DE3715264A1 - Gleitschutzvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitschutzvorrichtung für Fahr­ zeugreifen gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Gleitschutzvorrichtungen in Form von Gleitschutzketten bzw. Schneeketten sind bekannt und dienen der Verhinderung des Durchrutschens auf vereisten Fahrbahnen. Das Auflegen und Ab­ nehmen von Gleitschutzvorrichtungen ist in der Recel umständ­ lich, mehr oder weniger kompliziert und zeitraubend und wird deshalb nur bei extrem schweren Fahrbedingungen benutzt. Auf schnee- und eisfreien Fahrbahnen sind solche Vorrichtungen laut, unbequem und beschädigen die Fahrbahnoberfläche. Infol­ ge dieser und weiterer Nachteile wurden immer wieder Versuche unternommen, bessere Lösungen zu finden.

Bei einer bekannten Gleitschutzvorrichtung nach der DE-AS 24 19 267 bestehen Gleitschutzbänder aus Polyamid Polyester Fiberglas u. dgl., und diese Materialien sind zusätzlich mit einem pulverisierten Material versehen, um dadurch die Rei­ bung auf vereisten Fahrbahnen zu erhöhen. Solche Bänder haben einen großen Verschleiß, sind zu flexibel und bewegen sich leicht in der Lücke zwischen Reifen und vereister Fahrbahn­ oberfläche.

Bei einer anderen bekannten Gleitschutzvorrichtung nach der US-PS 18 64 938 bestehen die Bänder aus eingebetteten Stahl­ drähten, deren Enden aus dem Band vorstehen, um die Zugkraft zu erhöhen. Derartige vorstehende Drahtenden sind einem ho­ hen Verschleiß ausgesetzt und können durch die auftretenden Kräfte sehr leicht eingebogen werden. Das Auflegen und Abneh­ men dieser Gleitschutzvorrichtung ist besonders umständlich und kompliziert.

Nach der CH-PS 1 72 917 ist eine Gleitschutzvorrichtung bekannt geworden, die ebenfalls eine Anzahl von Bändern aufweist, wel­ che einen annähernd quadratischen Querschnitt haben und mit ihren Enden über Schraubenfedern in an einer Seite des Rei­ fens angebrachten Halteringen einhängbar sind. Die Bänder sind mit seitlichen Vorsprüngen versehen, um ein Verdrehen des Mit­ telabschnittes beim Durchrutschen zu verhindern. Trotz dieser Bauteile drehen sich die Bänder um ihre Längsachse, wodurch das Rutschen des Fahrzeugreifens nicht voll wirksam verhindert werden kann. Ferner ist nach der US-PS 24 56 473 eine Gleit­ schutzvorrichtung bekannt, die aus einem schmalen Metallband besteht, das senkrecht zur Laufrichtung um den Reifen gelegt ist. Die Reaktion zwischen Reifen und Fahrbahnoberfläche wäh­ rend des Durchrutschens des Reifens soll bewirken, daß das Band derart auf den Reifen aufgestellt wird, daß sich der Wi­ derstand gegen das Rutschen erhöht. Eine solche Verdrillung des Stahlbandes tritt nur dann ein, wenn dieses sehr dünn ist, demzufolge ist dann aber die Angriffsfläche sehr klein und der Widerstand gegen das Rutschen gering.

Nach der DE-OS 22 35 182 ist eine andere Gleitschutzvorrich­ tung bekannt, bei der Bänder an der vorderen und hinteren Kan­ te ihrer Mittelabschnitte eine Mehrzahl von vorstehenden Zäh­ nen aufweisen. Diese Zähne krallen sich beim Durchrutschen in die vereiste Fahrbahnoberfläche ein und sollen bei erhöhtem Widerstand ein Durchrutschen der Räder verhindern. Diese Bän­ der sind jedoch an zwei Halteringen angehängt, die sich gerade beim Rutschen nachziehen, wodurch das Fahrzeug unkontrollierbar zur Seite ausbrechen kann.

