DE3206171A1

DE3206171A1 - Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE3206171A1
Application number: DE19823206171
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing. Ehlert (grad.), 3000 Hannover; Thorsten Dipl.-Phys. Dr. 3057 Neustadt Reese; Detlef Dipl.-Phys. 3013 Barsinghausen Zoglowek
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1982-02-20
Filing date: 1982-02-20
Publication date: 1983-08-25

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einer Felge und mit einem Luftreifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, der eine Karkasse aus in Cordiage angeordneten textilen oder metallischen Festigkeitsträgern aufweist.
Bei heute üblichen Fahrzeugluftreifen wird die Karkasse durch Umschlingen von stabilen Wulstkernen verankert. Die Wulstkerne, die für einen festen Sitz des Reifens auf der Felge sorgen, sind zur Erlangung ihrer Stabilität aus Bündeln vieler Drahtwindungen aufgebaut, so daß sie zu einem nicht unerheblichen Teil zum Gesamtgewicht des Reifens beitragen.
Es besteht deshalb der Wunsch, ein leistungsfähiges Fahrzeugrad zu entwickeln, das ohne die aufwendigen Drahtkerne auskommt. Es ist dazu bereits vorgeschlagen worden, den Rand der Felge zwischen zwei Karkaßlagen anzuordnen und den Reifen durch Vulkanisation festhaftend mit der Felge zu verbinden.
Bei diesem bekannten Fahrzeugrad ist es jedoch nicht möglich, Luftreifen mit einlagiger Karkasse zu verwenden. Weiterhin ergibt sich der Nachteil, daß es wegen der festhaftenden Verbindung zwischen Luftreifen und Felge nicht ohne weiteres möglich ist, bei Reifendefekten an das Innere des Reifens heranzukommen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeugrad der eingangs genannten Art auf eine andere Weise zu einer Einsparung der Wulstkerne zu gelangen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Luftreifen im Karkassenrandbereich statt eines üblichen Drahtkerns einen Felgenring aus Metall oder einem Stoff ähnlich hoher Festigkeit aufweist, an dem er festhaftend befestigt ist, und daß der Felgenring das Verbindungselement zum eigentlichen Felgenkörper darstellt.
Im Unterschied zu dem bekannten Rad, bei dem der Reifen direkt an die Felge anvulkanisiert wird, bietet die Erfindung den Vorteil, daß bei Verwendung eines Felgenrings dieser Ring bereits beim Wickelvorgang mit der Karkasse verbunden werden kann und dort zur genauen Zentrierung dienen kann.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß ein zusäthicher zweiter Felgenring verwendet wird, so daß der Karkassenrandbereich des Reifens bei der Konfektionierung und Vulkanisation zwischen zwei Ringen festgeklemmt und damit für den Betrieb besonders stabil verankert wird.
Zumindest jeder axial außen liegende Felgenring sollte im wesentlichen in Form eines üblichen Felgenhorns abgewinkelt sein, so daß er vom Reifen übertragene Seitenkräfte aufnehmen kann und damit eine hohe Abwerfsicherheit gewährleistet.
Der Vorteil einer erheblichen Gewichtseinsparung ergibt sich dann, wenn man zumindest die Ringe aus kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff (CFK) herstellt. Gleichzeitig werden dadurch die ungefederten Massen verringert, so daß das Rad bessere Fahreigenschaften erhält.
Die Gewichtsreduzierung kann dadurch noch erhöht werden, daß auch ein Felgenkörper aus CFK verwendet wird. Beim Einsatz von CFK kann die Verbindung zwischen Reifen und Felgenring und gegebenenfalls auch die zwischen Felgenring und Felgenkörper mittels Klebung erfolgen, so daß ein besonders hoher Grad von Gasdichtigkeit erreicht wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben und anhand einer schematischen Zeichnung erläutert.
Es zeigt Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einem Gürtelreifen mit Radialkarkasse und einem Felgenrings der axial innen am Reifen und radial außen am Felgenkörper befestigt ist, in einem radialen Teilschnitt, Fig. 2 das Rad gemäß Fig. 1 im Teilausschnitt II, jedoch mit einem zusätzlichen Felgenring, der sich axial außen am Reifen und radial innen am Felgenkörper befindet, Fig. 3 ein Rad, bei dem ein Felgenring axial außen am Reifen und radial außen am Felgenkörper angeordnet ist, in einem Teilausschnitt, Fig. 4 das Rad gemäß Fig. 3, jedoch mit einem zusätzlichen Felgenring, Fig. 5 ein Rad, bei dem ein Felgenring axial außen am Reifen und radial innen am Felgenkörper angeordnet ist, in einem radialen Teilausschnitt, Fig. 6 das Rad gemäß Fig. 5, jedoch mit einem angewinkelten Rand des Felgenkörpers, Fig. 7 ein Rad mit einem scheibenförmigen Felgenkörper und einseitig daran befestigten Feigenringen in einem radialen Teilausschnitt, Fig. 8 ein Rad mit einem scheibenförmigen Felgenkörper und beidseitig daran befestigten Felgenringen in einem radialen Teilausschnitt, Fig. 9 ein Rad mit einem Felgenring, dessen Berührungsfläche mit dem Reifen im Querschnitt gekrümmt verläuft.
