DE4032644A1 - Luftbereiftes fahrzeugrad mit einer vorrichtung mit gleitmittelreservoir - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein luftbereiftes Fahrzeugrad mit einem Reifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, dessen Wülste am radial inneren Umfang der Felge angeordnet sind und dessen Karkasse in den Wülsten durch Umschlingen von zug- und druckfesten Wulstkernen verankert ist, und mit einer Felge, die im wesentlichen sich nach radial innen erstreckende Felgenhörner und radial außen ein Tiefbett und zu beiden Seiten davon Pannenlaufstützflächen aufweist, weiterhin mit einer Vorrichtung mit Gleitmittelreservoir, die zumindest einen Gleitmittelbehälter und eine Haltevorrichtung umfaßt.

Bei Fahrzeugrädern der in Rede stehenden Art, wie sie z. B. in der DE-OS 30 00 428 beschrieben werden, dienen Pannenlaufstützflächen zu beiden Seiten des Felgentiefbetts dazu, einen Pannenlauf zu ermöglichen, d. h. eine Fortbewegung in drucklosem Zustand im Falle einer Reifenpanne. Um bei einem Pannenlauf eine zu große Erwärmung infolge der Relativbewegung zwischen Reifenwand im Zenitbereich und den Pannenlaufstützflächen zu vermeiden, die im Extremfall zu einer vorzeitigen thermischen Zerstörung des Reifens führen könnte, ist es bekannt, im Reifeninnenraum ein Gleitmittel vorzusehen, das sich z. B. an der Reifeninnenwand oder im Bereich der Pannenlaufstützflächen der Felge befinden kann. Derartige Vorschläge sind z. B. in der DE-OS 32 46 086, in der DE-OS 33 10 315, in der DE-OS 33 28 476 und in der DE-OS 37 18 865 abgehandelt. Ein bestimmtes System der Anbringung eines Gleitmittels konnte sich bisher nicht vorrangig durchsetzen.

Bei konventionellen Fahrzeugrädern, d. h. bei solchen, bei denen die Reifenwülste radial außen an der Felge angeordnet sind, ist es darüber hinaus bekannt, im Tiefbett Schmiermittelbehälter aus Metall anzubringen, die mit einer Sollbruchstelle versehen sind. Diese bekannten Vorschläge haben jedoch den Nachteil, daß wegen der auftretenden hohen Fliehkräfte die Anbringung der Behälter an der Felge sehr kompliziert und aufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeugrad der eingangs genannten Art eine Vorrichtung mit einem Gleitmittelreservoir zu schaffen, die allen Anforderungen im Falle eines Pannenlaufs gewachsen ist und die darüber hinaus im normalen Fahrbetrieb möglichst wenig stört. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Gleitmittelbehälter ein Faltenbalg aus Kunststoff vorhanden ist, daß der Faltenbalg Mittel zum Öffnen des Balgs bei einem Pannenlauf aufweist und daß als Haltevorrichtung ein Spannband dient, das sich radial innen von der Verbindungslinie zwischen den beiden Pannenlaufstützflächen befindet.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß im normalen Fahrbetrieb das Gleitmittel in völlig gekapselter Form vorliegt, so daß keine störenden Einflüsse bzw. Behinderungen am Reifen oder an der Felge entstehen können. Aus dieser Kapselung resultiert auch der weitere Vorteil einer Wiederverwendbarkeit der Vorrichtung mit dem Gleitmittelreservoir im Falle eines Reifen- oder Felgenwechsels. Durch das definierte Einfederungs­ verhalten der Faltenbälge ergibt sich der Vorteil einer Nachgiebigkeit bei geringfügigem Tuschieren infolge des Fahrens mit zu geringem Luftdruck, so daß der Öffnungsmechanismus an den Faltenbälgen noch nicht ausgelöst wird. Durch die Verwendung eines nachgiebigen aber in sich sehr stabilen Metallbandes als Haltevorrichtung und durch die Anbringung der Schmiermittelbehälter auf der radial inneren Seite davon erzielt man den Vorteil, daß auch bei höchsten Geschwindigkeiten die dabei an den Schmiermittelbehältern auftretenden hohen Fliehkräfte zuverlässig aufgefangen werden. Das Gleitmittelreservoir ist bevorzugt in zwei bis acht Behältern untergebracht, die gleichmäßig über den Umfang der Felge verteilt sind. Die Anzahl und Größe der Behälter richtet sich danach, welche Menge an Gleitmittel bei der verwendeten Reifengröße und Felgengröße einzusetzen ist.

