DE3711019A1 - Reifen fuer kraftfahrzeuge mit gleithemmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reifen für Kraftfahrzeuge mit im Mantel eingesetzten auf der Lauffläche verteilt angeordneten Gleithemmitteln, wie Spikes, mit einer Vorrichtung zum Verbringen der Gleithemmittel in oder aus einer Eingriffstellung mit der Fahrbahn, welcher Reifen auf einer Felge montiert oder aufgezogen ist.

Reifen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So werden nach einer Ausführung gemäß der DE-OS 21 22 009 als Gleithemmittel Blockstollen eingesetzt, die in Führungsnuten im Laufstreifen des Reifens axial verschiebbar gelagert sind. Die Blockstollen werden mittels eines Seilzuges in die Führungsnuten im Bereich der Lauffläche hineingezogen und stehen aus der Lauffläche als erhabene Gleithemmittel hervor. Die Führungsnuten können, bezogen auf den Zwischenbau des Reifens, keilförmig ansteigend ausgebildet sein, so daß die Blockstollen in der Eingriffstellung mit der Fahrbahndecke aus der Lauffläche hervorstehen. Sie können ferner in die tiefere Führungsnutzone hineingezogen werden können, die so tief ist, daß der Blockstollen von dem normalen Laufprofil der Lauffläche überragt wird. Varianten der Einzugsvorrichtung für derartige Stollen und andere ausgebildete Gleithemmittel sind weiterhin aus der DE-OS 22 48 404 und 22 58 552 bekannt.

Ferner ist aus der DE-OS 29 40 409 eine Vorrichtung für Autoreifen zum Verbringen von Spikes (Gleithemmittel) in oder aus einer Arbeits- gleich Eingriffstellung bekannt, bei der an mindestens einer Reifenseite (Reifenschulter) ein Führungswulst mit Führungen zur Aufnahme je einer steuerbaren Führungsstange vorgesehen ist, die mindestens ein Gleithemmittel, z. B. Spikes, trägt, das ober- oder unterhalb der wirksamen Lauffläche verbringbar ist. Zweckmäßigerweise wird hierzu ein Stellring mit keilförmig verlaufenden Einstellflächen verwendet, der unterhalb der Felgenschulter angeordnet ist und auf die federbelasteten Führungsstangen beim Verstellen des Stellringes greift. Dieser wird auf den keilförmigen Flächen derart verschoben, daß die Spikes aus den Seitenprofilen der Lauffläche hervortreten.

Bei den Ausführungen der erstgenannten Art hat sich als nachteilig erwiesen, daß praktisch für jede Stollenkette ein Bowdenzug den Reifen axial in Führungsnuten eingebettet umspannen muß. Dies führt dazu, daß das Reifenprofil in der Lauffläche durch querverlaufende Streifen unterbrochen wird, was zur Beeinträchtigung der Laufeigenschaften des Reifens und insbesondere der Bodenhaftung des Reifens führt, da das üblicherweise ausgelegte Laufstreifenprofil unterbrochen wird. Hinzu kommt, daß beim Verbringen der Stollen in die Eingriffstellung mit der Fahrbahn eine Einschnürung des Reifens erfolgt, wodurch die Laufeigenschaften desselben ebenfalls wesentlich beeinrächtigt werden. Dies gilt auch dann, wenn in die Stollen einzelne Spikes eingesetzt sind, die nur ca. 1 bis 2 mm aus der Laufoberfläche hervortreten, da zum Zwecke des Einziehens der Stollen in die Führungsnuten eine bestimmte Kraft aufgewendet werden muß, die dem Luftdruck im Reifen entgegenwirkt. Der Reifen wird mithin an bestimmten Stellen über die gesamte axiale Fläche eingeschnürt, was zu einem Höhenschlag führt.

Die Ausführung der Vorrichtung zum Ein - und Ausrücken der Gleithemmittel gemäß der DE-OS 29 40 409 weist den Nachteil auf, daß zum einen die in den Verstärkungen der Seitenwände bzw. des Wulstes gelagerten Führungsstifte ausgefahren werden müssen und dadurch praktisch eine starre Verbindung zur Felge hergestellt ist, so daß sämtliche Unebenheiten zu Erschütterungen und Materialbeanspruchung der Felge, des Rades und des gesamten Fahrzeuges führen. Die Walkeigenschaft des Reifens durch die Vergrößerung des Seitengummis wird darüber hinaus wesentlich nachteilig beeinträchtigt, was sich insbesondere auf die Fahreigenschaften in einer Kurve sehr negativ auswirkt. Hinzu kommt, daß bei starker seitlicher Beanspruchung es zu Verbiegungen des Führungsstiftes kommen kann.

Bei einer anderen bekannten Ausführung eines Reifens werden die Gleitschutzvorrichtungen durch Druckveränderung im Reifen in eine Eingriffstellung verbracht. Der Autoreifen weist zu diesem Zweck mehrere Druckkammern auf. Durch Druckerhöhung treten die Gleithemmittel aus der Lauffläche heraus. Um sie wieder aus der Eingriffstellung zu verbringen, ist es erforderlich, daß aus der betreffenden Luftkammer die Luft abgelassen wird (US FS 3 4 00 744 und 27 08 470). Diese Anordnung erfordert, daß der Reifen einmal mit einem hohen Druck und einmal mit einem niedrigeren Druck gefahren wird. Es ist verständlich, daß die Laufeigenschaften des Reifens jeweils völlig andere sind und aus diesem Grunde dem Fahrverhalten unter den unterschiedlichen Luftdruckbedingungen in dem Luftreifen Rechnung getragen werden muß.

Bei einer anderen Ausführung nach US-PS 31 20 255 sind schwenkbar Hebel an der Felge vorgesehen, an denen sich Gleitschutzstollen befinden, die durch Verbringen aus einer Ruhelage über die Lauffläche des Reifens in eine Eingriffstellung gebracht werden.

Ausfahrbare Gleithemmittel sind ferner aus der DE-AS 10 00 247 bekannt, bei der mittels einer Spannvorrichtung mit einem Haltering und Federelementen die Gleithemmittel ausgefahren werden.

Aus allen bisherigen praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß Spikes-Reifen, d.h. Reifen mit in den Stollenprofilen der Lauffläche eingesetzten, z. B. einvulkanisierten oder eingeschraubten, Stahlstiften, sowohl gute Laufeigenschaften auf trockener und nasser als auch die besten Laufeigenschaften bei vereister Fahrbahn aufwiesen und zudem eine optimale Sicherheit beim Befahren von vereisten Straßen bieten. Dies gilt sowohl bezüglich der Fahreigenschaften als auch der Bremseigenschaften des Fahrzeugs. Die bekannten Spikes-Reifen, die bis Mitte der 70er Jahre zugelassen waren, wiesen allerdings den Nachteil auf, daß infolge des enormen Reibkontaktdruckes der einzelnen Spikes der Belag der Straße in den Fahrspuren rillenförmig bei nicht schnee- oder eisbedeckter Fahrbahn abgetragen wurde, was bei Regen- und Tauwetter zu dem bekannten Aquaplaning führt. Zwar bilden sich auch mit der Zeit in einer Fahrbahndecke entsprechende Fahrstreifen durch die Dauerbelastung auf einem Teilbereich der Fahrbahn, insbesondere wenn es sich um eine Bitumenfahrbahndecke handelt, die durch Sonnenerwärmung aufgeweicht ist, dennoch sind die Schäden, die auf den Straßen durch Befahren derselben mittels Spikesreifen bei nicht vorhandener Schnee- oder Eisdecke hervorgerufen werden, unvergleichbar höher.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen auf eine Felge aufziehbaren oder aufmontierbaren Reifen so auszubilden und mit einer Vorrichtung zum Verbringen von Gleithemmitteln, wie Spikes, in eine Eingriffstellung mit der Fahrbahn und aus dieser zu versehen, daß unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile bekannter Lösungen optimale Fahreigenschaften des Reifens sowohl bei trockener und nasser Fahrbahn als auch bei vereister und schneebedeckter gewährleistet sind, wobei die Gleithemmittel und die Vorrichtung zur Hubbetätigung derselben die Walkeigenschaften des Reifens nicht merklich beeinflussen sollen. Weiterhin soll es möglich sein, während des Fahrens die Spikes aus- und einzufahren.

