DE3709651A1

DE3709651A1 - Rad-luftreifen-system fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3709651A1
Application number: DE19873709651
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Weise; Rolland Kanis; Manfred Dipl Ing Doering; Manfred Amthor
Original assignee: RONNEBURG FAHRZEUGZUBEHOER
Current assignee: RAEDERWERKE RONNEBURG GMBH I.A., O-6506 RONNEBURG,
Priority date: 1986-04-09
Filing date: 1987-03-24
Publication date: 1987-11-05
Also published as: GB2188883B; GB2188883A; GB8708545D0

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das erfindungsgemäße Rad-Luftreifen-System für Fahrzeuge ist bei Landfahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, selbstfahrenden Land- und Arbeitsmaschinen, sowie Anhängern anwendbar. Vorrangig ist es für Fahrzeugräder mit Luftreifen geeignet, deren Karkasse die Radfelge freigespannt überbrückt (DE-OS 25 09 941) und deren Radfelge radial nach innen geöffnete Sitzflächen der Reifenwülste und neben den Sitzflächen umlaufende Montagenuten oder Montagehochbetten größeren Durchmessers aufweist (DE-PS 30 00 428, insbesondere auch DE-OS 34 20 402 und DE-OS 34 20 403).

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die bisher bekanntgewordenen Rad-Luftreifen-Systeme für Fahrzeuge sind grundsätzlich mit mindestens einer forminstabilen Kammer des Luftreifens ausgerüstet, deren eingeschlossener Raum bei gleicher Felgenform und gleichem Reifentyp relativ invariabel ist.

Ein konstruktiver Eingriff in das verfügbare Luftvolumen bedingt deshalb einen Eingriff in die Felgenform und/oder den Reifentyp (DE-OS 30 00 428, DE-OS 32 37 544, DE-OS 33 36 278). Zwar zeigt das EP 01 40 074 eine innerhalb des vom Luftreifen umspannten Raumes angeordnete formstabile Kammer, die dort aber ausschließlich als Notlaufstützkörper fungiert, das verfügbare Luftvolumen nicht vergrößert, sondern, im Falle einer druckdichten Befestigung an der Felge, erheblich verkleinert. Insoweit ist diese im genannten EP dargestellte Konstruktion auch lediglich geeignet, die dem Stand der Technik anhaftenden Mängel insichtlich der Disponibilität des verfügbaren Luftvolumens besonders zu verdeutlichen, indem sie sie, wenngleich auch in Verbindung mit einem erfindungsgemäß nicht bevorzugten Rad-Reifen-System, vergrößert.

Die konstruktive Auslegung des Kennfeldes der Primärfeder "Luftreifen" für bestimmte Fahrzeuge oder überwiegende Einsatzbedingungen ist angesichts dieses Standes der Technik hauptsächlich auf die Größe des Reifeninnendruckes, den Reifentyp und das Höhen-Breitenverhältnis des Luftreifens gestützt.

Die nutzbaren Grenzen dieser Parameter werden deshalb auch durch eine notwendige Vielzahl von Luftreifentypen ausgeschöpft, ohne damit jedoch zu einer Erweiterung dieser Grenzen beizutragen.

Ein auffälliger Mangel des Standes der Technik besteht ferner darin, daß der Baugruppe "Fahrzeugrad", insbesondere dem Bauteil Radscheibe, eine aktive Beteiligung an der konstruktiven Ausbildung des verfügbaren Luftvolumens offenbar nicht möglich ist, obwohl ihre in Anspruch genommene Baugröße am System im Verhältnis zum Luftreifen relativ zunimmt.

Die volkswirtschaftlichen Mängel dieser bekannten Rad-Luftreifen- Systeme sind somit vielfältig und beträchtlich, allerdings prinzipiell auch vermeidbar.

Das Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es hauptsächlich, diese dem Stand der Technik anhaftenden Mängel zu beseitigen und die konstruktiven Mittel zur Auswahl des verfügbaren Luftvolumens eines Rad-Luftreifen-Systems beträchtlich zu erweitern.

Das Wesen der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, die Baugruppe "Fahrzeugrad", insbesondere das Bauteil "Radscheibe", in die Disponibilität des Luftvolumens einzubeziehen und damit die Belastung aller Bauelemente eines Rad-Luftreifen-Systems durch eine neuartige funktionelle Gliederung optimal aufzuteilen.

