DE3626012A1

DE3626012A1 - Luftreifen - fahrzeugrad

Info

Publication number: DE3626012A1
Application number: DE19863626012
Authority: DE
Inventors: Johannes Josef Dipl Baumhoefer; Dionysius Dipl Ing Poque
Original assignee: Uniroyal GmbH
Current assignee: Uniroyal GmbH
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1988-02-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftreifen-Fahrzeugrad nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung.

Das Luftreifen-Fahrzeugrad weist im wesentlichen herkömmliche Standardabmessungen auf. Die zusätzliche Notlaufstütze an der Radfelge hat im Falle des totalen Druckluftverlustes die Funktion eines Notlauf sichernden Elementes zu erfüllen. Es ist insoweit eine Weiterfahrt mit bestimmter, wählbarer Geschwindigkeit und bestimmter Reichweite möglich, ohne daß der Luftreifen zerstört wird. Es kann dabei ein Notlauffahrbetrieb vorgesehen sein, bei dem die Reifenwülste festen Felgensitz beibehalten oder auch von diesem gelöst sind. Im letztgenannten Falle befinden sich die Reifenwülste im Tiefbett der Radfelge, ohne daß der Luftreifen von der Radfelge abgeworfen wird.

Nach DE-OS 33 21 978 ist ein Luftreifen-Fahrzeugrad bekannt, bei dem eine Notlaufstütze, jedoch kein Felgentiefbett vorgesehen ist. Zum Zwecke des Fertigmontierens ist der Reifenwulst gegenüber dem Wulstkern drehbar und auf der Felgenschulter hebelartig bzw. exzenterartig verlagerbar.

Nach DE-OS 33 41 969 ist ein Luftreifen-Fahrzeugrad bekannt, bei dem eine Notlaufstütze und ein Felgentiefbett vorgesehen sind. Die Stütze ist derart ausgebildet und angeordnet, daß eine Engstelle geschaffen wird, die zwischen Stützenaußenrand und Felgenschulter vorliegt. Dadurch wird ein Abwurf des Reifens von der Radfelge verhindert. Der vorgesehene Luftreifen betrifft insgesamt eine Standardausführung.

Die Montage eines Standardreifens auf eine Radfelge mit Notlaufstütze ist dann möglich, wenn die Montiermethode nach DE-OS 32 33 441 angewandt wird, die für Felgen mit innenliegenden Schultern für Reifenwülste mit radial außenliegenden Sitzflächen vorgesehen ist.

Die Abmessungen der im Durchmesser kleineren Wulstfußöffnung einerseits und des im Durchmesser größeren Felgenhornes sowie des im Durchmesser noch größeren Notlaufstützmantels andererseits liegen fest und erlauben eine Montage nicht ohne weiteres. Als Abhilfe kann eine Wulstinnen durchmesservergrößerung und/oder eine Felgenhorn- bzw. Stützmantelverkleinerung in Betracht gezogen werden. Derartige kontruktive Änderungen schränken allerdings die Gebrauchseigenschaften des Luftreifen- Fahrzeugrades ein. Es sollen daher die Standardabmessungen der Radfelge und des Luftreifens beibehalten werden.

Die radial über das Felgenhorn überstehende Notlaufstütze erfordert jedoch eine zusätzliche Maßnahme, um problemlos montieren zu können. Andererseits ist erkannt worden, daß die Fahreigenschaften eines Luft reifen-Fahrzeugrades verbessert werden, wenn ein Rad mit gegenüber den Standardabmessungen verbreiterter Felgenmaulweite verwendet wird.

Aufgrund der vorgeschilderten Erkenntnisse besteht die technische Aufgabe der Erfindung darin, eine zeitweilige Reifenwulstinnendurchmesservergrößerung zu schaffen, die dem Zweck einer problemlosen Montage, insbesondere von Felgen mit verbreiterter Felgenmaulweite, und/oder radial vergrößerter Notlaufstütze dienen soll. Diese Maßnahme soll auch möglich sein, wenn ein für den Notlaufbetrieb sehr breiter Stützmantel vorgesehen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Aufgrund der Ausbildung und Anordnung des Wulstkerns im Reifenwulst wird der Wulst aus der Normalstellung in eine axial äußere Montagestellung umgeklappt und durch die Drehung des Wulstes eine Vergrößerung des Wulstinnendurchmessers erreicht. Diese Durchmesservergrößerung vergrößert die Umfangslänge der Reifenöffnung auf ein Maß, das gleich oder etwas größer ist als die Umfangslänge der Hüllkurve über Felgenquerschnitt, damit die Felge quer in den Reifen oder umgekehrt der Reifen quer über die Felge geschoben werden kann.