Gelöst wird die Aufgabe nach der Erfindung durch die im Anspruch 1 wiedergegebene technische Lehre, wonach einzelne auf der Lauffläche verteilt angeordnete Gleithemmittel, wie Spikes, oder zu Gruppen mehrerer zusammengefaßter Gleithemmittel gegen die Druckkraft des im Reifen sich befindenden Druckmediums von einer im Inneren des Reifens angeordneten, angreifenden Zugeinrichtung um mindestens das Höhenmaß, der aus der Lauffläche der in Eingriffstellung hervorstehenden Gleithemmittel, einziehbar sind. Nach der Lehre der Erfindung wird der im Reifen vorhandene Druck des Druckmittels, normalerweise Druckluft, wobei es sich um einen Niederdruck- oder Hochdruckreifen handeln kann, ausgenutzt, die Gleithemmittel auszufahren.

Zum Zwecke des Versenkens der einzeln angeordneten Gleithemmittel oder der zu Gruppen geringer Anzahl von einzelnen zusammengefaßten Gleithemmittel werden sie über innen an den Innenseiten des Mantels unterhalb der Gleithemmittel angreifenden Zugeinrichtungen punktuell eingezogen.

Gemäß den Ansprüchen 2 und 3 sind hierfür zwei verschiedenene Ausführungsformen möglich. Nach Anspruch 2 ist vorgesehen, daß die Gleithemmittel, insbesondere Spikes, in den Profilstollen des Laufstreifens bzw. der Lauffläche eingesetzt sind. In diesem Fall ist vorgesehen, daß durch den Zwischenbau und Unterbau des Reifenmantels hindurch oder in diesen eingesetzt kongruent zum darüber sich befindenden Gleithemmittel eine Öse oder eine Befestigungseinrichtung einvulkanisiert ist, an der ein Zugseil, eine Zugkette oder dgl. angreift, über die das einzelne Gleithemmittel oder die zu einer Gruppe zusammengefaßten Spikes mitsamt dem sie unmittelbar umgebenden Mantelteil einziehbar sind. In der Lauffläche werden praktisch kalottenförmige Ausnehmungen durch Einziehen erzeugt, die aber durch die punktuell vereinzelt auf der Oberfläche vorhandenen Gleithemmittel die Laufeigenschaften des Reifens und die Haftfähigkeit der Lauffläche auf der trockenen oder nassen Fahrbahn nicht beeinträchtigen. Die andere Ausführung nach Anspruch 3 sieht hingegen vor, daß in den Stollen durch den Unter- und Zwischenbau des Reifens hindurch Führungsdurchbrüche für die Gleithemmittel eingebracht sind und die Gleithemmittel in den Reifenraum hineinziehbar an einer Dichtungsfolie angeklebt oder einvulkanisiert sind (Anspruch 4). Es ist ersichtlich, daß bei dieser Ausführungsform eines Luftreifens zum einen die Lauffläche stets ein gleichbleibendes Oberflächenprofil aufweist und daß dennoch unter Ausnutzung des Luftdruckes im Reifendruckraum die Spikes durch die vorgesehenen Führungsbohrungen hindurchdrückbar und aus der Oberfläche um ca. 1 oder 2 mm hervorstehen, und zwar dann, wenn sie bei eis- oder schneebedeckter Straße benötigt werden.

Wie bereits ausgeführt, sieht die Erfindung vereinzelte Gleithemmittel an der Oberfläche vor, z. B. können einzelne Gleithemmittel in einem Abstand von 10 bis 15 cm gleichförmig hintereinander auf einer umlaufenden Linie in die Lauffläche eingesetzt sein oder aber auch versetzt auf mehreren Lauflinien ein bestimmtes Flächenmuster bilden. Es ist aber auch möglich, z. B. vier oder fünf dicht benachbarte Spikes zu einer Gruppe zusammenzufassen und diese z.B. auf eine Scheibe aufzunieten oder auf andere Art und Weise zu befestigen, welche Scheibe entweder im Profil oder im Zwischenbau oder Unterbau des Reifens verankert werden kann. Entsprechend Anspruch 7 weist eine solche Scheibe an der Unterseite einen Ansatz mit einer Öse auf, die aus dem Unterbau oder der Innendichtung hervorsteht und an der das Zugseil zur Verbindungsherstellung zum Hubelement befestigbar ist, das unter Krafteinwirkung von einem Antriebselement die Spikes einzieht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung unter Angabe konstruktiver Details sind in den Unteransprüchen im einzelnen angegeben.

Je nach Flexibilität des Reifens im Bereich der Lauffläche oder bei Verwendung einer folienartigen Innendichtung bei in Führungsdurchbrüchen eingesetzten Gleithemmitteln können verschiedenartige Zugeinrichtungen verwendet werden. So kann z. B. die Reihe der Ösen über einen gemeinsamen Seilzug miteinander verbunden sein und betätigt werden, wobei der Seilzug zweckmäßigerweise durch an der Innenseite der Felge angebrachte ösenförmige Widerlager umgelenkt wird. So eingesetzt weist der Seilzug einen dreieckförmigen Verlauf innerhalb des Reifens auf. Während das eine Ende festgelegt ist, mündet das zweite an einem Hubelement, das über eine Antriebseinrichtung einen definierten Hub vollzieht, der ausreichend ist, um die aus der Oberfläche hervorstehenden Gleithemmittel in die Lauffläche einzuziehen. Als Hubelemente können, wie in den Unteransprüchen angegeben, Einzelhubelemente für jedes einzelne Gleithemmittel oder für alle in Form von Hubmagneten gemeinsam vorgesehen werden. Bei der Einzelausführung muß selbstverständlich durch entsprechende Gegengewichte oder durch paarige Anordnung der Hubmagnete dafür Sorge getragen werden, daß keine Unwucht des Rades auftritt. Damit bei Verwendung eines schlauchlosen Reifens, gleich ob dieser in die Felgenschulter eingesetzt oder über diese übergreifend angeordnet ist, müssen die Hubelemente entweder luftdicht abgeschlossen im Innenraum des Reifens angeordnet sein, z. B. in entsprechend vorgesehenen radial angeordneten Lagerungskammern in der Felge, oder außerhalb, wobei dann entsprechende Dichtungen vorzusehen sind, um ein Entweichen des Luftdruckes aus dem Reifen über die beweglichen Elemente der Zugeinrichtung zu vermeiden. Anstelle der Einzellösung mit einzelnen Hubelementen, z. B. Elektromagneten, kann aber auch, wie im Anspruch 19 ff. angegeben, die Zugeinrichtung über einen Stellring betätigt werden. Dieser Stellring ist im Inneren der Felge, d.h. an der der Fahrzeugseite zugewandten Seite, drehbar gelagert und greift mit einem Mitnahmehaken oder einer anderen Mitnahmevorrichtung in einen Ring eines Kraftübertragungselementes ein, das im wesentlichen aus einem Gummibalg besteht, in den der längliche, flach geformte Ring einvulkanisiert ist. Dieser Gummibalg ist luftdicht abschließend in eine Öffnung der Felge, kongruent über den Mitnahmehaken oder die Mitnahmevorrichtung des Stellringes und in einer bestimmten Position zu den über das Zugseil zu betätigenden Gleithemmitteln, eingesetzt. Das Kraftübertragungselement ist dabei so ausgelegt, daß es bei relativer Verdrehung um ein geringes Winkelmaß, z. B. 2 bis 3 Grad, soweit mitgenommen wird, daß der Übertragungsring im Kraftübertragungselement mitgezogen und um einen definierten Hub nach unten, d. h. radial zur Achsenmitte des Rades, hinbewegt wird. Dieser Hub braucht praktisch nur ca. 1 1/2 bis 2 mm zu betragen, d.h. dem Höhenmaß des austretenden Gleitmittels zu entsprechen, um die Spikes einzuziehen. Der Gleitring kann auch mit einem keilförmigen Ansatz direkt in den Übertragungsring eingreifen, so daß dieser bei relativer Drehbewegung des Ringes entgegengesetzt der Laufrichtung des normalerweise in einer Richtung zur Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges sich drehenden Rades auf der schrägen Ebene aufgleitet und dabei unmittelbar einen Hub nach unten vollzieht. Um eine Auslenkung des Kraftübertragungselementes zu ermöglichen, muß der Stellring entweder in einem bestimmten Abstand zu diesem verlaufen, d.h. einen geringeren Radius aufweisen als die Felgenfläche in der das Kraftübertragungselement eingesetzt ist, oder aber einen segmentförmigen Ausschnitt aufweisen, der eine Auslenkung in der angegebenen Weise ermöglicht.

