DE3618658A1 - Fahrzeugrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren Felge, die im wesentlichen sich nach radial innen erstreckende Felgenhörner und auf der radial äußeren Seite Pannenlaufstützflächen aufweist, und mit einem Reifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, dessen Wülste am radial inneren Umfang der Felge neben den Felgenhörnern angeordnet sind und dessen Karkasse in den Wülsten durch Umschlingen von zug- und druckfesten Wulstkernen verankert ist.

Ein solches Fahrzeugrad wird z. B. in der DE-OS 30 00 428 und in der DE-OS 30 19 742 beschrieben. Bei den vorbekann­ ten Fahrzeugrädern dienen die Felgenhörner dazu, die Rei­ fenwülste auf der radial inneren Seite der Felge sicher zu halten. Der Karkaßumschlag um einen jeden Wulstkern bildet eine Schlinge und endet etwa auf Höhe des Felgenhorns. Bei dieser Konfiguration greifen die über der Karkasse einge­ leiteten Kräfte in der Weise an, daß der Wulstkern einer Stauchbeanspruchung unterliegt.

Dadurch können sich am Reifenwulst Kippmomente ergeben, die zu einer Verringerung des sogenannten Platzdrucks führen können. Dabei wird unter Platzdruck der Druck verstanden, bei dem ein Reifenwulst über das Felgenhorn hinweg von der Felge springt. Aus Sicherheitsgründen wird gefordert, daß der Platzdruck ge­ genüber dem Betriebsdruck einen mindestens 2,5 bis 5-fachen Wert aufweist.

Die Erzielung eines befriedigenden Platzdrucks wird bei sol­ chen Reifen noch erschwert, die mit seitlich nach außen ge­ klappten Seitenwänden vulkanisiert werden (sogenannte Trapez­ reifen, vergl. DE-OS 32 46 624), weil bei ihnen für ein Schwen­ ken in die Betriebsstellung die Wulstkernringe nichthaftend in den Reifenwülsten eingebettet sein müssen. Zur Erhöhung des Platzdrucks wurde bereits vorgeschlagen, bei einem Wulst­ kern die Drähte der äußeren Drahtlage untereinander mittels eines Lotes oder eines Klebers zu verbinden (DE-OS 34 40 440). Doch ist die Herstellung eines solchen Reifens sehr aufwendig und kostenträchtig, außerdem können einzelne Eigen­ schaften des Wulstkernrings dabei ungünstig beeinflußt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Fahr­ zeugrad der eingangs genannten Art weiter zu entwickeln, ins­ besondere den Reifen derart umzukonstruieren, daß sich ein wesentlich erhöhter Platzdruck ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Karkasse nach dem Passieren des Felgenhorns im Bereich zwi­ schen Felgenhorn und Wulstkern im wesentlichen tangential an den seitlich oder radial äußeren Teil des Wulstkerns herangeführt ist und ihn dann mit einer im wesentlichen 360°- Umschlingung umgibt, und daß der Raum zwischen dem Karkaß­ ende und der Karkasse im Bereich des Felgenhorns von einem Kernprofil eingenommen wird, das mit dem Karkaßgewebe haftend verbunden ist.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß mit ihr eine Platz­ druckerhöhung mit sehr einfachen Mitteln erzielt wird. Außerdem entstehen keinerlei Mehrkosten. Die Erfindung ist sowohl bei den vorstehend bereits genannten Trapez­ reifen anwendbar als auch bei solchen, die in einer kon­ turgerechten Form vulkanisiert worden sind. Schließlich ist die Erfindung bei Reifen mit Wulstkernen unterschied­ licher Querschnittsgestalt anwendbar, wenn sie auch die größten Vorteile bei runden Wulstkernen bringt, die nicht­ haftend in Reifenwülsten eingebettet sind (Dreh- oder Schwenkwülste).

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an­ hand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einem Reifen, in dessen Wulst sich ein runder Wulstkern befindet in einem radialem Teilschnitt,

Fig. 2 einen Ausschnitt eines Fahrzeug­ rades aus dem Stand der Technik mit einem üblichen Karkaßlagenumschlag,

Fig. 3 einen Teil eines Reifens, wie er beim Fahrzeugrad der Fig. 1 Verwen­ dung finden kann, in der Vulkani­ sierstellung,

Fig. 4 ein Fahrzeugrad ähnlich dem der Fig. 1, jedoch mit einem im Quer­ schnitt eckigen Wulstkern im Reifen­ wulst, in einem radialen Teilschnitt.