Schließlich ist es nach der DE-AS 22 38 720 bekannt, Bänder in Form von Strängen sehr schmal auszubilden und in den Profil­ eintiefungen des Reifens zu fixieren. Solche schmalen Stränge leisten jedoch keinen großen Widerstand gegen ein Durchrutschen und es ist besonders schwierig, derartige Gleitschutzvorrich­ tungen an den Fahrzeugreifen anzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitschutzvor­ richtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß einerseits eine Schnellmontage und andererseits ein ge­ räusch- und verschleißarmer Betrieb auch auf schneefreien Straßen gewährleistet sind und einem Durchrutschen des Reifens großer Widerstand entgegengesetzt wird.

Diese Aufgabe ist mit einer Gleitschutzvorrichtung der ein­ gangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzei­ chen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen. Die erfindungsgemäße Gleitschutzvorrichtung besteht aus einer Vielzahl von Bändern, die sich mit ihrem Mittelabschnitt quer über die Lauffläche des Reifens erstrecken und die mit ihren Enden an der in seitlicher Richtung verlängerten Felge lösbar verbunden sind. Diese Bänder sind nicht zu einem Netz verbun­ den, sondern sind separat an als Ringe ausgebildeten Befe­ stigungselementen fixiert und damit dem betreffenden Rad zuge­ ordnet, wobei diese Ringe als felgenintegrale Ringe ausgebil­ det sein können.

Die erfindungsgemäße Gleitschutzvorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispie­ len näher erläutert.

Es zeigt schematisch Fig. 1 in Seitenansicht eine Felge und im Abstand dazu zwei zugehörige Zusatzringe;

Fig. 2 den Querschnitt eines luftbereiften Fahrzeugrades mit den Zusatzringen und einem Kettenband, das lös­ bar an den Zusatzringen befestigt ist;

Fig. 3 den Querschnitt eines Teiles des Fahrzeugrades in anderer Ausführungsform mit Zusatzringen und einem Kettenband;

Fig. 4 in Seitenansicht einen Abschnitt des Fahrzeugrades mit Zusatzring und mit zwei Kettenbändern, die lös­ bar am Zusatzring befestigt sind;

Fig. 5 in Ansicht einen Abschnitt eines Bandes, das aus wellenartig geformten Kettenelementen besteht;

Fig. 6 in Seitenansicht ein wellenartig geformtes Ketten­ element mit wellenförmigen Querverbindungen;

Fig. 7A, B in Seitenansicht ein sich automatisch an die Zugkraft anpassendes Bandelement und

Fig. 8A, B eine weitere Ausführungsform des Bandelementes.

Gemäß Fig. 1 sind im Abstand zur Felge 1 Zusatzringe 2, 3 an beiden Seiten 4 der Felge 1 angeordnet. Die Zusatzringe 2, 3 verlängern geringfügig die Felge 1 in axialer Richtung. In Öffnungen 5 an den Zusatzringen 2, 3 sind die Gleitschutzbän­ der lösbar befestigt. Die Zusatzringe 2, 3 können auch inte­ grale Teile der Felge 1 sein.

Fig. 2 veranschaulicht die Zusatzringe 2, 3 im Querschnitt am mit Reifen 6 bestückten Fahrzeugrad. Das dargestellte Gleit­ schutzband 7 ist Teil einer das ganze Rad umfassenden Gleit­ schutzkette, das an einem Ende mit einem Haken 9 und am ande­ ren Ende mit Schraube 8 und Flügelmutter 10 fixiert ist. Der Haken 9 ist durch eine Öffnung 5 am Ring 3 eingehängt und ei­ ne Schraube 8 ist an der Öffnung 5 des Ringes 2 wie dargestellt befestigt. Zwischen dem axialen Ring 2 und der Flügelmutter 10 der Schraube 8 kann eine kleine Feder 10′ vorgesehen sein. Ei­ ne Vielzahl solcher Bänder 7 wird an dem Fahrzeugreifen bzw. am Fahrzeugrad befestigt, wodurch eine wirksame, schnell mon­ tierbare und geräuschlose Gleitschutzvorrichtung entsteht.