Der Ring des Kraftübertragungselementes besteht zweckmäßigerweise aus einem Stahlformkörper, oder Kunststofformkörper der z.B. rautenförmig ausgebildet ist, andere Formen sind jedoch ebenfalls einsetzbar. Der Stellring wird durch die auf seine Mitnahmezapfen oder Ansätze aufgreifenden Bügel in seiner Lage in der Felge selbst gehalten. Dennoch ist in weiterer Ausgestaltung ein Haltewinkel oder ein ringförmigen Halter in der Felge vorgesehen, der z.B. mittels Schrauben befestigt ist, um z. B. Verschmutzungen zwischen dem Stellring und dem Kraftübertragungselement zu vermeiden. Einzelne Winkelhalter können ebenfalls verwendet werden, die zudem, was auch für einen geschlossenen Haltering gilt, das Lager eines Arretierungshebels tragen können.

Bei trockener Fahrbahn ist es erforderlich, daß die eingezogenen Spikes in dieser Lage arretiert werden. Zu diesem Zweck ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß mit dem Einzelhubelement oder mit dem Stellring eine Arretierungsvorrichtung in Wirkverbindung steht. Auf einfache Weise kann diese in Verbindung mit einem Stellring dadurch erzielt werden, daß ein federbelasteter Arretierungshebel auf den Stellring seitlich aufgreift. Zu diesem Zweck ist der Arretierungshebel seitlich an dem Haltewinkel oder Haltering angelenkt und greift durch eine Ausnehmung des Halteringes hindurch. Wird der Stellring um einen definierten Winkel verschoben, die Auslenkung wird letztendlich durch die Auslenkungsfähigkeit des Kraftübertragungselementes mitbestimmt, kann aber auch durch einen Anschlag begrenzt werden, so greift der Arretierungshebel, durch eine Feder belastet, automatisch in eine sich dahinter befindende Ausnehmung ein und blockiert ein Rückschnellen des Ringes als Folge der auf das Kraftübertragungselement über das Zugseil angreifenden Druckkraft des Druckmediums im Reifen. Dieser Funktionsablauf kann nun, wie nach der Erfindung weiterhin vorgesehen ist, während der Fahrt vollautomatisch ablaufen, indem nämlich auf den über den Rand des Haltewinkels oder Ringes hinausstehenden Teil des Stellringes mit geringerem Radius ein Bremshebel einwirkt, der vom Fahrer über vorgesehene Antriebsmittel, wie Bowdenzug, oder Hydraulikzylinder, pneumatische oder elektrische Hubelemente betätigbar ist. Zu diesem Zweck braucht der entsprechende Stellbefehl nur gegeben oder der entsprechende Stellhebel betätigt zu werden; sichergestellt ist, daß eine relative Abbremsung des Stellringes gegenüber dem sich fortdrehenden Rad erfolgt und der Stellring eine Relativbewegung gegenüber der Felge um das definierte Winkelmaß vollzieht und der Arretierunghebel der Arretierungsvorrichtung einrastet. Damit nun die Arretierung wieder aufgehoben werden kann, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Arretierungshebel einen zweiten Hebel besitzt, der vorzugsweise ein bogenförmig ausgebildetes Ende aufweist, mit dem ein ebenfalls vom Fahrer wahlweise betätigbares Antriebselement, wie Bowdenzug oder Hydraulikvorrichtung, in Wirkverbindung bringbar ist. Dieser Hebel ist ebenfalls an einem sich nicht drehenden Teil der Radaufhängung oder der Fahrzeugzelle montiert und wird in die Umlaufbahn des zweiten Hebels der Arretierungsvorrichtung durch Betätigung eines Antriebsmittels geschwenkt, so daß der zweite Hebel anschlägt und ein Verschwenken des in die Ausnehmung des Stellringes eingreifenden Arretierungshebels bewirkt. Der Stellring wird unmittelbar durch die Druckluft im Reifen und über die Kraftübertragungselemente in seine normale Ruhestellung zurückgestellt.

Die Betriebsabläufe können aber auch vollautomatisch dann ablaufen, wenn entsprechende Einrichtungen gemäß Anspruch 34 vorgesehen sind. In der modernen Autoelektronik ist es heute üblich, Außentemperatur- und Feuchtigkeitsfühler einzusetzen, um damit ein Warnsignal für den Fahrer ableiten zu können, wenn Glatteisgefahr besteht. Dieses Signal kann zur direkten Ansteuerung der Stellmittel verwendet werden. Dadurch ist sichergestellt, daß die Spikes nur dann in Eingriff mit der Fahrbahn gebracht werden, wenn Glatteis besteht oder die Straße von einer Schneedecke überzogen ist. Beschädigungen der Fahrbahndecke, wie sie beim Einsatz normaler Spikes-Reifen gegeben sind, sind damit ausgeschlossen, zugleich sind aber alle Vorteile, die ein Spikes-Reifen bei eisglatter oder schneebedeckter Fahrbahn bietet, gewährleistet. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Spikes, Stollen usw. nur vereinzelt auf der Oberfläche oder in Gruppen zusammengefaßt angebracht sind.

Die Montage des Reifens ist auf einfache Weise zu bewerkstelligen, da die Länge des Zugseiles im einzelnen definiert werden kann. Das Seil, z. B. Stahlseil, braucht nur in die vorgesehenen Ösen bei Montage des Reifens eingesetzt zu werden. Hierzu wird beim Aufziehen des Reifens auf eine geschlossene Felge das Stahlseil bei halbseitig noch offenem Reifen in die Ösen eingehängt oder durch diese hindurchgezogen. Hernach wird die zweite Reifenhälfte auf die Felge aufgezogen. Bei getrennten, montierbaren Felgenhälften kann die Montage in gleicher Weise erfolgen. Für den Fall, daß Kraftübertragungselemente vorgesehen sind, ist praktisch eine Vormontage des Reifens möglich. Der Ring wird dann nachträglich eingesetzt und durch Verdrehen in Eingriff mit den Betätigungsringen der Kraftübertragungselemente gebracht.

Der Reifen kann natürlich auch als Vollgummireifen ausgebildet sein, entsprechende Ausbildungen der Vorrichtungen zum Verbringen der Gleithemmittel in oder aus der Eingriffstellung sind im Anspruch 9 angegeben. Gleiches gilt auch für Ausbildungen unter Verwendung eines Stellringes in Verbindung mit einem Vollgummireifen. Selbstverständlich kann anstelle des normalerweise eingegebenen Druckmittels Luft bei entsprechender Reifenausbildung auch ein flüssiges Druckmittel eingebracht werden. Die Funktion der Vorrichtung nach der Erfindung wird dadurch nicht beeinträchtigt. Wichtig ist, daß auch der Reifen in seiner Ausbildungsform unbeeinträchtigt bleibt, d.h., daß ein Walken des Reifens über seine Seitengummis stets gewährleistet ist.

