmesser von 38 cm (15 inch). Dieser Innendurchmesser entsprach dem Außendurchmesser des Tiefbetts der Felge.

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Der Schlauch bestand aus einem mit Kautschuk bezogenen verstärkenden Gewebe aus Rayonkord bzw. -strängen. Die Stränge waren parallel zur Rotationsaxe der Kombination angeordnet (bzw. "radial" in der Terminologie der Technik). Die dünne Kautschukschicht auf der Gewebeverstärkung des Schläuche war eine Standardqualität, wie sie von der Anmelderin verwendet wird.

Der Ring war 8,9 cm (3,5 inch) an der weitesten Stelle breit und besaß eine Stärke von 2,0 cm (0,8 inch) im Zentrum. Er bestand aus geformtem Polyurethan mit einem Modul von 40,6 kg/cm (580 psi) bei 10 % Dehnung. Der Außendurchmesser des Rings betrug 52 cm (20,5 inch). Der Radius des konkaven Umfangs seiner Innenfläche betrug 5,1 cm (2 inch). Dieser Radius in Kombination mit dem entsprechenden Radius des aufgepumpten Schläuche sorgte für die Selbstzentrierung des Rings beim Montieren und für die Stabilität, wenn die Kombination eine Panne erleidet.

Die spezielle, vorstehend beschriebene Kombination wurde gemäß der Befestigungsmethode eingesetzt, die vorstehend angegeben wurde. Diese Kombination wurde bei einer Panne über 36,2 km (22,5 Meilen) bei einer Geschwindigkeit von 48 bis 64 km/h (30 bis 40 Meilen/h) eingesetzt. Die Pannenstabilität der Kombination war ausgezeichnet und es ergaben sich keinerlei Probleme beim Einsatz. Die Reifenstruktur war nach diesem Pannentest nicht zerstört.

Bei dieser speziellen Kombination waren der Schlauch bis zu

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einem Druck von 4,2 kg/cm (60 psi) und das Reifeninnere bis

zu einem Druck von 1,7 kg/cm (24 psi) aufgepumpt. Die Querschnittsbreite des Rings betrug 41 % der Querschnittsbreite des Reifens. Die Querschnittshöhe des Rings betrug im Betriebszustand 42 % der Querschnittshöhe des Reifens.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

.J Kombination aus einem pneumatischen Reifen, einer Felge
und einem Pannen-Stützsystem, gekennzeichnet durch einen
pneumatischen Reifen mit einer ringförmigen Lauffläche und
Seitenwandungen, die die seitlichen Ränder der Lauffläche
mit Randwulsten verbinden, die ringförmige Wulstbündel enthalten, wobei die Felge ein ringförmiges Tiefbett mit sich
seitlich erstreckenden Randwulstsitzen auf beiden Seiten
aufweist, die in Felgenflanschen enden, wobei das Pannen-Stützsystem ein pneumatisches Schlauchelement und ein Ringelement aufweist, wobei das Schlauchelement im Tiefbett der Felge und das Ringelement radial über dem Schlauch in
Berührung mit dem Schlauch angeordnet ist und lediglich von dem Schlauch sowohl beim normalen als auch beim Pannen-Betrieb der Kombination getragen wird, so daß das Ringelement nicht mit der Felge oder den Reifenseitenwandungen oder den Randwulsten in Berührung kommt, wenn der Reifen normal
belastet ist oder eine Panne hat.
2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die maximale Querschnittshöhe des Ringelements 40 bis 70 % . der maximalen Querschnittshöhe des Reifens beträgt, wenn
der Reifen unter Standardbedxngungen aufgepumpt ist.

3. Kombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Querschnittsbreite des Ringelements 3O bis 60 % der maximalen Querschnittsbreite des pneumatischen
Reifens beträgt, wenn der Reifen unter Standardbedxngungen
aufgepumpt ist.

4. Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchelement eine Gewebeverstärkung aufweist, wobei die Stränge des Gewebes in einem Winkel von nicht

sind.

nicht mehr als 50° zur Rotationsaxe der Kombination angeordnet

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5γ Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Schlauchelement höher ist als der Druck im Reifeninnern, das durch den pneumatischen Reifen und die Felge gebildet wird.

6. Kombination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das

2 Schlauchelement bis zu einem Druck von 2,8 bis 5,6 kg/cm (40 bis 80 psi) aufgepumpt ist.

1030/483

8G908A/0671