Aufgrund des außermittig angeordneten Wulstkerns und durch das Klappen und Drehen des Wulstes wird eine vergrößerte Montieröffnung des Reifens auf einfache Weise erhalten.

Die Anordnung eines außermittigen Wulstkerns zur hebelartigen Wulstbewegung auf der Felgenschulter ist bei tiefbettfreier Felge bekannt. Die Anordnung eines Standardreifens, dem ein außermittiger Wulstkern fehlt, auf einer Radfelge mit Notlaufstütze und Felgentiefbett ist ebenfalls bekannt. Im Gegensatz dazu ist der anmeldungsgemäße Vorschlag eine Montierhilfe, die durch Wulstklappen und -drehen eine vergrößerte Montieröffnung schafft, bei der Reifen und Felge sich mit ihren Hauptachsen senkrecht zueinander befinden. Es wird eine zeitweise Vergrößerung der kleinen Umfangslänge des Wulstinnendurchmessers erreicht. Diese Klappstellung des Reifenwulstes ist auch dann anzuwenden, wenn eine Felge mit vergrößerter Felgenmaulweite vorliegt.

Nach erfolgtem Ineinanderbewegen von Reifen und Felge werden diese in eine Stellung gebracht, in der nach der herkömmlichen Montiermethode unter Zuhilfenahme des Felgentiefbettes die Reifenwülste nacheinander auf ihre Sitze auf die Felgenschultern aufgedrückt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung betreffen die Ausbildung des Wulstkerns, der entweder aus Federstahlelementen oder Glasfasern oder Textilcorden gebildet sein kann, wobei die zur Montage erforderliche Wulstdrehung sich im Kern selbst vollzieht. Die Wulstdrehung kann jedoch auch in dem Wulstkern umgebenden Wulstmaterial vollzogen werden. Des weiteren kann die Wulstdrehung teilweise im Kern selbst und teilweise im umgebenden Material vollzogen werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Anordnung einer Schutzlage aus Gummi oder Gewebe an der Oberfläche des Wulstes, der bei der Montage Kontakt mit der Radfelge hat.

Um günstige Notlaufeigenschaften zu erzielen, ist der Stützmantel breit auszubilden. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, die Stützmantelbreite mindestens 0,7-fach × Tiefbettbreite und höchstens gleich Felgenmaulbreite einer Radfelge mit gegenüber dem Standard vergrößerter Felgenmaulbreite auszubilden. Die Felgenabmessungen sind nach der Formel

U - 2b × π × K 2d + 2 S _B + 2
-

zu bestimmen.

Dabei bedeuten:
U=Umfang des Wulstringes innen, a=radialer Abstand zwischen Wulstkern und Wulstfußbegrenzung, b=axialer oder etwa axialer Abstand zwischen Wulstkern und Wulstinnenkonturbegrenzung, K=Kompressionsfaktor 0 bis 1 für schwächere oder stärkere Kompression bei der Montage, d=Felgenhorndurchmesser, D=Stützmanteldurchmesser, S _B=Stützmantelbreite und F _B=Felgenbreite.

Weitere Merkmale des Luftreifen-Fahrzeugrades sind in der Zeichnung dargestellt und anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Luftreifen-Fahrzeugrad im Querschnitt,

Fig. 2 eine Einzelheit eines Reifenwulstes in Reifenbetriebsstellung und (strichliert dargestellter) Montageklappstellung,

Fig. 3 eine Einzelheit der Radfelge mit eingezeichneter Hüllkurve, die der ovalen Öffnung des Reifens entspricht, die für die Montage vorgesehen ist,

Fig. 4a-4e Montagestellungen des Reifens und Rades; Einschiebestellung 4 a von der Seite und 4 b von oben betrachtet, 4 c Wendestellung der Radfelge innerhalb des Reifens, 4 d Montagestellung mit Hilfe des Felgentiefbettes und 4 e Fertigmontagestellung.