Die Erfindung ist auch nicht an eine Ausbildung einer bestimmten Felge gebunden. Es können alle Felgentypen eingesetzt werden. Die Hubelemente und die Steuerantriebe hierfür sind zweckmäßigerweise jedoch an der Innenseite angeordnet, wie bereits beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten, auf eine Felge aufgezogenen Reifen mit im Schnitt gezeichneten Mantel und eingesetzten Spikes,

Fig. 2 vergrößert dargestellt, einen Schnitt längs der Schnittlinie A-B durch den schematisch dargestellten Reifen nach Fig. 1 mit einem angedeuteten Bremstrommelgehäuse mit Radnabe, an der die Felge angeschraubt ist,

Fig. 3 in schematischer Darstellung die Wirkungsweise der Erfindung anhand eines im Schnitt gezeichneten Reifens mit eingezogenen Spikes,

Fig. 4 einen ebenfalls im Schnitt dargestellten Reifen mit ausgefahrenen Spikes,

Fig. 5 ein im Reifenraum angeordnetes Hubelement mit einem Seilzug, der an einem Widerlager im Reifen befestigt ist,

Fig. 6 eine Gruppe von Spikes, die auf einer Scheibe mit einer in dem Reifeninnenraum hervorstehenden Öse befestigt ist,

Fig. 7 eine perspektivische Schnittdarstellung durch einen Reifen mit einem Kraftübertragungselement an dem ein Zugseil angebracht ist, das an einer Öse der Reifeninnenwand, vorzugsweise im Unterbau des Reifens verankert, befestigt ist,

Fig. 8 einen Schnitt durch das Kraftübertragungselement, gemäß Fig. 7, mit darunter sich befindendem Stellring,

Fig. 9 und 10 im Teilschnitt ein Kraftübertragungselement mit einem Stellring mit keilförmig verlaufenden, in einem Durchbruch des Stellringes angeordneten Zugansatz,

Fig. 11 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Reifen in Umfangsrichtung mit zwei Gruppen von Spikes, die über einen Seilzug von einem Kraftübertragungselement betätigbar sind,

Fig. 12 eine Schnittzeichnung durch ein Kraftübertragungselement mit einer Befestigung in einem Durchbruch des Stellringes an der Innenseite,

Fig. 13 eine Arretierungsvorrichtung für den Stellring mit einer Herzkurve,

Fig. 14 eine Bremseinrichtung für den Stellring,

Fig. 15 eine Arretierungseinrichtung für den Stellring mit einem doppelseitigen, federbelasteten Hebel und

Fig. 16 eine Hebeleinrichtung zum Betätigen des Arretierungshebels bei sich drehendem Rad.

In der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist im Schnitt, ohne Berücksichtigung der verschiedenen Schichten des Aufbaues, der Mantel 1 des Reifens im Bereich der Lauffläche mit am Umfang symmetrisch verteilten vier Spikes 2 dargestellt. Anstelle der Spikes können selbstverständlich auch andere Gleithemmittel z. B. Kunststoffstollen usw. eingesetzt sein. Unterhalb der Spikes 2 sind, jeweils in den Innenraum des Reifens hineinragend, Ösen 3 vorgesehen, an die ein Zugseil 4 befestigt ist. Dieses Zugseil ist an einem Hubelement 5 befestigt, das in einer kammerförmigen Ausnehmung in der Felge 6 gelagert ist. Die kammerförmige Ausnehmung ist zum Druckraum des Luftreifens geöffnet, nach außen jedoch luftdicht abgeschlossen. Die Öse 3 kann z.B. durch entsprechende Vulkanisierung und Einbettung von Geweben in die Karkasse, dem Unterbau des Reifens, ausgebildet sein. Es sind aber auch andere Lösungen möglich, auf die später noch eingegangen wird.

In Fig. 2 ist einem anderen Maßstab ein Schnitt längs der Schnittlinie A-B in Fig. 1 dargestellt, die Schnittzeichnung wurde mit den Bauelementen des Rades ergänzt, die für die Erklärung dieser Figur notwendig sind.

Der schematische Querschnitt durch den schlauchlosen, auf einer Felge 6 aufgezogenen Reifen 1 zeigt in der Oberfläche 3 eingesetzte Spikes, die um ca. 1 bis 1 1/2 mm aus der Lauffläche hervortreten. An der Innenseite ist wiederum eine Öse angeordnet, und zwar unterhalb der Anordnung der Spikes, diese Öse besteht z.B., wie in Fig. 1 beschrieben, aus einem einvulkanisierten Metallring, der in der Karkasse eingebettet ist. An der Öse 3 ist das Zugseil 4 befestigt, z. B. ein Stahlseil oder ein Kunststoffseil, das an dem Hubanker 7 des Hubelementes 5 befestigt ist. Bei dem Hubelement 5, das in dieser schematischen Darstellung in den Innenraum des Reifens hineinragt, aber auch, entsprechend Fig. 1, in einer Kammer versenkt angeordnet sein kann, handelt es sich z. B. um einen elektrischen Hubmagneten, der über einen Anschluß 8 verfügt, der luftdicht aus der Kammer herausführt und mit einem Schleifer 9 verbunden ist, der an einem Schleifring 10 anliegt, der zur Stromversorgung vorgesehen ist und an dem Bremstrommelgehäuse 11 anmontiert ist. Die elektrische Zuleitung erfolgt über den Anschluß 12. Die schematisch dargestellte Felge 6 ist mittels Schraubverbinder 13 an der in der Bremstrommel 11 oder einer Stützwand drehbar gelagerten Nabenscheibe angeschraubt. Die strichpunktierte Linie soll die Mittenachse des Rades symbolisieren.

Die Wirkungsweise der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten, erfindungsgemäß ausgebildeten Zugeinrichtung zum Verbringen der Spikes in eine Eingriffstellung und aus dieser geht aus den Fig. 3 und 4 hervor. Aus dem schematischen Querschnitt durch den schlauchlosen Reifen in Fig. 3 ist die eingezogene Position der Spikes 2 ersichtlich. Zu diesem Zweck greift das Hubelement an der Öse 3 an und zieht die Lauffläche punktuell im Bereich der Spikes 2 um mindestens das Höhenmaß der Spikes 2 ein. Die Spikes werden in kalottenförmige Vertiefungen in der Lauffläche des Reifens hineingezogen, ohne daß die Lauffläche dadurch eine wesentliche Laufbeeinträchtigung erfährt. Wird nun die Zugkraft auf die Öse 3 nicht mehr ausgeübt, so drückt die sich im Inneren des Reifens befindende Druckluft die Lauffläche gleichförmig nach außen (dargestellte Pfeile), so daß die Spikes 2 erhaben aus der Lauffläche hervortreten. Sie kommen somit in Eingriff mit der Fahrbahn und gewährleisten die Rutschfestigkeit bei vereister oder schneebedeckter Fahrbahn. Nach der Erfindung besteht das Wirkprinzip darin, daß unter Ausnutzung des Luftdruckes die Spikes in Eingriff mit der Fahrbahn gebracht werden und diese durch die Einziehvorrichtung mit Hubelementen gemeinsam mit dem sie umgebenden Mantelteil eingezogen werden. Sie können aber auch in entsprechenden Führungsdurchbrüchen in der Manteldecke gelagert und mitsamt der Innendichtung einziehbar sein, wie bereits beschrieben. Bei der dargestellten Ausführungsform sind sie jedoch in den Mantelkern, hier insbesondere in den Stollen oder Laufstreifen, einvulkanisiert oder eingeschraubt oder auf andere Weise befestigt.