Das Fahrzeugrad der Fig. 1 besteht aus einer starren, ein­ teiligen Felge, deren Felgenkranz 1 in üblicher Weise an einer Felgenschüssel 2 befestigt ist. Seitlich außen befindet sich je ein Felgenhorn 3, das sich im wesentlichen radial nach innen erstreckt. Auf der radial äußeren Seite weist der Felgenkranz 1 Pannenlaufstützflächen 4 auf, die der Abstützung des Reifens bei einem Pannenlauf dienen.

Der im wesentlichen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststof­ fen bestehende Reifen ist mit einer Radialkarkasse 5 versehen, die in den Wülsten 6 durch Umschlingen von zug- und druck­ festen Wulstkernen 7 verankert ist. Zwischen dem Laufstreifen 8 und der Radialkarkasse 5 befindet sich ein üblicher Verstär­ kungsgürtel 9.

Der beim Beispiel der Fig. 1 eingesetzte Wulstkern 7 mit seinem kreisflächenförmigen Querschnitt ist relativ zum Fel­ genhorn 3 so angeordnet, daß die Kreisfläche zumindest zur Hälfte in den Raum hinter dem Felgenhorn 3 eintaucht. Die Karkasse 5 verläuft auf Höhe des Felgenhorns 3 etwa parallel zum Felgenhornrand, und sie ist im Bereich zwischen Felgen­ horn 3 und Wulstkern 7 im wesentlichen tangential an den seit­ lich oder radial äußeren Teil des Wulstkerns 7 herangeführt und umgibt ihn dann mit einer im wesentlichen 360°-Umschlin­ gung, so daß gemäß Fig. 1 das Karkaßende 10 sich etwa an dem Punkt befindet, an dem die Karkasse 5 den Wulstkern 7 tan­ giert. Der Raum zwischen dem Karkaßende 10 und der Karkasse 5 im Bereich des Felgenhorns 3 wird von einem im Querschnitt etwa dreieckigen Kernprofil 11 eingenommen, das haftend mit dem Karkaßgewebe verbunden ist. Der Wulstkern 7 kann in der Weise im Reifenwulst 6 eingebettet sein, daß er entweder haftend mit seiner Umgebung verbunden ist, oder sich lose darin befindet, so daß eine Schwenkbarkeit des Reifenwulstes 6 um den Kern 7 gewährleistet ist.

Bevor die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades eingehender erläutert wird, sollen zunächst die Verhältnisse an einem Fahrzeugrad aus dem Stand der Technik (Fig. 2) be­ trachtet werden. Das Fahrzeugrad gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 vor allem durch eine unterschied­ liche Ausbildung des Karkaßumschlags, der in Form einer so­ genannten Galgenschlinge erfolgt, und bei dem das umgeschla­ gene Karkaßende 10′ etwa auf Höhe des Felgenhorns 3′ endet und dort mit der Karkasse 5′ haftend verbunden ist. Bei der Beaufschlagung des Reifens mit Druckluft wird eine Kraft K in die Karkasse 5′ eingeleitet, die am Felgenhorn 3′ umge­ lenkt wird, und dann auf den Wulstkern 7′ einwirkt. Die Kraft K, die man sich im Mittelpunkt des Kernquerschnitts angreifend denken kann, läßt sich in eine Radialkomponente K 1 und eine Axialkomponente K 2 zerlegen. Die Radialkomponente K 1 bewirkt eine Stauchung des Wulstkerns 7′, während die Axial­ komponente K 2 den Wulst 6′ stärker gegen das Felgenhorn 3′ drückt. Bezogen auf eine Rotationsachse A am radial inneren Felgenhorn­ rand resultieren aus den genannten Teilkräften Drehmomente M _i =K ₁ · a und M ₂=K₂ · b, die entgegengesetzt gerichtet sind und von denen M 2 bestrebt ist, den Wulst 6′ an das Felgenhorn 3′ heranzuziehen, während M 1 den Wulst 6′ vom Felgenhorn 3′ wegdreht. Da das Drehmoment M 1 in der Regel größer ist als M 2, ergibt sich ein resultierendes Kippmoment, das zumindest von der Tendenz her den Sitz des Reifenwulstes an der Felge lockert und damit zu einer Erniedrigung des Platzdrucks führen kann.

Bei der vorliegenden Erfindung werden die geschilderten Ver­ hältnisse beim Stand der Technik dadurch vermieden, daß man dafür sorgt, daß ein resultierendes Drehmoment mit dem wulstsitzlösen­ den Effekt nicht mehr auftritt. Dies wird dadurch erreicht, daß das umgeschlagene Karkaßende 10 nicht mehr in Form einer Galgenschlinge tangential vom Wulstkern 7 weggeführt wird, sondern mit einer 360°-Umschlingung am Wulstkern 7 anliegt.

