DE3800857A1

DE3800857A1 - Bereiftes rad mit breitenverstellung

Info

Publication number: DE3800857A1
Application number: DE19883800857
Authority: DE
Inventors: Ulrich Von Dipl Ing Homeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-01-14
Filing date: 1988-01-14
Publication date: 1989-10-05
Also published as: DE3800857C2

Description

Die Erfindung betrifft ein bereiftes Rad mit Breiten verstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Kontakt zwischen Rad und Boden soll unter ver schiedenen Bedingungen und unter Berücksichtigung der technisch und wirtschaftlich vertretbaren Möglich keiten die bestmögliche Wirkung erzielen.

Das Rad und/oder der Reifen soll einerseits auf der Straße möglichst gute Abroll-, Lauf-, Trag- und Griff eigenschaften haben, andererseits im Gelände (z. B. Acker oder Schnee und/oder Eis) die gleichen Aufgaben möglichst gut erfüllen.

Es ist bekannt, daß es zur Erfüllung der Erfordernisse Räder und/oder Reifen in verschiedenen Größen, Profilen, Volumen und Aufstandsflächen entsprechend der Einsatz bedingungen gibt.

Es ist ferner bekannt, daß Reifen durch Veränderung des Reifeninnendruckes (durch Ein- oder Ablassen von Luft) an verschiedene Einsatzbedingungen angepaßt werden können.

Es ist ferner bekannt, daß das Ein- und Ablassen der Luft auch während des Eisatzes möglich ist, dazu ist es allerdings notwendig eine aufwendige Luftdruckan lage sowie die entsprechende Steuerungsanlage am Fahrzeug zur Verfügung zu haben, wobei sich eine kritische Zone durch die notwendige Abdichtung zwischen stationären und beweglichen Teilen (Achsträger/Achse) ergibt.

Quelle:
ISTVS (International Society for Tarrain-Vihicle Sistem) 8th International Conference Aug. 06.-10. 84 Cambridge, England. Volume III of III, Seite 1255.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Zeit- und Aktionsaufwand praxisgerecht und wirtschaftlich vertretbar die Reifenaufstandsfläche und Abstützung den Verhältnissen des Bodens (z. B. Straße oder Gelände) anzupassen, dadurch einerseits die schädliche Bodenverdichtung (Landwirtschaft) weit gehend zu vermeiden, andererseits auf der Straße den Rollwiderstand und Reifenverschleiß zu verringern, die Abstützung des Rades auf nachgibigem Boden sowie die Traktion zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsmäßigen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile, gegenüber dem, dem Erfinder bekannten, Stand der Technik, liegen ins besondere in folgenden Merkmalen:

1. Anpassung an Fahrbahnverhältnisse,
2. Verbesserter Fahrzeugwirkungsgrad,
3. Bodenschonung,
4. Reifenverschleiß,
5. Flankenstellung des Reifens (Karkasse),
6. Veränderung des Reifeninnendruckes,
7. Anpassung des gewünschten Reifenprofils,
8. Anteil der Aufstandsflächenvergrößerung,
9. passend für unterschiedliche Reifenbreiten,
10. Reifenmontage,
11. Verstelltechnik,
12. Abdichtung des Druckraumes.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dar gestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1: Jede der beiden Felgenschultern 1 (Sitz des Reifen wulstes auf der Felge) besteht aus einem unabhängigen Teil und kann Teil der jeweiligen Radseite 2 sein. Beide Felgenschultern 1 mit den jeweiligen Radseiten 2 werden verbunden durch drei oder mehr Gewindestangen 3, die außerhalb des Radzentrums und innerhalb der Felgen schultern 1 um das Radzentrum herum angeordnet sind, und die beiden Felgenschultern 1 parallel zueinander halten. Die Gewindestangen 3 sowie Führungsstege 4 (oder Rollen, Kanten, Stifte, Rohre, Profile) dienen dazu die beiden Felgenschultern 1 auf gleicher radialer Höhe zueinander zu halten, und gegenseitiges Verdrehen zu verhindern. Die beiden sich überlappenden Seiten des Felgenbettes 11, jeweils fest verbunden mit einer der Felgenschultern 1, sind zwischen äußeren und inneren Teil luftdicht abgedichtet und dienen dazu die axiale Bewegung eines oder beider Teile zueinander aufzunehmen. Die luftdichte Abdichtung kann auch durch einen Schlauch (auch handelsüblich) oder durch eine elastische Verbindung zwischen den Reifenwülsten 6 oder zwischen den beiden Felgenbettseiten 11 dar gestellt werden. Zwischen Dichtung und Dichtfläche wird durch ein geeignetes Schmiermittel Schaden durch Reibung verhindert.