In Fig. 5 ist ein weiterer schematischer Querschnitt durch einen schlauchlosen Pkw-Reifen 1 dargestellt, bei dem das Zugseil 4 an dem Hubanker 7 des Hubelementes 5 befestigt ist. Dieses Zugseil ist durch die Öse 3 unterhalb der Spikes 2 hindurchgeführt und an einem Widerlager 14 an einer der Innenseiten im Wulstbereich des Reifens befestigt. Das Widerlager kann selbstverständlich auch als Öse im Inneren der Felge angeordnet sein. Diese Ausführungsform ist zur erleichterten Montage des Zugseiles 4 gewählt. Das Seil kann auch direkt an der Öse 3 befestigt sein. Diese Ausführung empfiehlt sich dann, wenn das Hubelement 5 seitlich versetzt gegenüber der Spikesanordnung in der Lauffläche angeordnet ist, um die Kräfte an der Innenseite des Reifens im Bereich der Spikes 2 symmetrisch angreifen lassen zu können, damit die Spikes in radialer Richtung zur Drehwelle eingezogen werden und damit seitliche Deformationen der Lauffläche beim Einziehen vermieden werden.

In Fig. 6 ist beispielhaft eine Gruppe von Spikes 2 dargestellt, die auf einer Scheibe 15 befestigt sind, z.B. durch Schweißen oder Nieten. Die Spikes 2 und die Scheibe 15 bestehen aus Metall, wobei die Spikes, wie hinlänglich bekannt ist, aus Spezialstahl oder Kunststoff bestehen und u.U. speziell gehärtet sind. Die Scheibe 15 dient praktisch als Träger für die Spikes 2. An der Unterseite der Scheibe 15 ist eine Lasche 16 mit einer Öse 3 vorgesehen. Diese Lasche 16 besteht ebenfalls aus Metall und ist fest mit der Scheibe verbunden, z.B. durch Anlöten oder Anschweißen. Die Spikesgruppe ist in einem Stollen 17 der Reifendecke des Reifens 1 eingebettet. Die einzelnen Schichten, wie Unterbau, Zwischenbau, sind in dieser Darstellung ebenfalls nicht näher dargestellt, da diese nicht erfindungswesentlich sind. Es ist aus der Darstellung 6 ersichtlich, daß die Gruppe von Spikes mit der Öse 3, die sich an der Lasche 16 befindet, beim Einziehen in den Innenraum des Reifens automatisch über die Scheibe 15 den Stollen 17 kalottenförmig mit hineinzieht, und zwar entgegen der nach außen wirkenden Druckluft, so daß praktisch nur ein kleiner Teil des Mantels eingezogen wird. Es ist aus der Darstellung auch ersichtlich, daß dieser Hub nur ca. 1 bis 2 mm maximal beträgt, um die Spikes aus der Eingriffstellung mit der Fahrbahn zu verbringen.

In Fig. 7 ist in einer teilperspektivischen Darstellung eine weitere Vorrichtung zum Verbringen der Spikes 2 aus einer Eingriffstellung mit der Fahrbahn unter Verwendung eines Kraftübertragungselementes 18 dargestellt. Der Reifen 1 ist im Querschnitt gezeichnet und weist einen Unterbau 19, auch Karkasse genannt, auf. Diesem schließt sich ein Zwischenbau 20 an. Beide Schichten bestehen aus Metall-, Gewebe-, Textil- oder Kunststoffgeflechten. Umgeben werden diese Schichten von einem Seitengummi 21, der im Bereich der Lauffläche in Stollen oder Laufstreifen 22 übergeht. Der Reifen ist im Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß er in eine Felge 6 mit wulstförmigen Abschlüssen 23 eingesetzt ist. Er ruht dabei auf den Felgenschultern 24 und wird in diesem durch den Drahtkern 25 gehalten. Mit Druckluft über ein nicht dargestelltes Ventil beaufschlagt, wird der untere Teil des Reifens mit dem Drahtkern auf die Schulter 24 der Felge innerhalb des Wulstes luftdicht eingepreßt. Innen ist der Reifen mit einer nicht näher dargestellten Innendichtung beschichtet, die auf den Unterbau 19 aufvulkanisiert ist. Unterhalb der in die Stollen 22 einsetzten Spikes 2 ist im Ausführungsbeispiel, verbunden mit dem Unter- und Zwischenbau, ein in den Reifenraum eingreifender Ansatz 26 mit einer Öse 3 vorgesehen, an der ein Zugseil 4 befestigt ist. Dieses Zugseil wird vor dem einseitigen Aufziehen des Reifens auf die Felge 6 angeknotet oder durch andere Befestigungsmittel festgelegt oder weist einen Haken als Abschluß auf, der in die Öse einhängbar ist. Der Ansatz 26 kann quer, wie dargestellt, aber auch in Laufrichtung verlaufend angeordnet sein. Zweckmäßigerweise, falls keine mechanische Ankopplung an die Spikes 2 entsprechend der Ausbildung nach Fig. 6 besteht, wird die Öse aus einem eingesetzten Metallring gebildet, der mit dem Gewebe des Zwischen- oder Unterbaus verbunden einvulkanisiert ist. Das zweite Ende des Zugseiles 4 ist an dem oberen Ende des Verbindungsringes 27 befestigt oder mittels eines Hakens eingehängt. Dieser länglich ausgebildete Ring 27 ist Teil des Kraftübertragungselementes 18, das in ein Langloch längs einer Umfangslinie in der Felge 6 eingesetzt ist. Der Mittenteil besteht aus einem Dichtungsformkörper 28 aus Gummi, in welchem der Formring 27 einvulkanisiert ist. Eine mögliche Ausbildung ist in Fig. 8 anhand eines durch das Kraftübertragungselement 18 in Längsrichtung verlaufenden Schnittes dargestellt und wird später näher beschrieben. Unmittelbar hinter der scheibenförmigen Befestigungswand 29 der Felge 6 ist drehbar ein Stellring 30 eingelegt, der gegenüber der Felge relativ um ein bestimmtes Winkelmaß verdrehbar ist. In dieser Position wird der Stellring durch ein oder mehrere vorgesetzte, an der Felge befestigte Haltewinkel 31 gesichert. Es kann sich hierbei auch um einen umlaufenden Haltering handeln, der nach dem Einsetzen des Stellringes 30 montiert wird. Deutlich sichtbar ist, daß der Stellring über den planparallel verlaufenden Schenkel des Haltewinkels 31 hinaus verlängert ist und damit für einen Bremshebel zugänglich ist, der während der Drehbewegung des Reifens eine Relativbewegung des Stellringes 30 bewirken kann.

Das Kraftübertragungselement ist im Längsschnitt in Fig. 8 dargestellt. In der Felge 6 ist ein Gummikörper 28 eingesetzt, der so ausgebildet ist, daß er zum einen den Luftraum des Reifens hermetisch und luftdicht nach außen abschließt und zum anderen ein Walken und Auslenken ermöglicht. Das Mittenteil sollte deshalb eine entsprechend erforderliche Flexibilität aufweisen. In den Gummigrundkörper 28 ist ein Formring 27 einvulkanisiert. An der oberen Öse des Formringes 27, der länglich ausgebildet ist, ist ein Zugseil 4 befestigt, bzw. ein Haken eines Zugseiles 4 eingehängt. In dem Stellring 30 ist über die Länge des Gummikörpers 28 hinausgehend ein segmentförmiger Ausschnitt 32 vorgesehen, der es gestattet, daß der Stellring gleitend an der Unterseite der Felge 6 anliegt und um ein bestimmtes Winkelmaß entgegengesetzt der Drehrichtung des Reifens gegenüber der Felge verschoben werden kann. An der Unterfläche dieses Ausschnittes 32 ist ein Haken 33 befestigt, der beim Einsetzen des Ringes in die untere Öse des Formringes 27 hineindrehbar ist. Bei entsprechender Ausbildung kann dies durch Relativdrehung des Ringes automatisch erfolgen. Die auf der umlaufenden Linie verteilt in der Felge angeordneten Kraftübertragungselemente können aber auch durch Druck auf den Formring 27 niedergedrückt und damit unter Spannung in den jeweiligen Haken eingehängt werden. Wird nun eine Relativbewegung des Stellringes 30 nach links in dargestellter Pfeilrichtung gegenüber der Felge 6 bewirkt, so ist ersichtlich, daß bei dem möglichen Hub von ca. 4 bis 5 mm der Formring 27 über die untere Öse mitgenommen und dabei um einen fiktiven verschiebbaren Drehpunkt nach unten ausgelenkt wird. Diese Bewegung wird in eine Hubbewegung des oberen Ringteils um ein bestimmtes Maß umgesetzt, das dem Höhenmaß der Spikes 2 gegenüber der Lauffläche des Reifens entspricht. Die Spikes werden mithin eingezogen. In dieser Position muß der Stellring nun arretiert werden, um die Spikes aus der Eingriffstellung mit der Fahrbahn zu halten. Auf die Arretiervorrichtung wird später eingegangen.