Das Luftreifen-Fahrzeugrad 1 nach Fig. 1 wird gebildet aus dem Luftreifen 2 und der Radfelge 10 mit Radschüssel 11. Der Reifen besteht aus einer Karkasse 3, zwei im axialen Abstand angeordneten Reifenwülsten 4, je mit einem zugfesten Wulstring 5 versehen, zwei Reifenseitenwänden 6, einer gürtelartigen Verstärkung 7 und einem Laufstreifen 8. Die Radfelge weist zwei im axialen Abstand angeordnete Felgenschultern 12 auf, die je in ein Felgenhorn 13 übergehen. An der mit 14 bezeichneten Stelle des Schulterrandes kann eine Sperre (Hump) gegen Abrutschen des Reifens vorgesehen sein. Es kann auch eine andere Sperre, z. B. der kombinierte Hump mit Innensicke (Denloc) vorgesehen sein. Das Tiefbett 15 ist in zwei Ringräume 16 unterteilt. Der ringartige Stützkörper 17 ist durch Steg oder Stege 19 mit dem Tiefbett verbunden.

Der Stützkörper kann verschiedene Querschnittsformen aufweisen. Dargestellt ist ein Stützmantel in Pilzform. Er kann eine äußere Schicht 18 aufweisen, die für den Kontakt mit der Reifeninnenfläche bei Notlauf geeignet ist.

Reifen und Felge sind im wesentlichen so ausgebildet, daß deren Abmessungen genormt bzw. Standard sind. Die Felge kann mit oder ohne Schultersperre 14 vorliegen. Sie kann des weiteren normale Rundfelgenhörner 13 oder konische Felgenhörner aufweisen.

Die Abweichung in der Felgenausbildung ist durch die Anordnung der Stütze 17 gegeben, wodurch das Rad in die Lage versetzt wird, bei totalem Luftverlust den Reifen zu stützen und für eine Notlaufweiterfahrt zu tragen, ohne daß der Reifen von der Felge abgeworfen wird.

Der Stützmantel 17 ist radial höher, mindestens 20 mm höher, als das Felgenhorn 13 und so breit wie möglich, maximal gleich der Felgenmaulweite F _M ausgebildet.

Aus Fig. 1 sind die verwendeten Kurzzeichen ersichtlich. Es bedeuten:
d=Felgenhorndurchmesser, T _B=Tiefbettbreite, F _M=Maulbreite, F _B=Felgenbreite, C₁, C₂ freie Tiefbettbreiten, W _B=Wulstbreite, D=Stützmanteldurchmesser, S _B=Stützmantelbreite, D _R=Stützmantelradius, d _r=Radius am Stützmantelrand.

Für die Fahreigenschaften ist eine möglichst breite Ausführung von Felge und Reifen wichtig. Daher wird angestrebt, die Maulweite der Felge so groß wie möglich auszuführen.

Ein Fahrzeugrad mit Notlaufstütze an der Felge ist verhältnismäßig schwierig zu montieren, weil der geringe Wulstinnendurchmesser des Reifens einem verhältnismäßig großen Stützenaußendurchmesser gegenübersteht. Ein Luftreifen-Fahrzeugrad mit verhältnismäßig großer Felgenmaulweite vergrößert die Schwierigkeiten des Montierens des Reifens auf eine solche Radfelge.

In Fig. 2 ist ein Wulst in Betriebstellung und (strichliert) in Klappstellung gezeigt.

Der Reifen 1 weist bei mindestens einem Reifenwulst 4 einen Wulstkern 5 auf, der abweichend von der normalen Standardanordnung außermittig angeordnet ist. Der Abstand b zwischen Wulstkern 5 und Reifenwulstinnenkonturfläche 20 ist sehr klein gewählt. Er ist erheblich kleiner als der radiale Abstand a zwischen Wulstkern 5 und der Wulstfußaußenfläche 21, die die Wulstsitzfläche auf der Felgenschulter 12 ist. Der Wulstkern 5 ist zugfest ausgebildet und besteht entweder aus Federstahlelementen, Glasfasern oder Textilcordelementen.

