DE3008698C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad bestehend aus einer Radfelge, einem Luftreifen und einem ringförmigen Notlauf­ stützelement.

Ein derartiges Fahrzeugrad ist aus der DE-OS 25 35 314 be­ kannt. Bei diesem Fahrzeugrad sind Abstandshalteglieder je­ weils zwischen dem im Reifeninneren liegenden und mit seinem inneren Durchmesser auf der Felge aufliegenden Notlaufstütz­ element und den Reifenwulsten über den Umfang der Felge ein­ gesetzt, um das Notlaufstützelement axial einzuspannen und so zu fixieren. Befindet sich der Reifen in aufgepumptem Zu­ stand, so dreht sich das Notlaufstützelement mit der Radfel­ ge. Im Notlauffall, in dem der Reifen drucklos ist und die Felge durch das Notlaufstützelement abgestützt wird, findet eine Drehung des Notlaufstützelements relativ zur Radfelge statt. Eine derartige Relativdrehung gleicht dem Umfangs­ unterschied zwischen Reifenlauffläche und radial außenliegen­ der Fläche des Stützelements aus und reduziert dabei den un­ erwünschten Wärmestau im Reifen, der eine Zerstörung des Reifens herbeiführen kann. Demzufolge kann ein damit ausge­ rüstetes Fahrzeug bis zu einer Reparaturwerkstatt gefahren werden, wenn der Reifen drucklos geworden ist. Beim Notlauf­ betrieb gleitet somit der radial innenliegende Umfang des Notlaufstützelementes auf der Felge und die ihm benachbarten Seitenflächenbereiche des Notlaufstützelementes gleiten an den gegenübergelegenen Metallflächen der Abstandshalter. Die Montage eines derartigen Notlaufstützelements in einem Rei­ fen ist bei dieser Ausbildung durch die miteinzusetzenden Ab­ standshalter aufwendig und damit teurer als eine übliche Rei­ fenmontage.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugrad mit einem Notlaufstützelement zu schaffen, das schnell und einfach zu montieren ist und im Notlauffall eine sichere, kostengünstige axiale Fixierung des Notlaufstützele­ ments gewährleistet.

Ein diese Aufgabe lösendes Fahrzeugrad ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Die komplementäre Ausbildung der radial innenliegenden Flä­ che des Stützelements und der zugeordneten Fläche der Felge bewirkt, daß das Stützelement im Betrieb zwar relativ zur Felge drehbar ist, jedoch eine axiale Ausweichbewegung des Stützelements verhindert wird. Dadurch wird auf besonders einfache, vorteilhafte Weise eine leicht zu montierende und im Fahrbetrieb sichere axiale Fixierung des Stützelements ge­ schaffen.

Die komplementären Flächen können nach Anspruch 2 aus einer ringförmigen Rippe und einer Ringnut bestehen. Vorzugsweise besitzen die komplementären Flächen nach Anspruch 3 gekrümm­ te Querschnittsformen. Bei einer bevorzugten Konstruktion nach Anspruch 4 besitzt die dem Felgenabschnitt zugewendete Fläche des Stützelements ein konvexes Querschnittsprofil, das zur axialen Fixierung mit einem flachen konkaven Querschnittsprofil des Felgenabschnitts zusammenwirkt.

Wenn die Radfelge, wie in Anspruch 6 gekennzeichnet, aus drei oder mehr gekrümmten Felgensegmenten gebildet ist, wird ein Dichtmittel oder eine Dichteinrichtung vorgesehen, die Luftdichtheit an den Berührungsflächen zwischen benachbarten Felgensegmenten bewirkt. Durch diese mehrteilige Ausbildung der Felge ist die Montage eines Fahrzeugrads nach der Erfin­ dung wesentlich vereinfacht, insbesondere, wenn die Felge nach Anspruch 5 ausgebildet ist und somit kein Tiefbett be­ sitzt.

Bei der Ausbildung nach Anspruch 7 wird das Notlaufstützele­ ment im Normalbetrieb des Fahrzeugrades mit der Felgenumdre­ hung mitgeführt, wobei das zwischen dem Felgenabschnitt und dem Notlaufstützelement gelegene Auskleidungselement das Notlaufstützelement durch Reibungskräfte mitnimmt. Im Not­ laufzustand wird dann das Auskleidungselement vom Notlauf­ stützelement zerrissen und die Reibungskräfte dabei aufgeho­ ben; das Notlaufstützelement kann dann auf dem Felgenab­ schnitt gleiten.