In den Fig. 9 und 10 sind Teilschnitte mitten durch das Kraftübertragungselement 18 mit einem quer eingesetzten Formring 27 dargestellt. Dieser greift in einen Durchbruch 34 im Stellring 30 ein, in dem mittig eine keilförmig verlaufende Mitnahmewand 35 mit in Drehrichtung steigender Flanke und Gleitfläche vorgesehen ist. Der Verlauf dieser Mitnahmewand 35 ist aus dem Querschnitt in Fig. 10 deutlich sichtbar. Der längliche Formring 27 ist über die segmentförmige Ausnehmung 32 hinausgehend so lang ausgebildet, daß der eingesetzte Stellring 30 bei Relativdrehung des Stellringes gegenüber der Felge 6 mit der Gleitfläche 36 der keilförmig verlaufenden Mitnahmewand 35 in Wirkverbindung tritt. Ein Ansatz 37 fährt dabei in die Öse des unteren Teils des Formringes 27 ein. Bei Relativdrehung des Stellringes 30 gegenüber der Felge 6 nach rechts gleitet der Formring auf der Gleitfläche 6 nach unten und vollzieht dabei einen bestimmten Hub. Die Schräge der Gleitfläche 36 ist im Ausführungsbeispiel sehr steil anlaufend eingezeichnet, um diesen Effekt zu verdeutlichen; normalerweise wird ein angepaßter Kurvenverlauf oder eine flachere Schräge gewählt, die dem Auslenkungsmaß des Stellringes 30 angepaßt ist. Der walkbare Dichtungsgummi 28 ermöglicht die Auslenkung nach unten, wodurch gleichzeitig über das Zugseil 4 die Spikes, wie in Fig. 8, eingezogen werden.

Aus Fig. 11 ist eine Ausführung ersichtlich, bei der Spikes 2 in Gruppen oder einzeln verteilt auf einer Umlaufbahn des Reifens angeordnet sind. Eine entsprechende Anzahl von Ösen 3 ist unterhalb dieser Spikes vorgesehen, und über ein gemeinsames Zugseil 4 miteinander und mit den Ösen der Formringe 27 mehrerer Kraftübertragungselemente verbunden. Einzelverbindungen sind ebenfalls möglich. Durch Relativverschiebung des Stellringes 30 gegenüber der Felge 6 werden alle Kraftübertragungselemente 18 zugleich radial um einen bestimmten Hub verschoben. Trotz durchgeschleiftem Zugseil ist sichergestellt, daß die Hubbewegung auf alle Ösen 3 übertragen wird und damit der Reifen punktuell an der Lauffläche im Bereich der Spikes 2 eingezogen wird. Die Stollen 22 und die Ösen 3 sind im Ausführungsbeispiel übertrieben dimensioniert gegenüber den übrigen Reifenteilen dargestellt. Das Zugseil kann selbstverständlich auch an die Ösen 3 und die obere Öse des Formringes 27 angeknotet sein, wenn es sich z.B. um ein Kunststoffseil handelt.

Eine andere Befestigungsart des Formringes 27 an dem Stellring 30 ist in Fig. 12 dargestellt. Der Formring 27 weist einen verlängerten unteren Teil auf, der durch einen Längsdurchbruch 38 in dem Stellring 30 hindurchgreift und durch einen quer eingesetzten Stift 39 gesichert ist, der in eine Stiftwanne an der Unterseite des Stellringes 30 oder in eine Durchgangsbohrung eingesetzt ist.

In Fig. 13 ist eine Arretierungsvorrichtung für den Stellring 30 dargestellt, die aus einer Herzkurve 40 besteht, in die ein eingesetzter Bolzen 41 entlanggleiten kann. Dieser Bolzen ist in einem radial zur Felge verlaufenden Langloch 42, z. B. in der planparallel verlaufenden Wand des Haltewinkels 31 nach Fig. 7 gelagert. Im Ausführungsbeispiel ist der Ring 30 an einer Stelle geteilt, er kann aber auch durchgehend ausgebildet sein. Zwischen einer Stützwand 43 der Felge 6 und der Stirnfläche 44 ist eine Feder 45 zwischengefügt, die entgegengesetzt der relativen Drehbewegungsrichtung zum Einziehen der Spikes wirkt. Wie bereits ausgeführt, braucht der Ring aber nicht geteilt zu sein, da die Federkräfte mehrerer Kraftübertragungselemente 18 durch den auf sie wirkenden Luftdruck die gleiche Rückstellwirkung haben. Wird nun durch Eingriff einer Bremseinrichtung der Stellring 30 gegenüber der Felge 6 relativ verdreht, so gleitet der Bolzen 41 in der Herzkurve in eingezeichneter Richtung entlang und nimmt die obere Arretierungslage 46 ein. Die Spikes sind in dieser Position dann eingezogen. Durch nochmaliges kurzes Betätigen der Bremseinrichtung wird ein kurzer Überhub erzeugt, der den Bolzen 41 aus der Lagerposition 46 herausrückt. Der Bolzen gleitet dann auf der unteren Kurvenbahn wieder in die dargestellte Ruheposition zurück. Die Spikes sind ausgefahren und in Eingriffstellung mit der Fahrbahndecke gebracht. Die Feder 45 unterstützt die Arretierung. Sie kann aber auch weggelassen werden, da der Luftdruck im Reifen durch das Zurückziehen des Kraftübertragungselementes 18 ebenfalls ein Verbringen des Bolzens 41 in die Ruheposition gewährleistet. Die Führung in dem radial verlaufenden Langloch 42 muß vorgesehen sein, damit der Stellring 30 mit seiner Gleitfläche an der Innenseite der Felge entlanggleiten kann. Es ist ersichtlich, daß mit einem einzigen Bremshebel bei Verwendung einer derartigen Arretierungsvorrichtung der Stellring 30 in zwei Positionen bringbar ist, um zum einen die Spikes 2 über das Zugseil 4 in oder aus der Eingriffstellung mit der Fahrbahn zu verbringen.