Gemäß Fig. 3 bilden die Zusatzringe 11, 12 ein Teil mit der Felge 1 und erstrecken sich parallel zum Radius der Felge 1. Die Gleitschutzbänder 7 sind auch hier wieder mit Haken 15,

Schraube 8, Flügelmutter 10 und Führungshaken 14 an die Zu­ satzringe befestigt, wobei Haken 15 und der Haken an der Füh­ rung 14 in die ovalen Öffnungen 13 passen, mit denen die Rin­ ge 11, 12 versehen sind.

Fig. 4 veranschaulicht in Seitenansicht bspw. zwei Gleitschutz­ bänder 7, die am Ring 11 befestigt sind. Die Haken 15 und die der Führungen 14 (Fig. 3) müssen in die Öffnungen 13 am Ring 11 genau hineinpassen und somit das Gleitschutzband 7 an dem Ring 11 halten.

Anstelle der ovalen Öffnungen 13 können die Ringe 11, 12 auch mit Kerben 16 versehen sein. Derartig ausgebildete Felgen kön­ nen zu allen Jahreszeiten unverändert am Fahrzeug verbleiben. Der in Fig. 4 gezeigte Anschnitt des Fahrzeugreifens läßt nur zwei Gleitschutzbänder 7 erkennen, die über den Reifen gezogen sind. Für die volle Wirkung werden für jeden Fahrzeugreifen selbstverständlich mehrere Gleitschutzbänder benötigt, die man leicht anbringen und auch leicht wieder abnehmen kann. Beim Auflegen oder Abnehmen der Gleitschutzbänder 7 muß man das Fahrzeug selbstverständlich einige Male von der Stelle bewegen, um den ganzen Umfang des Fahrzeugreifens zu belegen.

Fig. 5 zeigt ein aus wellenartig geformten Kettengliedern 17 bestehendes Stück eines Gleitschutzbandes. Die derart ausge­ bildeten Kettenglieder 17 sind in ihrer Breite und Länge grö­ ßer bemessen als die bisher bekannten Kettenglieder einer Gleitschutzkette und können pressverformt oder ausgestanzt sein. Die gewellten Kettenglieder 17 sind, wie ersichtlich, mit bekannten einfachen und wesentlich kleineren Kettenglie­ dern 18 verbunden. Solche gewellten Kettenglieder 17 haben den Vorteil, daß dadurch ein größerer Reibungswiderstand auf ver­ eisten Fahrbahnen als mit bekannten Gleitschutzketten erreich­ bar ist. Ein weiterer Vorteil solcher gewellten und relativ flachen Kettenglieder 17 besteht darin, daß diese auf schnee­ und eisfreien Fahrbahnen weniger Geräusche entwickeln, da sie auf der Oberfläche des Fahrzeugreifens flach aufliegen.