Die axiale Verstellung der Felgenschultern 1 zueinander erfolgt durch synchrone Drehung der Gewindestangen 3, die in einer der Felgenseiten gelagert sind und im anderen Felgenteil in Gewinde oder in arritierten Muttern mit Gewinde 7 laufen, oder umgekehrt, d. h. arritierte Gewindestangen und drehbare Muttern. Die synchrone Drehung der Gewindestangen 3 erfolgt über Zahnscheiben 8 und Kette 9 oder Zahnriemen, oder durch ein entsprechend angeordnetes Zahnradgetriebe. Der Antrieb erfolgt durch einen (oder mehr) Elektro motor 10 der im Rad montiert ist, über Leitungen, Schleifkontakte an Achse 12 oder Achsträger 13, von der Fahrzeugelektrik gespeist, und durch eine Schalt anlage im Bereich des Fahrers gesteuert wird. Eine manuelle Verstellung ist durch drehen einer der Gewindestangen 3 mit Sechkannt 20 mit oder ohne Werk zeug durch Handrad, Kurbel oder Schraubenschlüssel möglich.

Fig. 2: Ein weiteres Beispiel der Anordnung der Verstell mechanik und Abdichtung zwischen den beiden Felgenbett seiten 11. Die Verstellung der Maulweite erfolgt auch hier durch verdrehen der Zahnstangen 3. Zur Abdichtung zwischen den Felgenbettseiten 11 werden jeweils ein Dichtprofil 21 an den Felgenbetträndern angebracht. Zwischen den beiden Profilen 21 ist eine luftdichte Verbindung 22 aus biegsamen aber längenstabilen Material. Durch den Reifeninnendruck werden die Dichtprofile 21 fest auf den jeweiligen Felgenrand gezogen und gedrückt. Der Antrieb der Verstellung bzw. die Drehung der Zahn scheiben 15 und 8 erfolgt hier durch eine Bremsmechanik. Eine Bremsscheibe 14 ist drehbar auf der Achse 12 ge lagert. Mit der Bremsscheibe 14 ist eine Zahnscheibe 15 fest verbunden. Die Zahnscheibe 15 ist über eine Kette 9 oder Zahnriemen mit den Zahnscheiben 8 auf den Ge windestangen 3 verbunden. Bei Fahrbetrieb dreht sich die Achse 12 mit dem Rad und der Verstellmechanik. Durch Bremsen oder Stoppen der Bremsscheibe 14 durch eine Bremse 16, die am Achsträger 13 befestigt ist, erfolgt die Verstellung. Die Verstellrichtung wird durch die Fahrtrichtung gesteuert.

Um die für die Praxis nicht sehr günstige, für die Ver stellung notwendige Änderung der Fahrtrichtung zu ver meiden, wird folgende Lösung vorgeschlagen: Zur Bremsscheibe 14 wird eine zweite Bremsscheibe 17, drehbar auf der Achse 12 gelagert, sowie eine unab hängige Bremsmöglichkeit 23 für die Bremsscheibe 17, montiert. Zwischen den beiden Bremsscheiben 14 und 17 ist ein (oder mehr) Zahnrad 18 (oder Reibrad) dessen Achse 19 axial rechtwinklig zur Achse 12 mit dieser fest verbunden ist. Das Zahnrad 1 S greift in Zahn kränze in den Bremsscheiben 14 und 17. Durch Bremsen oder Stoppen der Bremsscheibe 14 oder 17 kann bei Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Achse 12 die Ver stellung in die eine oder andere Richtung erfolgen. Durch Bremsen der Bremsscheiben 14 und 17 gleichzeitig kann somit auch die Achse 12 gebremst werden. Die Zeichnung zeigt weiter ein Beispiel zur Anordnung der Verstellmechanik und Führungsstege 4 mit einstell baren Rollen 24 .