Die Faltenbälge sind auf ihrer radial äußeren Seite mit einem Fühler in Form eines Druckübertragungselements versehen, der in seiner radialen Erstreckung etwa bis zur Höhe der Verbindungslinie zwischen den Pannenlaufstütz­ flächen reicht, bevorzugt diese ein wenig überragt. Die Dimensionierung der Fühler ist in der Weise vorzunehmen, daß in jedem Fall gewährleistet sein muß, daß zu Beginn eines Pannenlaufs die sich herabsenkende Reifenwand im Zenitbereich den Mechanismus auslöst, der eine Freigabe des Gleitmittels bewirkt. Da in manchen Fällen bei einem breiten Tiefbett der Zenitbereich des Reifens sich bei einem Pannenlauf teilweise in das Tiefbett absenkt, kann es in solchen Fällen ausreichen, den Fühler noch unterhalb der Verbindungslinie der Pannenlaufstützflächen enden zu lassen. Der Fühler ist mit einer Sollbruchstelle versehen, so daß er beim plötzlichen Eintritt des Pannenlaufs zuverlässig abgesprengt wird und das Gleitmittel freigibt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung existieren weitere Sollbruchstellen in Form von Solldruckbruchstellen, die sich im radial äußeren Bereich der Faltenbälge befinden und die sich bei einer bestimmten Druckerhöhung im Inneren des Faltenbalgs öffnen und damit das Gleitmittel freigeben. Die Solldruckbruchstellen sind so ausgelegt, daß bei langsamem Eintritt des Pannenlaufs, wenn der Fühler noch nicht abgesprengt wird, der Zenitbereich des Reifens die Pannenlaufstützflächen aber bereits zeitweise berührt, das Gleitmittel bereits freigegeben wird. Um den Faltenbälgen eine gewisse Steifigkeit zu verleihen, sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung in Längsrichtung der Bälge mehrere Versteifungsrippen angeordnet. Auf der Unterseite eines jeden Faltenbalgs befinden sich bevorzugt Noppen, die einen Wärmeübergang von der Felge zum Faltenbalg verhindern und damit der Wärmeisolierung dienen. Das Spannband kann in einer vereinfachten Ausführung lediglich durch die Vorspannung der Faltenbälge gespannt sein. Es können aber auch zusätzliche Spannelemente angebracht werden z. B. in Form von Spannschrauben oder Distanzstücken zwischen dem Spannband und dem Grund des Felgentiefbetts. Es ist darauf zu achten, daß das Spannband sich in radialer Richtung maximal so weit erstreckt, daß es die Reifeninnenwand bei einem Pannenlauf noch nicht schädigen kann.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einer Vorrichtung mit Gleitmittelreservoir in einem radialen Teilschnitt,

Fig. 2 einen einzelnen Faltenbalg der Vorrichtung mit Gleitmittelreservoir in einem vergrößerten Ausschnitt,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung mit Gleitmittelreservoir in der Ebene III-III.

Beim Fahrzeugrad der Fig. 1 ist ein im wesentlichen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen bestehender Fahrzeugluftreifen, dessen Karkasse 1 in den Wülsten 2 durch Umschlingen von zug- und druckfesten Wulstkernen 3 verankert ist, mit seinen Wülsten 2 am radial inneren Umfang einer Felge 4 neben sich im wesentlichen nach radial innen erstreckenden Felgenhörnern 5 befestigt. Zwischen dem Laufstreifen 6 und der Karkasse 1 befindet sich ein üblicher Verstärkungsgürtel 7. Axial innen vom Reifenwulst 2 befindet sich ein Montagehochbett 8, um den Reifen auf eine einteilige Felge montieren zu können. Radial außen weist die bevorzugt metallische Felge 4 ein Tiefbett 9 und zu beiden Seiten davon Pannenlauf­ stützflächen 10 auf, auf denen sich der Zenitbereich des Reifens im Falle eines Druckverlustes abstützen kann.

Im Tiefbett 9 ist die Vorrichtung mit dem Gleitmittel­ reservoir untergebracht. Sie besteht im wesentlichen aus zwei bis acht, vorliegend aus acht gleichmäßig über den Umfang der Felge 4 verteilten Gleitmittelbehältern in Form von Faltenbälgen 11 und aus einem Spannband 12, das die Faltenbälge 11 in ihrer Position hält. Die Faltenbälge 11 sind vorliegend zur Aufnahme von 10 bis 15 g Gleitmittel ausgelegt.