Um die Reibungswirkung auf vereisten Straßen weiter zu erhöhen, besteht gemäß Fig. 6 eine Ausführungsform darin, daß die wel­ lenartigen Kettenglieder 17 mit gewellten Querstegen 20 ver­ sehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, daß nur ein gewelltes Kettenglied für die Erfassung eines ganzen Quer­ bereiches der Laufoberfläche des Fahrzeugreifens benötigt wird. Diese großen gewellten Kettenglieder 19 sind mittels kleiner Kettenglieder 21 mit den vorbeschriebenen Felgenringen ver­ bunden. Beim Kettenglied gemäß Fig. 5 handelt es sich um ein gestanztes Teil. Durch die gewellten Querstege 20 wird der Widerstand gegen Durchrutschen noch erhöht, wodurch viel bes­ ser verhindert werden kann, daß die Fahrzeugreifen beim Be­ schleunigen oder Verzögern in unkontrollierbare, insbesondere seitliche Richtungen rutschen. Die Reibungssteigerung ist na­ türlich von der Anzahl der gewellten Querstege 20 abhängig. In Fig. 7A, B ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die sich beim Durchrutschen auf vereister Fahrbahn automatisch so aufrichtet, daß ein erhöhter Widerstand gegen Durchdrehen des Fahrzeugreifens entsteht. Diese Ausführungsform besteht aus einem Stahlblechrahmen 22, der auf beiden Seiten mit Zäh­ nen oder Spikes 23 versehen ist. In der Mitte des Rahmens 22 sind zwei bewegliche Leisten 24, 25 angeordnet, die an Füh­ rungsstangen 26 so angebracht sind, daß diese mittels Federn 27 gegen beide Seiten des Rahmens 22 gedrückt werden. Das Ma­ terial der Leisten 24, 25 ist so ausgewählt, daß der Wider­ standskoeffizient dieses Materials und die Stärke der Feder 27 so zusammenwirken, daß beim Rutschen des Fahrzeugreifens bei­ spielsweise die Leiste 24 zur Leiste 25 gedrückt wird (Fig. 7B). Die Laufrichtung des Rades ist mit Pfeil 28 angegeben. Beim Bremsen auf vereister Fahrbahnoberfläche wird die Leiste 24 gegen die Feder 27 gedrückt und der Leiste 25 angenähert. Wenn die Leisten 24, 25 auf diese Weise zusammengerutscht sind, kippt der Rahmen 22 in Fahrtrichtung nach unten und die Zähne 23 krallen sich in die vereiste Fahrbahnoberfläche 29 ein. Wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, verläuft der Vorgang in umgekehrter Richtung, d.h., die Leiste 25 wird zur Leiste 24 verschoben und der Rahmen 22 kippt an der hinteren Seite des Reifens nach unten, wodurch sich die Zähne 23 in die vereiste Fahrbahnoberfläche einkrallen und eine weitere Beschleunigung des Fahrzeuges ermöglichen. Beim Weiterdrehen des Fahrzeugrei­ fens hebt das betreffende Gleitschutzelement ab, wobei mittels der Federn 27 die Leiste 24 in die ursprüngliche Position zu­ rückgedrückt wird. Dies wiederholt sich solange ein Durchrut­ schen des Fahrzeuges auftritt. Wenn das Fahrzeug jedoch auf eis- und schneefreien Fahrbahnen fährt, bleiben die Leisten 24, 25 in der in Fig. 7A dargestellten ursprünglichen Position, was bedeutet, daß die Zähne (Spikes) 23 die schnee- und eis­ freien Straßen nicht berühren. Gerade hierin liegt der wich­ tigste wirtschaftliche Vorteil dieses Gleitschutzelementes:. Die schnee- und eisfreien Straßen werden durch eine solche Gleitschutzvorrichtung nicht bzw. nicht wesentlich beeinträch­ tigt. Es ist dabei durchaus möglich, daß die Herstellungskosten eines solchen Gleitschutzelementes größer sein werden als die einer einfachen Gleitschutzkette. Man muß jedoch die Herstel­ lungskosten zum vorstehend genannten Vorteil der Schonung der Fahrbahnoberfläche in Beziehung bringen, die einen evtl. größe­ rem Herstellungaufwand rechtfertigt. In Rücksicht darauf läßt sich übrigens unter Beibehaltung des Prinzips eine einfachere Ausführungsform ohne weiteres verwirklichen und zwar gemäß Fig. 8A, B. Hierbei wird ein Stahldraht zu einem einfachen Quadrat geformt, so daß ein mit spitzen Zähnen 23 besetztes rahmenförmiges Kettenglied 30 entsteht. Die Seitenstege 31 die­ ses Gleitschutzelementes sind zur Mitte des Kettengliedes hin gebogen. Der Rahmen 30, 31 ist mit zwei kleineren und bekann­ ten Kettengliedern 32, 33 verbunden. Wenn sich ein derart ausgebildetes Gleitschutzband irgendwo außerhalb der Lücke zwischen dem Fahrzeugreifen und der Straßenoberfläche befindet, dann verweilen die Kettenglieder 32, 33 am unteren Teil der ge­ bogenen Seitenstege 31 (Fig. 8A). In dieser Stellung beleibt die Gleitschutzvorrichtung bis der Fahrzeugreifen auf der Fahr­ bahnoberfläche rutscht. Wenn der Fahrzeugreifen infolge ei­ ner Bremsung rutscht, dann werden die Kettenglieder 33 mittels des von ihnen ausgehenden Widerstandes und durch die Richtung der Reibungskraft 34 zur Mitte der gebogenen Seite 31 gescho­ ben. Danach kippt das Kettenglied 30, wie in Fig. 8B veran­ schaulicht ist, nach unten. Dabei krallen sie die spitzen Zäh­ ne 23 in die vereiste Strahenoberfläche 29 ein und leisten großen Widerstand gegen das Rutschen des Fahrzeugreifens. Die Fahrtrichtung ist auch hier durch Pfeil 28 verdeutlicht.