Für die Montage von Felge und Reifen wird eine Methode angewandt, bei der Felge und Reifen quer ineinandergeschoben werden, wobei die Hauptsache Reifen im wesentlichen senkrecht zur Hauptachse Felge verläuft. Diese Methode setzt voraus, daß der Reifen an der Montierseite oval aufgeweitet wird, damit das Ineinanderschieben erfolgen kann.

Die ovale Öffnung des Innenumfangs des Reifenwulstes ist dabei gleich oder etwas größer zu bemessen als die Hüllkurve H _{K oval}, wie sie in Fig. 3 eingezeichnet ist.

Nach der in Fig. 2 dargestellten Wulstausführung mit außermittig angeordnetem Wulstkern 5 und der vorgesehenen Drehfähigkeit des Wulstkerns und des ihn umgebenden Wulstmaterials ist es möglich, den Reifenwulst zum Zwecke des Erreichens der etwas vergrößerten Reifenöffnung bei der Montage aus der Normalstellung N in Pfeilrichtung in Stellung K zu bewegen; dies ist die sogenannte Wulstklappstellung K. Die Klappöffnung an dieser Stelle ist D _K und ist nach ovaler Aufweitung des Wulstes so groß, daß Folgen mit breiter Maulweite und/oder radial großer Stütze problemlos in den Reifen quer eingeschoben werden können.

Soll die Umfangslänge K _oval z. B. 25,4 mm größer sein als die Hüllkurvenlänge H _{K oval}, hat der Durchmesser in der nicht oval aufgeweiteten Wulstklappstellung 8 mm größer zu sein. Dies entspricht in der Konstruktionsanforderung, daß die Differenz der Abstände a und b=4 mm sein soll. Ist b=2 mm, wird a=6 mm ausgeführt. Durch die Wulstklappstellung werden je Wulst 4 mm radiale Öffnungsweite gewonnen. Durch die Verdoppelung erhält man die gewünschte 8 mm radiale Vergrößerung, die die Umfangslänge K _oval um rund 25 mm vergrößert.

Beim Einschieben der Felge 10 quer in den Reifen 1 sind Scheuerstellen im Bereich der Oberfläche 20 nicht zu vermeiden. Sie können zweckmäßig durch eine Schutzschicht oder Verstärkungsschicht 22 gemindert werden. Die erzielte Durchmesservergrößerung D _K liegt vor, wenn der Wulst geklappt und gedreht worden ist. Die einzelnen Montierstellungen sind anhand der Fig. 4a bis 4e erläutert.

In Fig. 4a ist der Luftreifen 1 im Querschnitt, wobei der Wulst 4 an der Montierseite in Klappstellung K vorliegt. Die Radfelge 10 wird seitlich in den Reifen eingeschoben. Zum besseren Verständnis dieser Montierstellung ist in Fig. 4b die gleiche Situation mit Blickrichtung auf die Reifenseite dargestellt. Man erkennt die ovale Aufweitöffnung des Reifens, die durch den Wulst in Klappstellung zustandekommt.

Radfelge und Luftreifen werden soweit gegeneinander verschoben, bis die Felge quer im Reifen vorliegt. Dann wird bevorzugt die Felge im Reifen um 90° gewendet und man erhält die Anordnung von Reifen und Felge, wie sie in Fig. 4c dargestellt ist. Die Reifenwülste sind dabei noch nicht montiert. Sie befinden sich außen vor den Felgenhörnern.

In Fig. 4d ist dargestellt, wie der Reifen 1 von jetzt an in der herkömmlichen Weise auf die Felge montiert wird, wobei das Felgentiefbett die bekannte Montierhilfe darstellt. Zeichnerisch ist gezeigt, wie ein Wulstteil W _o sich im Tiefbett befindet, so daß der Wulstteil W _u an der gegenüberliegenden Seite über das Felgenhorn geschoben werden kann, um auf die ihm entsprechende Felgenschulter bewegt zu werden.