Diese prinzipell neue Aufgabe ist prinzipiell und erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem praktisch invariablen Volumen mindestens einer Kammer eines forminstabilen Luftreifens in Größe und Federkennung wählbare Nebenvolumina beigeordnet sind, die weder bauteilseitiger Bestand des Luftreifens, noch der Felge, sondern der Radscheibe sind.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dabei in besonders praktischer Weise noch dadurch aus, daß sie ohne Eingriff in die relativ anlageintensive Felgentechnologie, mit einer Massereduzierung des Systems, unter Beibehaltung optimaler Notlaufeigenschaften des Rades und der Erzielung einer verbesserten, völligen Abdichtung von Montagehochbetten der Felge nach außen, sowie mit lediglich unbeträchtlichem Aufwand, erfolgt.

Im einzelnen bestehen die wesentlichen Mittel zur Lösung der Aufgabe darin,

- daß mindestens einer druckbeaufschlagten, überwiegend forminstabilen Hauptkammer vorzugsweise zwei druckbeaufschlagbare und überwiegend formstabile Nebenkammern zugeordnet sind, die überwiegend außerhalb und vorzugsweise radial innerhalb von an der Aufnahme der Reifen- und/oder Pannenlaufkräfte beteiligten ringartigen Radkörpern, beispielsweise einer Felge und/oder durch einen Notlaufstützmantel begrenzten Notlaufstützkörper, angeordnet sind,
- daß die druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern vorzugsweise aus zwei parallel angeordneten, ununterbrochenen umlaufenden, ringförmigen Hohlkörpern gebildet sind,
- daß die druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern durch die Radscheibe, mit der Radscheibe ein- oder mehrstückig ausgebildete Nebenkammerringe, die Felge und die Reifenwülste begrenzt sind,
- daß die druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern durch die Radscheibe, die Felge, die Nebenkammerringe und die Reifengewülste untereinander und/oder von der Hauptkammer druckdicht getrennt und nach außen druckdicht verschlossen sind, indem die Radscheibe mit der Felge, die Nebenkammerringe mit der Radscheibe und die Reifenwülste mit den Nebenkammerringen, druckdicht verbunden sind,
- daß die druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern durch die an der Felge druckdurchlässig befestigte Radscheibe untereinander verbunden sind,
- daß die druckbeaufschlagte, forminstabile Hauptkammer mit den druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern, beispielsweise durch Öffnungen und/oder in der Felge, verbunden ist,
- daß die Öffnungen wechselweise über der radinneren Nebenkammer und der radäußeren Nebenkammer angeordnet sind,
- daß die Größe der Öffnungen der Felge, die die druckbeaufschlagte, forminstabile Hauptkammer mit einer oder beiden Nebenkammern druckdurchlässig direkt verbindet, durch Auswahl des Typs der Felge bestimmt ist,
- daß die Volumina der druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern, die mit dem Volumen der forminstabilen Hauptkammer über die Öffnungen korrespondieren, beispielsweise durch Form und Größe der mit der Radscheibe verbundenen Nebenkammerringe, bestimmt sind,
- daß die die Felge freigespannt überbrückende Karkasse des Luftreifens an den radial nach innen gerichteten Sitzflächen der Felge angreift, neben denen radial nach innen geöffnete Montagehochbetten angeordnet sind, deren jeweils größter Durchmesser mindestens gleich oder größer ist als der Durchmesser der jeweils zugeordneten seitlich äußeren Kante der Felge, wie an sich bekannt, und daß die Montagehochbetten innerhalb der druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern angeordnet sind und durch die Reifenwülste nach außen druckdicht verschlossen sind,
- daß die Nebenkammerringe geringere Materialdicke aufweisen als die Felge und/oder die Radscheibe,
- daß die Reifenwülste an der den Nebenkammerringen zugewandten Seite weicher ausgebildet sind als an der den Sitzflächen der Felge zugewandten Seite,
- daß die Felge einen mittig umlaufenden, ungeteilten Notlaufstützmantel aufweist,
- daß der Durchmesser des mittig umlaufenden, ungeteilten Notlaufstützmantels gleich oder größer ist als die Sitzfläche der Reifenwülste,
- daß die Radscheibe innerhalb des mittig umlaufenden, ungeteilten Notlaufstützmantels befestigt ist.

Das erfindungsgemäße Rad-Luftreifen-System ist nachstehend näher erläutert.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1: eine Prinzipdarstellung des Rad-Luftreifen- Systems mit beispielsweise zwei großen Nebenkammervolumina,

Fig. 2: eine Prinzipdarstellung des Rad-Luftreifen- Systems mit beispielsweise zwei kleinen Nebenkammervolumina.