Das Stützelement umfaßt nach Anspruch 8 vorzugsweise eine Vielzahl von länglichen gebogenen Elementen, die jeweils zur Bildung eines geschlossenen Reifens mit ihren Endstücken miteinander verbunden sind. Die Elemente können aus Metall, massivem Natur- oder synthetischem Gummi oder aus einem Kunststoffmaterial, oder aber aus einer Kombination dieser Materialien in Schichtaufbau bestehen. Die Materialien kön­ nen Zusätze zur Verstärkung der Elemente und/oder zur Erzie­ lung anderer erwünschter Eigenschaften enthalten.

In einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 9 kann zwischen den einander zugewandten Flächen des Stützelements und der Radfelge ein Reibungs-Reduziermittel, beispielsweise ein flüssiger Schmierstoff vorgesehen sein. Dieser Schmier­ stoff setzt die Reibung zwischen dem Stützelement und der Radfelge wesentlich herab und kann beispielsweise während des Zusammenbaus aufgebracht werden. In einer vorteilhaften Ausbildung nach Anspruch 10 kann aber der Schmierstoff auch in Behältern enthalten sein, die in einem Einschnitt in der radial innenliegenden Fläche des Stützelements angeordnet und so ausgelegt sind, daß sie den Schmierstoff nur dann freigeben, wenn das Stützelement eine Last übernimmt. Alter­ nativ dazu kann eine der oder können beide der einander zuge­ wandten Flächen mit einem Material mit relativ niedrigem Rei­ bungskoeffizienten, beispielsweise PTFE, beschichtet sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt

Fig. 1 einen Radialschnitt einer erfindungsgemäßen Anordnung mit an der Felge angebrachtem Luftreifen,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Radfelge nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils des Stütz­ elements nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie A-A der Fig. 3, und

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Verbindungsanordnung für zwei aufeinanderfolgende Abschnitte des Stützelements nach Fig. 3.

Die Anordnung nach Fig. 1 umfaßt eine aus mehreren Teilen bestehende tiefbettlose Radfelge 1, auf die ein Radialluftreifen 2 aufgezogen ist, eine Dichteinrichtung 3 zur Luftabdichtung an der Zwischenfläche zwischen benachbarten Felgenbestand­ teilen und ein Stützelement 4 zum Abstützen des Reifens bei drucklosem oder druckvermindertem Zustand.

Die aus mehreren Teilen bestehende Radfelge 1, die durch drei gleichgestaltige Felgensegmente 5 (Fig. 2) ge­ bildet ist, umfaßt zwei Wulstsitze 6, die voneinander einen Abstand aufweisen und zwischen denen sich ein ringförmiger Felgenabschnitt 7 befindet. Der Felgenabschnitt 7 besitzt einen gekrümmten Querschnitt mit einem sanft konkaven Profil. Die Wulstsitze 6 sind gleichgestaltig und umfassen jeweils eine Ringnut mit im wesentlichen rinnenförmigem Querschnitt. Jede Nut weist einen Grundabschnitt 9 und zwei einander gegenüberliegende Seitenabschnitte 10 und 11 auf, die sich in bezug auf den Grundabschnitt 9 allgemein radial nach außen erstrecken. Der axial innere Seitenabschnitt 10 jeder Nut führt zum Felgenabschnitt 7, während der axial äußere Seitenabschnitt 11 jeder Nut ein Wulsthaltehorn bestimmt und in einen nach außen gekrümmten Radius 12 ausläuft. Ein ringförmig geschlossener Anbringungsflansch 13, der mit dem Grundabschnitt 9 jedes Felgensegments 5 ein­ stückig ausgeführt wird, erlaubt die Anbringung der Radfelge 1 an der üblichen (nicht gezeigten) Radscheibe.

Der Radialluftreifen 2 besitzt einen Laufflächenabschnitt 14 zwei Seitenwände 15 und zwei ringförmige Reifenwülste 16 mit axialem Abstand voneinander. Die Wülste 16 sind gleich­ gestaltig und umfassen jeweils einen Wulstkern mit einem Stahldrahtseil 17 von kreisförmigem Querschnitt und einen dreieckförmigen Wulstreiter 18. Der Wulstkern ist im wesent­ lichen undehnbar. Eine einzige Stahlkordlage 19 erstreckt sich in Umfangsrichtung um den Reifen und von einem Wulst zu dem anderen. Die Enden der Lage 19 sind um den zugeordneten Wulstkern geschlagen. Es sind Laufflächenverstärkungen 20 radial außerhalb der Lage 19 vorgesehen, um den Kronenab­ schnitt des Reifens zu verstärken.

Jeder Wulst 16 ist in jeweils einer der Nuten aufgenommen, und der Durchmesser des im wesentlichen undehnbaren Wulst­ seiles ist kleiner als der Maximaldurchmesser der Seiten­ abschnitte 10 und 11 der zugeordneten Nut. Demzufolge werden die Wülste in der zugeordneten Nut sowohl bei aufgepumptem wie bei drucklosem Reifen gehalten.