Eine benötigte Bremseinrichtung ist beispielhaft in Fig. 14 dargestellt. An einem Drehgelenk 47 an dem Bremstrommelgehäuse 11 oder einer Stützwand ist ein doppelseitiger Bremshebel 48 angelenkt. Der Bremshebel 48 steht mit seinem einen Schenkel in Eingriff mit einem Hubkolben 49 eines hydraulischen Druckzylinders 50, der über eine Druckmittelzuleitung 51 vom Fahrer des Fahrzeugs mit dem Hydrauliköl wahlweise beaufschlagt werden kann. Bei Druckbeaufschlagung wird der zweite Schenkel des doppelten Hebels 48 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 52 verschwenkt und gelangt mit dem Bremsbelag 53 auf die hervorstehende Fläche 54 des Stellringes 30, so daß dieser gegen die Kräfte der Kraftübertragungselemente entgegengesetzt der Drehrichtung der Felge 6, die an der drehbar gelagerten Nabenscheibe innerhalb des Bremstrommelgehäuses 11 mittels Schrauben 13 angeschraubt ist, um ein bestimmtes Winkelmaß relativ verschoben wird. Der Weg wird letztendlich durch die Sperrwirkung der Kraftübertragungselemente oder durch die Arretierungsmittel, die eingreifen, beschränkt. Ein Beispiel einer Arretierungsvorrichtung ist in Fig. 13 dargestellt, ein weiteres, unter Anwendung eines einfachen federbelasteten Arretierungshebels, in Fig. 15. Der Arretierungshebel 55 der doppelschenklig ausgebildet ist, ist an einem Drehlager 56, das an der Lagerungswand 31 des winkelförmigen Halters oder Ringes angebracht ist, verschwenkbar angelenkt. Mit einem Ansatz 57 greift der eine Schenkel des Hebels durch eine Durchgangsöffnung 58 in der Lagerungswand 31 hindurch und rastet in eine Arretierungsausnehmung 59 in der Seitenfläche des Stellringes 30 nach vollzogener Relativbewegung, bei welcher die Spikes eingezogen sind, ein. Dies bewirkt eine unter den zweiten Schenkel greifende Feder 60. Der zweite Schenkel weist einen bogenförmigen Abschluß 61 auf, der eine automatische Entriegelung sowohl bei Links- als auch Rechtsdrehung des Rades ermöglicht, wie anhand von Fig. 16 beschrieben wird.

An einem weiteren Drehlager 62 am Bremstrommelgehäuse 11 ist ein Betätigungshebel 63 angelenkt, der gegenüber der von einer Feder 64 ausgeübten Kraft verschwenkbar ist. Um dies vom Fahrer individuell steuern zu können, ist im Ausführungsbeispiel ein Seilzug 65 vorgesehen, der an der Unterseite des Hebels an einer Öse 66 befestigt ist und über Umlenkrollen 67 und 68 geführt ist. Anstelle dieses Seilzuges kann auch ein Hubelement anderer Art treten, z.B. ein Elektromagnet oder ein Bowdenzug verwendet werden. Beim Verschwenken des Hebels 61 gelangt das obere, in etwa planparallel zur umlaufenden Befestigungsscheibe verlaufende Hebelende 69 in den Schwenkbereich des bogenförmigen Abschlusses 61 des Arretierungshebels 55, so daß das Bogenteil 61 gegen das Hebelende 69 gegenschlägt und um einen bestimmten Hub verschwenkt wird. Dabei gleitet der in Fig. 15 sichtbar dargestellte Ansatz 57 aus der Arretierungsausnehmung 59 heraus. Der Stellring 30 vollzieht wiederum eine Relativbewegung gegenüber der Felge 6, und zwar in Richtung der Drehrichtung, so daß der Ansatz 57 auf der Seitenfläche des Stellringes 30 zur Auflage gelangt. Die Relativbewegung wird durch die Rückstellkräfte der Kraftübertragungselemente durch den angreifenden Luftdruck und durch eine eventuell vorhandene zusätzliche Rückstellfeder bewirkt.

Unter Verwendung entsprechender Bremseinrichtungen nach Fig. 14, wie der Arretierungs- und Entarretierungsvorrichtungen nach Fig. 15, 16 oder 13, ist es mithin möglich, während der Fahrt wahlweise die Spikes in Eingriffstellung und aus dieser zu verbringen. Dies kann auch automatisch erfolgen, indem Sensoren bei Glatteisgefahr eine Steuereinrichtung aktivieren, die die Arretierungsvorrichtung derart betätigt, daß die Spikes ausfahren.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft zu sehen. So können auch bei einzeln zum Einsatz gelangenden Hubelementen, entsprechend den Fig. 1 und 2, Arretierungsvorrichtungen vorgesehen sein, z. B. quer zu den Hubankern verlaufende Sperrschieber, die in Sperrausnehmungen eingreifen und durch kurzen Überhub die Sperrung wieder freigeben. Ebenso können anstelle des Bremshebels 48 in Fig. 14 direkt wirkende Bremskolben vorgesehen sein.

Claims (44)

1. Reifen für Kraftfahrzeuge mit im Mantel eingesetzten, auf dessen Lauffläche verteilt angeordneten Gleithemmitteln, wie Spikes, mit einer Vorrichtung zum Verbringen der Gleithemmittel in oder aus einer Eingriffstellung mit der Fahrbahn, welcher Reifen auf einer Felge montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithemmittel (2) einzeln oder in Gruppen lokal zusammengefaßt über die Lauffläche verteilt vorgesehen sind und gegen die Druckkraft des im Reifen (1) sich befindenden Druckmediums von einer im Inneren des Reifens (1) angeordneten angreifenden Zugeinrichtung um mindestens das Höhenmaß, der aus der Lauffläche in der Eingriffstellung hervorstehenden Gleithemmittel (2) einziehbar sind.

2. Reifen nach Anspruch 1 mit im Mantel befestigten Gleithemmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithemmittel mitsamt dem sie unmittelbar umgebenden Mantelteil einziehbar sind.

3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Reifenmantel Lagerungsdurchbrüche vorgesehen sind, in denen die Gleithemmittel einziehbar gelagert sind.

4. Reifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleithemmittel mit der Unterseite an einer Innendichtung, z.B. einer Folie aus flexiblem Material, befestigt oder in dieser eingebettet gehalten ist, die den Führungsdurchbruch im Reifen hermetisch luftdicht abdichtet.

5. Reifen nach Anspruch 3 oder 4 mit einem eingelegten Schlauch oder einer Innendichtung aus einer dehnbaren Folie, wie Gummi, dadurch gekennzeichnet, daß kongruent zu den Führungsdurchbrüchen im Mantel auf dem Schlauch oder der Folie oder in dieser selbst eingebettet die Gleithemmittel befestigt sind.

6. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel, die Folie oder der Schlauch aus Gummi besteht und die Gleithemmittel in diesem einvulkanisiert sind.

7. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithemmittel auf einer Scheibe (15) befestigt sind, an deren Unterseite ein Ansatz mit einer Öse vorgesehen ist, an der die Zugeinrichtung befestigbar ist.

8. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinrichtung in einem schlauchlosen oder Mehrkammernreifen eingesetzt ist.

9. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen aus einem Vollgummireifen mit einem bestimmten Volumengewicht und einer bestimmten Flexibilität besteht und daß in die Lauffläche die Gleithemmittel eingesetzt und durch in Kanälen innerhalb des Reifens hindurchgreifende Zugeinrichtungen bei gleichzeitiger Deformation der Lauffläche im Bereich der Gleithemmittel einziehbar sind.

10. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinrichtung nach dem Einziehen der Gleithemmittel verriegelbar und wahlweise entriegelbar ist.

11. Reifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinrichtung durch eine auf diese während des Drehens des Reifens einwirkende Kraft betätigbar ist.

12. Reifen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Arretierungsvorrichtung vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit der Zugeinrichtung steht und die während des Drehens des Rades mit montiertem Reifen die Zugeinrichtung bei eingezogenem Gleithemmittel arretiert und während des Fahrens über Stellglieder gesteuert, die Zugeinrichtung frei gibt.

13. Reifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Zugeinrichtung ein Hubelement mit einer Antriebseinrichtung an der Felge vorgesehen ist, die ein an dem jeweiligen Verbindungselement des Mantels unterhalb des Verbindungspunktes des Mantels des einzelnen oder der Gruppe von Gleithemmitteln angelenktes Zugseil, Zugkette oder nicht streckbare, jedoch flexible Zugeinrichtung um einen definierten Hub in Richtung der Drehachse des Rades einzieht.

14. Reifen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Elektrohubmagnete vorgesehen sind, die über Schleifkontakte, die an einem im Bereich der Radnabe angebrachten Schleifring anliegen, an eine Stromversorgungsquelle wahlweise anschaltbar sind.

15. Reifen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Hubmagneten eine selbsttätig wirkende mechanische Verriegelungseinrichtung mit federbelastetem Sperrschieber wirkt, der den Tauchanker in eingezogenem Zustand verriegelt und bei kurzem wiederholtem Anzug entriegelt und freigibt.