Das Fahrzeugrad 1 besteht aus einer Felge 3,die bevorzugt radial nach innen geöffnete Reifensitzflächen aufweist, auf denen die Reifenwülste 4, 5 des die Felge 3 freigespannt überbrückenden Luftreifens 2 der Hauptkammer 11 angreifen. Die Radscheibe 20 ist mit der Felge 3, vorzugsweise im Bereich eines mittig, ungeteilt umlaufenden Notlaufstützmantels 23, druckdicht oder auch durckdurchlässig verbunden. Mit der Radscheibe 20 sind ein- oder beidseitig Nebenkammerringe 21, 22 ein- oder mehrstückig verbunden, die ebenfalls bevorzugt radial ungeteilt umlaufen und in Anlage mit den Reifenwülsten 4, 5 einen druckdichten Verschluß 8 der Nebenkammern 12, 13 herstellen.

Durch Öffnungen 14, 15 in der Felge 3 sind die Hauptkammer 11 und die Nebenkammern 12, 13 zu korrespondierenden Räumen miteinander verbunden, wobei Form, Größe und Verteilung der Öffnungen 14, 15 den Gasaustausch zwischen der Hauptkammer 11 und den Nebenkammern 12, 13 steuern.

In den Nebenkammern 12, 13 sind die gleichfalls vergrößerten Montagehochbetten 6, 7 des Luftreifens 2 angeordnet und radial nach innen durch die Abschnitte 9, 10 der Nebenkammerringe 21, 22 begrenzt.

Die Reifenwülste 4, 5 besitzen je einen Abschnitt 16, 17, der die Wulstkerne 18, 19 aufnimmt und vorzugsweise an der Felge 3 angreift, und einen den Nebenkammerringen 21, 22 zugewandten, an diesen in geeigneter Weise druckdicht anliegenden, relativ weichen Abschnitt.

Damit ist der statische Innendruck in den Nebenkammern 21, 22 und der Hauptkammer 11 durch Füllung über ein beliebiges, nicht dargestelltes Ventil, gleich, während er bei dynamischer Belastung des Luftreifens 2 durch die jeweilige Größe der Öffnungen 14, 15 der Felge 3 in konstruktiv bestimmbarer Abhängigkeit abweicht.

Die Auswahl von Form, Anzahl und Größe der Nebenkammern 21, 22, und Kombinationen davon, unterliegt dabei allenfalls Zweckmäßigkeitsüberlegungen, die vom erfindungsgemäßen Rad- Luftreifen-System immer eingeschlossen sind und auf die im weiteren deshalb nicht einzugehen ist.

Da die Nebenkammerringe 21, 22 der konventionellen Belastung von Felge 3 und Radscheibe 20 nicht unterliegen, sind die festigkeitsgerechten Querschnitte der Nebenkammerringe 21, 22 massesenkend ausgeführt.

Durch diese Anordnung solcher Nebenkammerringe 21, 22, ihre derartige funktionelle Verbindung mit der Hauptkammer 11 des Luftreifens 2 und die Ausbildung der Radscheibe 20 mit Nebenkammerringen 21, 22, sind nicht nur Ziel und Aufgabe der Erfindung in neuer und überraschend einfacher Weise gelöst, sondern wesentliche Forderungen bereits bekannter Fahrzeugräder mit Luftreifen, wie

- Massereduzierung des Fahrzeugrades 1
- ungeteilter, mittig umlaufender Notlaufstützmantel 23
- völlige Abdichtung der Montagehochbetten 6, 7 der Felge 3 nach außen
- Ausnutzung verbesserter Federzonen des Luftreifens 2 bei hohem Luftinnendruck

nebenher erfüllt.

Die praktische Anwendung dieses neuen Rad-Luftreifen-Systems bedeutet, daß das verfügbare Luftvolumen des Luftreifens 2 des Fahrzeugerades 1 ohne Eingriff in

- den Luftinnendruck
- die Felgenform
- den Reifentyp

variabel ist. Dadurch sind das verfügbare Kennfeld der Primärfeder "Luftreifen" erweitert und Möglichkeiten der Reduzierung der Typenvielfalt geschaffen.