Das gleiche Montierverfahren erfolgt so nacheinander mit allen Wulstteilen. Der Fertigmontierzustand ist dann erreicht, wenn wie in Fig. 4e dargestellt alle Wülste durch Druckluft in den Reifen gepumpt ihre festen Sitzstellungen einnehmen.

Claims

1. Luftreifen-Fahrzeugrad, gebildet aus einer einteiligen Radfelge mit Notlaufstütze und einem Luftreifen, bei dem der Luftreifen, insbesondere mit einem H/B Verhältnis von 0,7 und kleiner, aus einer Radialkarkasse (3) mit zwei im axialen Seitenabstand zueinander angeordneten, je einen zugfesten Wulstkern (5) enthaltenden Reifenwülsten (4), Seitenwänden (6) und einem durch eine gürtelartige Einlage (7) verstärkten Profillaufstreifen (8) gebildet ist, und bei dem die Radfelge (10) zwei im axialen Seitenabstand angeordnete Felgenschultern (12), die außen in ein Felgenhorn (13) übergehen, und ein radial vertieftes Felgenbett (15) aufweist, und mit einem ringförmigen Notlaufstützmantel (17) versehen ist, der durch einen Steg (19) mit der Radfelge verbunden ist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, zumindest teilweise an sich bekannten Merkmale:

a) ein Standard-Gürtel/Radialreifen (1), bei dem mindestens ein Reifenwulst (4) einen außermittig angeordneten, zu dem ihn umgebenden Wulstmaterial drehbar ausgebildeten Wulstkern (5) aufweist, wobei
b) der senkrechte Abstand (b) zwischen Wulstkern (5) und Wulstinnenkontur (20) kleiner ist als der radiale Abstand (a) zwischen Wulstkern (5) und Wulstflußoberfläche (21) und
c) in einer Klappstellung (K) des Wulstes (4) eine um mindestens die doppelte Differenz (a-b) ×π vergrößerte ovalförmige Umfangslänge (K _oval ) liegt;
d) eine Radfelge (10), die ein Tiefbett (15) aufweist, dessen Ringräume (16) je mindestens so breit sind (C₁, C₂) wie die Reifenwulstbreite (W _B ) und der Außendurchmesser (D) des Stützmantels (17, 18) mindestens 20 mm größer ist als der Außendurchmesser (d) des Felgenhornes (13).

2. Luftreifen-Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbarkeit des Reifenwulstes (4) um den aus Federstahlelementen, Glasfaserelementen oder Textilcordelementen gebildeten Wulstkern (5) im Wulstkern selbst vorliegt.

3. Luftreifen-Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbarkeit des Reifenwulstes (4) um den Wulstkern (5) durch das den Wulstkern umgebende Wulstmaterial vorliegt.

4. Luftreifen-Fahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbarkeit des Wulstes teils durch den Wulstkern (5) selbst und teils durch das umgebende Wulstmaterial vorliegt.

5. Luftreifen-Fahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Felgenfläche in Kontakt gelangende Reifenwulstoberfläche, insbesondere die Konturoberfläche (20) des Reifenwulstes (4), durch eine Gummi- und/oder Gewebelage (22) verstärkt ausgebildet ist.

6. Luftreifen-Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützmantel (17, 18) der Notlaufstütze in einer Breite (S _B ) von wenigstens der 0,7-fachen Tiefbettbreite (T _B ) und höchstens der 1,0- fachen Felgenmaulweite (F _M ) einer über Standardmaß verbreitert ausgebildeten Felge vorliegt.

7. Luftreifen-Fahrzeugrad nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Radfelge (10) nach der Formel U - 2 × b × π × k 2 × d + 2 S _B + 2 vorliegen sind, wobei
U= Umfang des Wulstringes (5) innen, K= Kompressionsfaktor 0 bis 1, d= Felgenhorndurchmesser, D= Stützmanteldurchmesser, F _B= Felgenbreite, S _B= Stützmantelbreite, a= Radialabstand Wulstkern/Wulstfluß, b= Axialabstand Wulstkern/Wulstinnenkonturbedeuten.