In Fig. 1 ist ein Fahrzeugrad dargestellt, das sich aus einem Reifen 1, zwei Felgenringen 2 und einem Felgenkörper 3 zusammensetzt, der zur vereinfachten Darstellung einen zylindrischen Mantel aufweist. Der Reifen 1 enthält einen üblichen Gürtel 4 und eine Karkasse 5, die in Radialbauweise erstellt sein kann und die aus einer oder mehreren Lagen von in Cordlage angeordneten textilen oder metallischen Festigkeitsträgern besteht. Die Karkasse 5 verläuft bis zu ihren Rändern parallel zu den Wänden des Reifens 1, d.h. es liegen keine umgeschlagenen Enden und damit auch keine Wandverdickungen (Wülste) im radial inneren Bereich der Reifenwände vor.
In diesem radial inneren Bereich - nachfolgend Karkassenrandbereich 6 genannt - ist axial innen am Reifen 1 ein Felgenring 2 festhaftend angeordnet, der andererseits die Verbindung zum Felgenkörper 3 herstellt, wo er radial außen befestigt ist. Die Berührungsfläche 7 des Felgenrings 2 mit dem Reifen 1 und auch die mit dem Felgenkörper 3 verläuft im Querschnitt gerade. Im mittleren Bereich ist der Felgenring 2 derart abgewinkelt, daß die Berührungsfläche 7 mit dem Reifen 1 tangential in die Krümmung der Reifenseitenwand 8 übergeht. Der abgewinkelte Teil des Felgenrings 2 wird bevorzugt so bemessen, daß das Verhältnis von Reifenhöhe zu Feigenringhöhe zwischen 4:1 und 6:1 liegt.
Der Felgenring 2 kann am Reifen 1 anvulkanisiert oder auch mittels Klebung festhaftend und luftdicht befestigt sein. Im letzteren Fall ist es besonders günstig, als Material für den Felgenring 2 einen stabilen Kunststoff, z.B. kohlenstoffaserverstärkten (CFK) zu wählen.
Am Felgenkörper 3, der auch aus CFK bestehen kann, kann der Felgenring 2 lösbar oder auch festhaftend angebracht sein. Im Falle einer lösbaren Verbindung, die durch eine übliche Verschraubung hergestellt sein kann, werden übliche und daher nicht gezeichnete Dichtringe bzw. Dichtbänder zur luftdichten Montage eingesetzt.
Beim Rad gemäß Fig. 2 befindet sich ein zusätzlicher Felgenring 2' axial außen vom Reifen 1 und radial innen vom Felgenkörper 3, so daß der Karkassenrandbereich 6 eine Klemmung erfährt und damit besonders stabil verankert wird. Dabei wirkt der abgewinkelte und am Karkassenrandbereich 6 anliegende Teil des zusätzlichen Felgenrings 2 gleichsam wie ein Felgenhorn. Der zusätzliche Felgenring 2' kann am Felgenkörper 3 wiederum festhaftend oder lösbar angebracht sein.
Das Beispiel gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß der Felgenring 2 axial außen am Reifen 1 und radial außen am Felgenkörper 3 angebracht ist; ansonsten gelten die gleichen überlegungen.
Beim Rad nach Fig. 4 ist gegenüber dem der Fig. 3 ein zusätzlicher Felgenring 2' vorgesehen, der axial innen am Reifen 1 und auf seiner anderen Seite am ersten Felgenring 2 anliegt, so daß der Karkassenrandbereich 6 wiederum eine Klemmung erfährt.
In Fig. 5 ist ein Rad dargestellt, bei dem der Felgenring 2 axial außen am Reifen 1 und radial innen am Felgenkörper 3 anliegt und bei dem ansonsten die gleichen Überlegungen gelten wie beim Beispiel 1.
Das Rad nach Fig. 6 ergibt sich aus dem der Fig. 5 dadurch, daß der Felgenkörper 3 seitlich verlängert und mit einem abgewinkelten Rand 9 versehen ist, so daß auch hier eine Klemmung des Karkassenrandbereichs 6 erfolgt.