Die erfindungsgemäße Einbeziehung der Baugruppe Fahrzeugrad 1, insbesondere des Bauteils Radscheibe 20, in die Gestaltung des verfügbaren Luftvolumens stellt ferner eine erhebliche Aufwertung des Fahrzeugrades 1, insbesondere des bevorzugten Typs mit radial nach innen geöffneten Reifensitzflächen, dar.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Fahrzeugrad
2 Luftreifen
3 Felge
4 Reifenwulst
5 Reifenwulst
6 Montagehochbett
7 Montagehochbett
8 druckdichter Verschluß
9 radial innere Begrenzung des Montagehochbetts
10 radial innere Begrenzung des Montagehochbetts
11 Hauptkammer
12 Nebenkammer
13 Nebenkammer
14 Öffnung
15 Öffnung
16 Wulstabschnitt
17 Wulstabschnitt
18 Wulstkern
19 Wulstkern
20 Radscheibe
21 Nebenkammerring
22 Nebenkammerring
23 Notlaufstützmantel

Claims

1. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder mit mindestens einer druckbeaufschlagten Reifenluftkammer, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens einer druckbeaufschlagten, überwiegend forminstabilen Hauptkammer (11) vorzugsweise zwei druckbeaufschlagbare und überwiegend formstabile Nebenkammern (12, 13) zugeordnet sind, die überwiegend außerhalb und vorzugsweise radial innerhalb von an der Aufnahme der Reifen- und/oder Pannenlaufkräfte beteiligten ringartigen Radkörpern, beispielsweise einer Felge (3) und/oder durch einen Notlaufstützmantel (23) begrenzten Notlaufstützkörper, angeordnet sind.

2. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern (12, 13) vorzugsweise aus zwei parallel angeordneten, ununterbrochen umlaufenden, ringförmigen Hohlkörpern gebildet sind.

3. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern (12, 13) durch die Radscheibe (20), mit der Radscheibe (20) ein- oder mehrstückig ausgebildete Nebenkammerringe (21, 22), die Felge (3) und die Reifenwülste (4, 5) begrenzt sind.

4. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern (12, 13) durch die Radscheibe (20), die Felge (3), die Nebenkammerringe (21, 22) und die Reifenwülste (4, 5) untereinander und/oder von der Hauptkammer (11) druckdicht getrennt und nach außen druckdicht verschlossen sind, indem die Radscheibe (20) mit der Felge (3), die Nebenkammerringe (21, 22) mit der Radscheibe (20) und die Reifenwülste (4, 5) mit den Nebenkammerringen (21, 22), druckdicht verbunden sind.

5. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern (12, 13) durch die an der Felge (3) druckdurchlässig befestigte Radscheibe (20) untereinander verbunden sind.

6. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbeaufschlagte, forminstabile Hauptkammer (11) mit den druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern (12, 13), beispielsweise durch Öffnungen (14) und/oder (15) in der Felge (13), verbunden ist.

7. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine solche Verteilung der Öffnungen (14, 15) am Umfang der Felge (3), daß die Öffnungen (14, 15) wechselweise über der radinneren Nebenkammer (13) und der radäußeren Nebenkammer (12) angeordnet sind.

8. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Öffnungen (14, 15) der Felge (3), die die druckbeaufschlagte, forminstabile Hauptkammer (11) mit einer oder beiden Nebenkammern (12, 13) druckdurchlässig direkt verbindet, durch Auswahl des Typs der Felge (3) bestimmt ist.

9. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumina der druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern (12, 13), die mit dem Volumen der forminstabilen Hauptkammer (11) über die Öffnungen (14, 15) korrespondieren, beispielsweise durch Form und Größe der mit der Radscheibe (20) verbundenen Nebenkammerringe (21, 22), bestimmt sind.

10. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 1 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Felge (3) freigespannt überbrückende Karkasse des Luftreifens (2) an den radial nach innen gerichteten Sitzflächen der Felge (3) angreift, neben denen radial nach innen geöffnete Montagehochbetten (6, 7) angeordnet sind, deren jeweils größter Durchmesser mindestens gleich oder größer ist als der Durchmesser der jeweils zugeordneten seitlich äußeren Kante der Felge (3), wie an sich bekannt, und daß die Montagehochbetten (6, 7) innerhalb der druckbeaufschlagbaren, formstabilen Nebenkammern (12, 13) angeordnet und durch die Reifenwülste (4, 5) nach außen druckdicht verschlossen sind.

11. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenkammerringe (21, 22) geringere Materialdicke aufweisen als die Felge (3) und/oder die Radscheibe (20).

12. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifenwülste (4, 5) an der den Nebenkammerringen (21, 22) zugewandten Seite weicher ausgebildet sind als an der den Sitzflächen der Felge (3) zugewandten Seite.

13. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (3) einen mittig umlaufenden, ungeteilten Notlaufstützmantel (23) aufweist.

14. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 10 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des mittig umlaufenden, ungeteilten Notlaufstützmantels (23) gleich oder größer ist als die Sitzfläche der Reifenwülste (4, 5).

15. Rad-Luftreifen-System für Fahrzeugräder nach den Ansprüchen 10, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe (20) innerhalb des mittig umlaufenden, ungeteilten Notlaufstützmantels (23) befestigt ist.