Die bei einer Luftdruckbeaufschlagung des Reifens über die Karkasse 5 eingeleiteten Kräfte wirken nunmehr nahezu ausschließlich über den Karkaßabschnitt auf den Wulstkern 7 ein, der tangential an den Wulst­ kern 7 herangeführt ist (Angriffspunkt B). Mit den Bezeichnungen bei der Beschreibung der Fig. 2 resultiert aus einer solchen Kon­ struktion ein Drehmoment M 2 um eine Achse A, das ein verstärktes Andrücken des Wulstes 6 an das Felgenhorn 3 bewirkt, während ein Drehmoment M 1 wesentlich kleiner ist, so daß das resultierende Moment einen wulstsitzverbessernden Effekt bewirkt.

In Fig. 3 ist ein Teil eines Reifens mit dem Reifenwulst 6 und dem unteren Seitenwandbereich 12 in der Vulkanisierstel­ lung dargestellt. Man vulkanisiert den Reifen gern in dieser sogenannten Trapezstellung mit seitlich nach außen geklappten Seitenwänden, weil man hierbei in der Lage ist, die zur An­ lage an der Felge vorgesehenen Dichtflächen ohne großen Aufwand metallisch glatt abzuformen. Um diesen Reifen in die Betriebsposition gemäß Fig. 1 zu bewegen, müssen die Wülste 6 um den Wulstkern 7 schwenkbar sein, was man dadurch erreicht, daß man die Wulstkerne 7 in bekannter Weise nichthaftend im Wulst 6 einbettet. Da demzufolge der Karkaßumschlag nicht am Wulstkern 7 haftet, ist es besonders wichtig, eine gute Haf­ tung zwischen dem Kernprofil 11 und dem Karkaßgewebe zu er­ zeugen, damit das Kernprofil eine optimale Sperrwirkung aus­ üben kann.

In den Fällen, in denen der Reifen der Fig. 1 in einer Quer­ schnittskontur vulkanisiert wird, die dem Querschnitt in der Betriebsstellung entspricht, ist es nicht in allen Fällen er­ forderlich, die Wulstkerne 7 lose in den Reifenwülsten 6 an­ zuordnen.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt eines Fahrzeugrades gemäß Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied, daß ein Wulstkern 7′′ mit einem im wesentlichen rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt im Reifenwulst 6 angeordnet ist.

Die Karkasse 5 ist wiederum etwa tangential an den Wulstkern 7′′ herangeführt und umschlingt dann vollständig den Wulstkern 7′′ wobei das umgeschlagene Karkaßende 10′′ noch von der Karkasse 5 geklemmt wird, so daß sich ein Umschlingungswinkel von etwas mehr als 360° ergibt. Der Raum zwischen dem umgeschlagenen Karkaßende und der tangential an den Wulstkern 7′′ herange­ führten Karkasse 5 wird wiederum von einem Kernprofil 11′′ mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt ausgefüllt.

Claims (6)

1. Luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren Felge, die im wesentlichen sich nach radial innen erstreckende Fel­ genhörner und auf der radial äußeren Seite Pannenlauf­ stützflächen aufweist, und mit einem Reifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, dessen Wülste am radial inneren Umfang der Felge neben den Felgenhörnern ange­ ordnet sind und dessen Karkasse in den Wülsten durch Um­ schlingen von zug- und druckfesten Wulstkernen verankert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkasse (5) nach dem Passieren des Felgenhorns (3) im Bereich zwischen Felgenhorn (3) und Wulstkern (7) im wesentlichen tan­ gential an den seitlich oder radial äußeren Teil des Wulstkerns (7) herangeführt ist und ihn dann mit einer im wesentlichen 360 -Umschlingung umgibt und daß der Raum zwischen dem Karkaßende (10) und der Karkasse (5) im Be­ reich des Felgenhorns (3) von einem Kernprofil (11) ein­ genommen wird, das mit dem Karkaßgewebe haftend verbun­ den ist.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstkern (1) einen kreisförmigen oder ovalen Quer­ schnitt aufweist und nichthaftend im Reifenwulst (6) ein­ gebettet ist.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernumschlingung über 360° beträgt (Fig. 4).

4. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstkern (7, 7′′) einen runden oder eckigen Quer­ schnitt aufweist und haftend im Reifenwulst (6) einge­ bettet ist.

5. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstkern (7, 7′′) mit zumindest der Hälfte seiner Querschnittsfläche in den Raum hinter dem Felgenhorn (3) eintaucht.

6. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Kernprofil (11, 11′′) mit einer im wesentlichen drei­ eckigen Querschnittskontur.