Bei den Rädern der Fig. 7 und 8 wird ein anderer, nämlich ein scheibenförmiger Felgenkörper 3' verwendet, an dem die in axialer Richtung verlängerten Felgenringe 2 befestigt sind. Auf der anderen Seite befinden sich die Felgenringe 2 axial außen am Reifen 1, doch ist auch eine andere der vorstehend beschriebenen 3efestigungsarten möglich. In Fig. 7 sind ringscheibenförmige Teile 10 der Felgenringe2 luftdicht zusammengefügt und dann auf einer Seite am Feigenkörper 3' befestigt, so daß nur eine Dichtungsnaht vorhanden ist.
Gemäß Fig. 8 wird dagegen auf jeder Seite des Felgenkörpers je ein Felgenring 2 mit seinem Teil 10 befestigt. Die Beispiele gemäß Fig. 7 und 8 zeichnen sich weiterhin dadurch aus, daß der scheibenförmige Felgenkörper 3' gleichzeitig als Bremsscheibe Verwendung finden kann.
In Fig. 9 ist ein Rad mit einem Felgenring 2 angegeben, dessen Berührungsfläche 7 mit dem Karkassenrandbereich 6 im Querschnitt gekrümmt verläuft, wobei die Krümmung tangential in die der Reifenseitenwand übergehen sollte.
Es wurde bereits angemerkt, daß die Fig. lediglich vereinfachte schematische Darstellungen beinhalten. Selbstverständlich sind in der Praxis auch Abweichungen vom geradlinigen oder gleichmäßig gekrümmten Querschnittsverlauf der Berührungsfläche 7 zwischen Reifen 1 und Felgenring(en) 2 möglich, z.B. Ausnehmungen am Felgenring, in die Haltenasen des Reifens eingreifen oder eine keilförmige Ausbildung des Karkassenrandbereichs zur intensiveren Verklemmung zwischen zwei Felgenringen.
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Claims

Ansprüche :ahrzeugrad mit einer Felge und mit einem Luftreifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, der eine Karkasse aus in Cordlage angeordneten textilen oder metallischen Festigkeitsträgern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftreifen (1) im Karkassenrandbereich (6) statt eines üblichen Drahtkerns einen Felgenring (2) aus Metall oder einem Stoff ähnlich hoher Festigkeit aufweist, an dem er festhaftend befestigt ist, und daß der Felgenring (2) das Verbindungselement zum eigentlichen Felgengrundkörper (3, 3') darstellt.
2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenring (2) lösbar am Felgenkörper (3, 3') befestigt ist.
3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenring (2) festhaftend mit dem Felgenkörper (3) verbunden ist.
4. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenring (2) im Bereich seiner Berührungsfläche (7) mit dem Reifen (1) im Querschnitt gerade verläuft und daß der Reifen (1) von dieser Geraden ohne Durchlaufen eines Wendepunktes in die konkave Krümmung der Seitenwand (8) übergeht.
5. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenring (2) im Bereich seiner Berührungsfläche (7) mit dem Reifen (1) im Querschnitt gekrümmt verläuft und daß diese Krümmung tangential in die Krümmung der Reifenseitenwand (8) übergeht.
6. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenring (2) im Bereich seiner Berührungsfläche (7) mit dem Reifen (1) im wesentlichen die Form eines üblichen Felgenhorns aufweist, daß jedoch das Verhältnis von Reifenhöhe zu Felgenringhöhe 4:1 bis 6:1 beträgt.
7. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenring (2) axial innen am Karkassenrandbereich (6) des Reifens (1) und radial außen am Felgenkörper (3) anliegt.
8. Fahrzeugrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Felgenring (2') axial außen am Karkassenrandbereich (6) und radial innen am Felgenkörper (3) anliegt.
9. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenring (2) axial außen am Karkassenrandbereich (6) und radial außen am Felgenkörper (3) befestigt ist.
10. Fahrzeugrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Felgenring (2') sich axial innen am Reifen (1) befindet und mit dem ersten Felgenring (2) verbunden ist.
11. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenring (2) axial außen am Karkassenrandbereich (6) und radial innen am Felgenkörper (3) befestigt ist.
12. Fahrzeugrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenkörper (3) an seinen axialen Rändern derart abgewinkelt ist, daß der Reifenwulst zwischen dem abgewinkelten Teil (9, ) des Felgenkörpers (3) und dem Felgenring (2) eingeklemmt ist.
13. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenkörper (3') im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und daß zumindest einer der Felgenringe (2) am Felgenkörper (3') befestigt ist.
14. Fahrzeugrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenkörper (3') gleichzeitig als Bremsscheibe dient.