Die Dichteinrichtung 3 für die Felgensegmente 5 besteht aus einem elastomeren Auskleidungselement 21 aus einem für Luft undurchdringlichen Material, z. B. einem Kautschuk wie Butyl-Kautschuk, das mit dem Profil der Felge 1 ausgeformt wurde. Das Auskleidungselement 21 erstreckt sich in Umfangsrichtung um die gesamte Radfelge 1 und ergibt eine Auskleidung für jeden der beiden Wulstsitze 6 und den Felgenabschnitt 7. Das Auskleidungselement 21 besitzt im wesentlichen gleichförmige Stärke bis auf zwei elastisch verformbare Abschnitte 21 a mit vergrößerter Stärke, die jeweils die axial innenliegenden Seitenabschnitte 10 beider Nuten auskleiden. Die Abschnitte 21 a sind elastisch verform­ bar, um das Einsetzen des Dichtelements und der Reifenwulst in die Nut während des Zusammenbaus zu ermöglichen und um daraufhin den Wulst unter Druckspannung in der zugeordneten Nut zu halten, um einen Schlupf des Wulstes gegenüber der Nut zu verhindern.

Das Stützelement 4, das im einzelnen in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt ist, umfaßt eine Vielzahl von starren Stütz­ element-Bestandteilen 22, deren Enden jeweils durch läng­ liche Verbindungsglieder 23 verbunden sind, die schwenkbar in den Endbereichen der Bestandteile auf Schwenkstiften 26 in den Bestandteilen 22 sitzen. Jedes Stützelement-Bestand­ teil 22 besitzt die gleiche Gestalt und ist in der Seiten­ ansicht (Fig. 3) so gekrümmt, daß die zusammengebauten Be­ standteile 22 einen geschlossenen Reifen bilden, der sich um den Felgenabschnitt 7 erstreckt. Wie am besten in den Fig. 1 und 4 zu sehen ist, besitzen die einander gegenüber­ liegenden Flächen 24 und 25 jedes Bestandteils 22 eine gekrümmte Form mit konvexem Profil, wobei die radial innenliegende Fläche 24 des Stützelements komplementär zum konkaven Profil des Felgenabschnittes 7 ausgebildet ist. Wenn demnach das Stützelement 4 auf der Felge 1 sitzt, wird es an einer Bewegung in Axialrichtung relativ zur Felge 1 gehindert. Ein geeignetes (nicht darge­ stelltes) Schmiermittel wird zwischen die radial innere Fläche 24 des Stützelements und das Auskleidungselement 21 aufgebracht, um die Reibung zwischen diesen zu vermindern und eine Relativdrehung des Stützelements gegen die Rad­ felge bei Lastübernahme zu ermöglichen.

Der Zusammenbau der Radfelge 1 mit dem Reifen 2, der Dicht­ einrichtung 3 und dem Stützelement 4 geschieht auf folgende Weise: Zunächst wird das Stützelement 4 aus den Bestand­ teilen 22 zusammengebaut und in den Reifen 2 eingebracht. Ein Abschnitt des Auskleidungselements 21 und darauffolgend ein Felgensegment 5 werden in ihre Lage gestoßen. Der Reifen 2 wird dann vertikal angehoben, wobei der angepaßte Abschnitt des Auskleidungselements 21 und das Felgensegment 5 sich oben befinden, wobei das Stützelement 4 nach unten weghängt. Der restliche Abschnitt des Auskleidungselements 21 wird dann in seine Lage gestoßen und die beiden anderen Felgensegmente 5 eingesetzt, wobei sichergestellt wird, daß die radial innere Fläche 24 des Stützelements 4 dem ringförmigen Felgenabschnitt 7 zugewendet ist. Die übliche (nicht gezeigte) Radscheibe wird dann an den Flanschen 13 angebracht, um die Felgensegmente in der richtigen Lage zu halten und dann wird der Reifen mittels des (nicht gezeigten) Reifenventils aufgepumpt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, erstreckt sich das Stützelement 4 radial von der Felge 1 nach außen, ist jedoch, wenn der Reifen 2 aufgepumpt ist, von dessen Kronenabschnitt getrennt. In diesem Zustand trägt das Stützelement 4 keine Last und die Abmessungen des Stützelements 4, des Auskleidungselements 21 und der Radfelge 1 sind so ausgelegt, daß das Stützelement 4 sich mit der Radfelge dreht, d. h. daß keine Relativdrehung eintritt.

Wenn der Reifen Luft verliert, bleiben die Reifenwülste 16 in den jeweiligen Nuten und der Kronenabschnitt des Reifens legt sich an die radial äußere Fläche 25 des Stützelements 4 an, die dann einen Lastanteil oder die Gesamtlast übernimmt und das vollständige Zusammenfallen der Seitenwände 15 ver­ hindert, so daß das Fahrzeug weiterhin gesteuert werden kann. In diesem Zustand dreht sich das Stützelement 4 relativ zur Radfelge 1.