In Fig. 2 ist ein einzelner Faltenbalg 11 vergrößert dargestellt. Er stellt einen Kunststoffbehälter dar, dessen Seitenwände balgartig ausgebildet sind und über den Umfang verteilt vier in Längsrichtung verlaufende Versteifungsrippen 13 aufweist. Der Faltenbalg 11 befindet sich auf der radial inneren Seite vom Spannband 12, so daß die bei hohen Geschwindigkeiten auftretenden hohen Fliehkräfte zuverlässig abgefangen werden. Bei Bedarf kann aber auch eine Anordnung gewählt werden, bei der ein Teilvolumen des Faltenbalgs 11 sich radial außen vom Spannband 12 befindet. Im Beispiel der Fig. 1 ist der Faltenbalg 11 radial außen mit einem Fühler 14 in Form eines Druckübertragungselements versehen, der durch ein Loch im Spannband 12 hindurchgreift. Der konische Fühler 14 überragt die Verbindungslinie A-A′ zwischen den Pannenlaufstütz­ flächen 10 in radialer Richtung geringfügig, so daß er bei Eintritt eines Pannenlaufs vom Zenitbereich des Reifens zuverlässig erreicht wird. Versuche haben ergeben, daß bei gängigen Raddimensionen für Mittelklassewagen der Fühler 14 im Bereich 10 mm oberhalb bis 5 mm unterhalb der Verbindungslinie A-A′ enden kann. Im Bereich 15 weist der Fühler 14 eine Sollbruchstelle auf, die sein Abspringen vom übrigen Faltenbalg 11 beim Eintritt eines Pannenlaufs gewährleistet. Die Länge des Fühlers 14 und das Federungsverhalten des Faltenbalgs 11 sind derart gewählt, daß bei einer schwachen Berührung des Fühlers 14 infolge Fahrens mit zu geringem Luftdruck der Faltenbalg 1 nachgibt, so daß ein Abspringen noch nicht stattfindet. Der Faltenbalg 11 ist mit zusätzlichen Sollbruchstellen in Form von Solldruckbruchstellen 16 versehen, die sich möglichst weit radial außen am Faltenbalg 11 befinden und die sich bei einer vorgebbaren Druckerhöhung im Inneren des Faltenbalgs 11 von z. B. vier bis sechs atü öffnen. Bei langsamem Eintritt des Pannenlauffalls wird über diese Solldruckbruchstellen 16 das Gleitmittel bereits dann im Bereich der Felge und der Reifeninnenwand versprüht, wenn der Fühler 14 sich noch nicht vom Faltenbalg 11 gelöst hat. Auf der Unterseite ist der Faltenbalg 11 mit Noppen 17 versehen, auf denen er sich an der Tiefbettwand der Felge 4 abstützt. Die Noppen 17 dienen der Wärmeisolierung, d. h. es soll verhindert werden, daß von den Bremsen herrührende Wärme an der Felge 4 den Faltenbalg 11 unnötigt aufheizt.

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung mit dem Gleitmittelreservoir in einem Schnitt in der Ebene III-III der Fig. 1. Die Linie 18 stellt den Tiefbettboden der Felge 4 dar, während die Linie 19 die Pannenlaufstützfläche im Bereich des größten Durchmessers zeigt. Das bevorzugt aus Metall bestehende Spannband 12, das normalerweise bereits durch die Eigenspannung der Faltenbälge 11 vorgespannt sein kann, weist vorliegend zusätzliche Spannelemente in Form von Schrauben 20 auf. Statt der Spannschrauben 20 können auch Distanzstücke eingeführt werden, die dann zwischen dem Spannband 12 und dem Tiefbettboden 18 verklemmt werden.

Claims (10)

1. Luftbereiftes Fahrzeugrad mit einem Reifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, dessen Wülste am radial inneren Umfang der Felge angeordnet sind und dessen Karkasse in den Wülsten durch Umschlingen von zug- und druckfesten Wulstkernen verankert ist, und mit einer Felge, die im wesentlichen sich nach radial innen erstreckende Felgenhörner und radial außen ein Tiefbett und zu beiden Seiten davon Pannenlaufstütz­ flächen aufweist, weiterhin mit einer Vorrichtung mit Gleitmittelreservoir, die zumindest einen Gleitmittelbehälter und eine Haltevorrichtung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleitmittelbehälter ein Faltenbalg (11) aus Kunststoff vorhanden ist, daß der Faltenbalg (11) Mittel (15, 16) zum Öffnen des Balgs bei einem Pannenlauf aufweist und daß als Haltevorrichtung ein Spannband (12) dient, das sich radial innen von der Verbindungslinie (A-A′) zwischen den beiden Pannenlaufstützflächen (10) befindet.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bis acht Faltenbälge (11) als Gleitmittel­ behälter vorhanden sind.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltenbälge (11) zumindest überwiegend radial innen vom Spannband (12) angeordnet sind.

4. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Faltenbalg (11) radial außen einen Fühler (14) in Form eines Druckübertragungselements aufweist.

5. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltenbälge (11) bzw. die Fühler (14) die Verbindungslinie (A-A′) zwischen den beiden Pannenlaufstützflächen (10) geringfügig überragen.

6. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (11) zumindest eine Sollbruchstelle (15, 16) aufweist, die sich im Bereich des Fühlers befinden kann.

7. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Faltenbälgen (11) Sollbruchstellen in Form von Solldruckbruch­ stellen (16) vorhanden sind, die sich im radial äußeren Bereich des Faltenbalges (11) befinden.

8. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Faltenbälgen (11) in Längsrichtung verlaufende Versteifungsrippen (13) befinden.

9. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Boden der Faltenbälge (11) Noppen (17) befinden.

10. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannband (12) mittels zusätzlicher Spannelemente (20) spannbar ist.