Dieses Kippen des Gleitschutzelementes ist mit dem folgenden physikalischen Effekt verbunden:

Der Umfang des Reifens 6 verkleinert sich um ca. 0,6% bis 0,9% am Teil des Reifens 6, der mit der Fahrbahnoberfläche in Berührung steht und gerade dieser Effekt ermöglicht die Funk­ tion des in Fig. 8A veranschaulichten Gleitschutzes aus der erkennbar ist, daß sich bei einer Verschiebung der Kettenglie­ der 33 zur Mitte der gebogenen Seite 31 hin das gesamte Gleit­ schutzband verkürzt. Diese Verkürzung ist durch die Krümmung der Seitenstege 31 multipliziert mit der Anzahl der Seiten 31 am gesamten Gleitschutzband gegeben.

Fig. 8A veranschaulicht das gekippte Kettenglied 30 und die Po­ sition der Kettenglieder 33 und 32 beim Bremsen. Bei einer Be­ schleunigung des Fahrzeuges in Pfeilrichtung 28 wird das Ket­ tenglied 30 zur anderen Seite gekippt, wobei das Kettenglied 32 zur Mitte und somit zum Kettenglied 33 geschoben wird. Wenn das Kettenglied 30 von der Straßenoberfläche 29 abhebt, rut­ schen die Kettenglieder 33 und 32 wieder in die in Fig. 8B dargestellte, ursprüngliche Position zurück. Auf eis- und schneefreien Straßen bleibt das Kettenglied 30 immer in der in Fig. 8A dargestellten Position, und somit berühren die Zähne 23 nicht die Fahrbahnoberfläche 29.

Claims (8)

1. Gleitschutzvorrichtung für luftbereifte Fahrzeugräder, be­ stehend aus einer Mehrzahl von Gleitschutzelementen, die sich quer über die Lauffläche des Fahrzeugreifens erstrek­ ken und die mit ihren seitlichen Enden mit Befestigungsele­ menten lösbar dem Rad zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von einzelnen, die Gleitschutzelemente bildenden Bändern (7, 17, 19, 22, 30) mit ihren Seitenenden (8, 9, 10, 10′, 14, 15) an den als Felgenverlängerungen, wie Zusatzringe (2, 3, 11, 12) ausgebildeten Befestigungselementen lösbar ver­ bunden ist und das mindestens eine gleitschutzwirksame flach ausgebildete Band- bzw. Kettenglied zwischen benach­ barten Anschlußgliedern begrenzt kippbar angeordnet oder ausgebildet ist.

2. Gleitschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Form von Ringen (2, 3, 11, 12) ausgebildeten seitlichen Befestigungselemen­ te als felgenintegrale Teile ausgebildet sind.

3. Gleitschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Band­ bzw. Kettenglieder mit rutschwiderstandserhöhenden Elemen­ ten, wie Zähne (23) versehen sind.

4. Gleitschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2, 3, 11, 12) mit Öffnungen (13) oder Kerben (16) versehen sind.

5. Eine Gleitschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Band (7, 17, 18, 22, 30) an seinen beiden Enden mit Befestigungselementen, wie Schrauben (8), Haken (9, 15) oder Haken an der Füh­ rungshülse (14) versehen ist.

6. Gleitschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine gleitschutzwirksame Band- oder Kettenglied mit gewellt ausgeformten Seiten und/oder Querstegen ver­ sehen ist.

7. Gleitschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Band- oder Kettenglied aus einem Rahmen (22) gebildet ist mit inneren Führungsstangen (26), an denen mindestens zwei verschiebbare Federn (27) belastete Leisten (24, 25) angeordnet sind.

8. Gleitschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Band- oder Kettenglied rahmenartig ausge­ bildet ist, wobei zwei in Querrichtung gegenüberstehende Rahmenleisten in bezug auf den Rahmen nach innen gebogen und an den gebogenen Leisten (31) zwei Bandanschlußglie­ der (32, 33) angeordnet sind.