Die Drehung des Stützelements 4 gegenüber der Radfelge 1 gleicht dem Unterschied der Umfangslänge zwischen der Reifenlauffläche und der radial äußeren Fläche des Stütz­ elements 4 aus, so daß das Fahrzeug mit drucklosem Reifen 2 bis zu einer Reparaturstelle gefahren werden kann, ohne den Reifen 2 zu zerstören. Gleichzeitig ist das Stützelement 4 an der Felge in Axialrichtung so aufgenommen, daß die Möglichkeit im wesentlichen beseitigt ist, daß das Stütz­ element mit den Seitenwänden 15 in Eingriff kommt und den Reifen 2 zerstört.

Das Reibungs-Reduziermittel zwischen dem Stützelement 4 und dem Auskleidungselement 21 kann von in Behältern enthaltenem Schmierstoff gebildet sein, die sich in Einschnitten in der radial inneren Fläche des Stützelements befinden.

Alternativ kann das Aus­ kleidungselement 21 aus einem Material gefertigt sein, das dann, wenn das Stützelement 4 nach Druckloswerden des Reifens 2 mit Last beaufschlagt wird, einfach aufreißt oder zerreißt, so daß das Stützelement 4 ohne Behinderung durch das Auskleidungselement 21 auf dem Felgenabschnitt 7 drehen kann.

Bei dieser Anordnung kann die radial innere Fläche 24 des Stützelements und der Ringabschnitt 7 der Felge mit einem Material beschichtet werden, das, wie z. B. PTFE einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzt.

Die Dichteinrichtung 3 kann durch einzelne Dichtelemente ersetzt werden, die zwischen den aneinanderanstoßenden Flächen benachbarter Felgensegmente 5 angeordnet sind.

Schließlich ist die Erfindung gleich gut für Anordnungen mit Radialreifen, Kreuzlagen- oder Schräglagenreifen an­ wendbar.

Claims (10)

1. Fahrzeugrad bestehend aus einer Radfelge (1), einem Luft­ reifen (2) und einem ringförmigen Notlaufstützelement (4), wobei die Felge (1) zwei Wulstsitze (6) in axialem Abstand voneinander besitzt, die jeweils axial außen in einem Wulsthaltehorn enden und die Felge (1) im Mittelbereich einen ringförmigen Felgenabschnitt (7) zwi­ schen den Wulstsitzen (6) aufweist und wobei das Stützele­ ment (4) im Notlaufzustand relativ zum Felgenabschnitt (7) drehbar ist und die radial innenliegende Fläche (24) des Stützelements (4) und die dieser gegenüberliegenden Fläche des ringförmigen Felgenabschnitts (7) komplemen­ tär so ausgebildet sind, daß sie in Axialrichtung form­ schlüssig aneinanderliegen.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementären Flächen aus einer ringförmigen Rippe und einer Ringnut bestehen.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementären Flächen im Querschnitt ein ge­ krümmtes Profil aufweisen.

4. Fahrzeugrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe sich auf dem Stützelement (4) befindet und die radial innenliegende Fläche (24) des Stützelements (4) ein flaches, konvexes, sich über die Gesamtbreite des Stützelements (4) erstreckendes Profil aufweist.

5. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Felgenabschnitt (7) einen größeren Durchmesser aufweist als die radial innenliegenden Flächen der Wulstsitze (6).

6. Fahrzeugrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Radfelge (1) aus drei oder mehr gekrümmten Fel­ gensegmenten (5) gebildet ist.

7. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenumfang der Radfelge (1) ein sich quer über deren Breite erstreckendes Auskleidungselement (21) angeordnet ist, das im Notlaufzustand im Bereich des Fel­ genabschnitts (7) zerreißt.

8. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (4) eine Vielzahl länglicher, ge­ krümmter, an den jeweiligen Enden mit dem jeweils benach­ barten Ende eines folgenden Stützelement-Bestandteils (22) durch lösbare Verbindungseinrichtungen (23, 26) ver­ bundener Stützelement-Bestandteile (22) umfaßt.

9. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reibungs-Reduziermittel zwischen den einander zugewandten Flächen des Stützelements (4) und des Felgen­ abschnitts (7) vorgesehen ist.

10. Fahrzeugrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungs-Reduziermittel ein Schmierstoff ist, der in einem Einschnitt in der radial innen­ liegenden Fläche (24) des Stützelements (4) angeordneten Behälter enthalten ist, der zum Entlassen des Schmier­ stoffs nur bei Lastübernahme durch das Stützelement (4) ausgelegt ist.