16. Reifen nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubelemente im Reifenraum an der Felge, vorzugsweise in nach außen zur Radachse hin verlaufenden Kammern der Felge gelagert und befestigt sind.

17. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen und Verriegelungsvorrichtungen außerhalb des Reifenraumes an der Felge befestigt sind und die Tauchanker oder anderen Hubeinrichtungen in den Reifenraum ragen oder das Zugseil durch eine abgedichtete Durchgangsöffnung hindurchgeführt ist.

18. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugseil durch an der Felge angebrachte Widerlager geführt oder an diesen befestigt ist und durch die Zugösen an der Mantelinnenseite oder den Gleithemmitteln bzw. den an den Innenseiten des Mantels oder des Schlauches vorgesehenen Befestigungsmitteln oder Ösen hindurchgezogen ist und daß nur ein oder wenige auf alle Gleithemmittel gemeinsam an dem Zugseil eingreifende Antriebselemente zur Erzeugung des Einzughubes vorgesehen sind.

19. Reifen nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jeweils ein oder mehrere verteilt angeordnete Gleithemmittel (2) oder Gruppen von Gleithemmitteln (1) in der Felge (6) auf einer Umfangsbahn verteilt in etwa im Bereich der zugeordneten Gleithemmittel (2) angeordnete Langlöcher vorgesehen sind, in denen Kraftübertragungselemente (18) luftdicht abschließend eingesetzt sind, die die relative Drehbewegung eines an den Kraftübertragungselementen (18) eingreifenden abbremsbaren Stellringes (30), der mitlaufend innerhalb der Felge (16) relativ verdrehbar vorgesehen ist, in eine radiale Hubbewegung transferieren und die Gleithemmittel (2) einziehen.

20. Reifen nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement aus einem einvulkanisierten länglichen Kraftübertragungsring besteht, der mit einer Seite in den Innenraum des Reifens und mit der anderen Seite an der Unterseite der Felgenwand soweit hervorsteht, daß die Mitnahmeeinrichtung des Stellringes in diesen beim Verdrehen des Stellringes eingreift.

21. Reifen nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement aus einem länglichen Gummibalg mit einvulkanisiertem Formring mit ösenförmigen Enden besteht.

22. Reifen nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Formring eine quer zum Stellring verlaufende Öffnung aufweist in die ein am Stellring befestigter Mitnahmehaken beim Einsetzen und Verdrehen des Stellringes eingreift.

23. Reifen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stellring langlochförmige Durchbrüche vorgesehen sind, durch die der Mitnahmebügel hindurchgreift oder in denen er endet, derart, daß er mittels in axialer Richtung in dem Stellring vorgesehener Durchgangsbohrungen einsetzbarer Arretierungsstifte befestigbar ist.

24. Reifen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsstift in eine Stiftwanne in der Innenfläche des Stellringes einlegbar ist.

25. Reifen nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, daß in dem Langloch in Richtung der Relativbewegung ein keilförmig ansteigender Mitnahmeansatz mit schräg verlaufender Gleitfläche vorgesehen ist, auf der der Mitnahmering des Kraftübertragungselementes bei Relativdrehung des Stellringes radial aufgezogen wird.

26. Reifen nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring mit seiner äußeren Ringfläche an einer Innenfläche der Felge oder in einem Abstand zu dieser drehbar angeordnet ist.

27. Reifen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kraftübertragungselemente in dem Stellring eine so lange segmentförmige Ausnehmung mit verbindendem unterem Innensteg vorgesehen ist, daß bei Relativbewegung des Stellringes um ein bestimmtes Winkelmaß die Kraftübertragungselemente ungehindert in diesem Bereich einziehbar sind.

28. Reifen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring an einer umlaufenden Felgenwand gleitend anliegt und an der anderen Seite durch einen oder mehrere aufgesetzte, an der Felge anschraubbare Haltewinkel oder einen an der Felge befestigten Lagerungsring fixiert ist.

29. Reifen nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Stellring zugewandten Seitenwand des Haltewinkels ein Durchbruch vorgesehen ist, durch den ein federbelasteter, an dem Haltewinkel angelenkter Arretierungshebel hindurchgreift, der nach relativer Drehbewegung des Stellringes um ein bestimmtes Winkelmaß in eine Arretierungsausnehmung im Stellring automatisch einrastet.

30. Reifen nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierungshebel über einen zweiten ortsfesten, schwenkbaren Hebel, der hervorsteht und während der Drehung des Rades in Eingriff mit einer wahlweise betätigbaren Entriegelungsvorrichtung mit einem in die Umlaufbahn des zweiten Hebels bringbaren Anschlag betätigbar ist.

31. Reifen nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus einem verschwenkbaren Hebel besteht, der über einen Bowdenzug oder einen Antrieb, z. B. einen Druckmittelantrieb, betätigbar ist.

32. Reifen nach einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (30) über den Rand des Haltewinkels (31) hinaus verlängert ist und daß in diesem Bereich ein ortsfest im Fahrzeug oder ein an den sich nicht drehenden Teilen der Achse befestigter Bremshebel (48) gesteuert einwirkt und die Relativbewegung des Stellringes (30) gegenüber der sich drehenden Felge (6) bewirkt.

33. Reifen nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung einen hydraulischen Druckzylinder aufweist, der wahlweise mit Druckmittel beaufschlagbar ist.

34. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansteuereinrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von einem Außentemperatur- und Feuchtigkeitsfühler über eine Steuereinrichtung bei Erkennen von Glatteisgefahr den Entriegelungsmechanismus automatisch betätigt und den Stellring freigibt, so daß dieser über die Kraftübertragungselemente vom Luftdruck im Reifen oder des erzeugten Druckes des Vollgummireifens zurückgestellt wird.

35. Reifen nach einem der Ansprüche 19 bis 27 und 32, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand des Stellringes (3) hinter dem Haltewinkel (31) längs einer Kreisbahn eine Herzkurve (40) als Teil einer Arretierungsvorrichtung vorgesehen ist und daß in dieser Herzkurve (40) ein in einem radial in der Wand des Haltewinkels (31) verschiebbar gelagerter Bolzen (41) in zwei Arretierungsstellungen bei Betätigen der Bremseinrichtung bringbar ist.

36. Reifen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring an einer der vom Haltewinkel abgewandten Seite eine oder mehrere segmentförmige Ausnehmungen aufweist, in die eine Druckwand der Felge eingreift, und daß zwischen der Druckwand und der einen Stirnfläche, oder bei entsprechendem Abstand beidseitig der Druckwand, Federn zwischengefügt sind.

37. Reifen nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß beim einmaligen Bremsvorgang zur Erzeugung der Relativbewegung des Stellringes gegenüber der Felge der Arretierungsbolzen in die Arretierungsstellung in der herzförmigen Vertiefung der Herzkurve fällt und bei nochmaligem kurzem Bremsvorgang in die zweite Arretierungsstellung (Fußpunktstellung) automatisch zurückgeführt wird.

38. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithemmittel Spikes sind und aus Stahl oder anderem Werkstoff bestehen.

39. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring in einem ringförmigen Lagerungsbett der Felge eingelegt ist.

40. Reifen nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring an der Innenseite der Felge (zum Fahrzeuginneren) angeordnet ist.

41. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ösen für die Befestigung der Zugeinrichtung im Reifeninnern aus in dem Zwischen- und/oder Unterboden des Reifens eingebetteten und einvulkanisierten Geweben oder Metallringen bestehen.

42. Reifen nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithemmittel auf einer Umlaufbahn der Lauffläche in bestimmten Abständen oder Flächenmuster bildend angeordnet sind.

43. Reifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Spikes in die Scheibe einsetzbar bzw. einschraubbar sind und nicht einvulkanisiert sind.

44. Reifen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftübertragungsring aus einer Seilöse besteht.