Eine weitere Möglichkeit die Zahnscheibe 15 in gewünsch ter Richtung zu drehen, ist durch Elektro- oder anderen Motor (oder mehrere) der auf dem Achsträger befestigt ist, und anstatt Bremsscheiben durch andere geeignete Scheiben oder Räder über Reib- oder Zahnverbindungen (oder Einrastmechanismus ähnlich dem Autoanlasser) zu drehen. Es genügt auch nur eine Scheibe, wenn der Motor auf beide Drehrichtungen schaltbar ist, oder man zwei Motoren mit unterschiedlicher Drehrichtung verwendet.

Claims

1. Bereiftes Rad mit Breitenverstellung zur Veränderung der Aufstandsfläche des Reifens, insbesondere zur An passung an unterschiedliche Verhältnisse wie z. B. Straße und Gelände, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Maulweite (Abstand zwischen den Felgenschultern 1) der Felge verändern läßt,wenn gefordert bis zur totalen Trennung der beiden Felgenschultern.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Volumen des Reifen inneren verändern läßt, ohne Luft oder anderes verdicht bares Medium zu- oder abzuführen,wodurch sich der Reifen innendruck verändert.

3. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Reifenflanken (Karkasse) immer in relativ günstiger Position und Form zur Reifenaufstandsbreite befinden: Große Maulweite = niedriger Reifeninnendruck = breite und lange Aufstandsfläche.
Kleine Maulweite = hoher Reifeninnendruck = schmale und kurze Aufstandsfläche.

4. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Reifen mit unterschiedlicher Breite montiert werden können, bei Einhaltung der vor geschriebenen und damit optimaler Montagebreite.

5. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Verstell mechanik am Rad zur Verstellung der Felgenbreite (Maul weite) über eine Bremsscheibe, unter Nutzung der Achs drehung, erfolgen kann.

Eine Bremsscheibe, fest verbunden mit der Antriebszahn scheibe für die Verstellmechanik, ist auf der Achse drehbar gelagert. Durch eine Bremse, die am Achsträger montiert ist, kann während des Fahrbetriebes die Brems scheibe gebremst oder gestoppt werden, wodurch auch die Bewegung der Antriebszahnscheibe im Verhältnis zur Rad- oder Achsdrehung entsprechend verändert wird. Die Verstellrichtung ergibt sich aus der Fahrt- oder Drehrichtung der Achse.

6. Rad nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Verstell mechanik am Rad zur Verstellung der Felgenbreite (Maul weite) über eine Bremsscheibe nach Anspruch 5 und einer zweiten Bremsscheibe mit einer zweiten Bremse, unter Nutzung der Achsdrehung, erfolgen kann. Zwischen den beiden Bremsscheiben ist ein (oder mehrere) Zahn- oder Reibrad angeordnet dessen Achse senkrecht zur Achse der Bremsscheiben und mit dieser Achse fest ver bunden ist. Das Zahn- oder Reibrad ist auf seiner Achse drehbar gelagert und verbindet beide Bremsscheiben, sodaß wenn eine Bremsscheibe gedreht oder während der Rad drehung gebremst wird, sich die andere Bremsscheibe in entgegengsetzter Richtung dreht. Dadurch kann durch Bremsen oder Stoppen der entsprechenden Bremsscheibe die gewünschte Verstellrichtung gesteuert werden, ohne die Fahrt- oder Raddrehrichtung ändern zu müssen. Durch Bremsen beider Bremsscheiben zugleich, kann die gesamte Achse gebremst werden.

7. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch Trennung der Felgenschultern voneinander Reifen einfacher und schneller montieren lassen.

8. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Auf standsfläche unterschiedliches Reifenprofil zur Auflage kommen kann, z. B. das Straßenprofil in der Mitte der Lauffläche des Reifens und Geländeprofil und/oder Spikes oder änliches an den äußeren Flächen der Gesamtlauf fläche. Bei kleiner Maulweite trägt das Straßenprofil, bei großer Maulweite hauptsächlich das Geländeprofil.

9. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen den Felgenseiten durch eine zum Radmittelpunkt hin gewölbten, biegsamen aber längenstabilen, an beiden Felgenseiten montierten oder fest mit dem Reifen verbundenen Abdichtung gestaltet werden kann.