DE4136049A1 - Mehrfachreifenkombination - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachreifenkombination aus neben­ einander und parallel zueinander auf einem einzigen Rad angeord­ neten Einzelreifen.

Fig. 12 zeigt einen Querschnitt eines einzelnen Fahrzeug-Luftrei­ fens 3, der auf eine Felge 2 eines Rades 1 montiert ist. In Fig. 13 ist ein Querschnitt von zwei Reifen 3, 3, die parallel miteinander auf zwei Felgen 2a, 2b, eines Einzelrades 1 montiert sind, darge­ stellt. Diese Technik ist aus der die Gattung belegenden JP-A- 60/12 302 bekannt. Sie wurde speziell für einen Sportwagen zur Beseitigung der Nachteile eines einzelnen Reifens mit größerer Breite entwickelt. Die beiden Reifen haben beim Fahren gute wasserab­ stoßende Eigenschaften, weniger Bodenkontakt, weniger Vibration und mehr Stabilität. Außerdem kann der Fahrer mit dem anderen normalen Reifen ohne anzuhalten auch dann weiterfahren, wenn ein Reifen platzt.

Wenn jedoch ein Reifen allmählich Luft verliert, fährt der Fahrer weiter, ohne das zu merken. Insbesondere bei Geradeausfahrt kann mit dem Wagen beinahe normal weitergefahren werden. Außerdem ist es sehr schwierig, diesen Zustand von außen zu bemerken, selbst wenn ein Innenreifen Luft verliert. Außerdem kann es zu schweren Unfällen kommen, wenn der Fahrer eine Kurve mit so hoher Geschwindigkeit nimmt, daß einer der Reifen Luft verliert und des­ halb der Schwerpunkt des Wagens verlagert wird. Das technische Konzept von Mehrfachreifen ist interessant, sie werden aber aus Sicherheitsgründen nur wenig benutzt.

Deshalb ist Aufgabe der Erfindung das Auffinden einer Mehrfach­ reifenkombination, die es dem Fahrer ermöglicht, den Luftverlust eines Einzelreifens rechtzeitig zu bemerken und dennoch bei geringer Geschwindigkeit sicher weiterzufahren.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Mehr­ fachreifenkombination dadurch, daß die Innenräume der nebenein­ ander angeordneten Einzelreifen durch eine Luftstromrohrleitung miteinander verbunden sind.

Zum Auffinden dieser Lösung wurde untersucht, wie der Fahrer einen Luftverlust speziell in einem Innenreifen von Mehrfachreifenkombi­ nationen bemerken kann. Normalerweise ist das Konzept, wonach der Fahrer seinen Wagen mit dem anderen normalen Reifen auch dann weiterfahren kann, wenn einer der Einzelreifen eine Panne hat, als der größte Vorteil von Mehrfachreifenkombinationen er­ achtet worden. Folglich wird es für eine gute Idee gehalten, die entsprechenden Innenräume der Einzelreifen der Mehrfachreifenkombi­ nation durch eine Luftstromrohrleitung miteinander zu verbinden. Wenn nämlich ein Einzelreifen Luft verliert, verringert sich der Luftdruck des anderen Einzelreifens infolge des Luftstroms vom ersteren zum letzteren, und der Fahrer kann dann die Panne leicht bemerken. Wenn der erste langsam Luft verliert, wird ihm von dem anderen normalen Einzelreifen Luft zugeführt, wobei sich die Luftdrücke beider Einzelreifen ausgleichen. Der Fahrer kann also langsam ohne Anhalten eine bestimmte Strecke weiterfahren. Wenn sich in der Luft­ stromleitung dann noch ein Druckluft-Stellventil befindet, das infolge des Luftverlustes in der Mehrfachreifenkombination geöffnet oder geschlossen werden kann, ergeben sich bemerkenswerte Vorteile und Annehmlichkeiten.

Im folgenden werden die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen derselben anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Mehr­ fachreifenkombination,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt eines Druckluft­ ventils,

Fig. 3 die Darstellung eines für das Druckluft-Stellven­ til bestimmten Ventilgehäuses,

Fig. 4 und 5 Querschnitte zur Erläuterung des Betriebszustan­ des des Druckluft-Stellventils,

Fig. 6 ein in das Druckluftventil einzusetzendes An­ schlußstück,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Luftabnahme bei einer Panne einer bekannten Mehrfachreifen­ kombination,

Fig. 8 und 9 schematische Darstellungen einer Luftabnahme bei einer Panne von erfindungsgemäßen Mehrfach­ reifenkombinationen,

Fig. 10 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des Druckluft-Stellventils,

Fig. 11 einen elektrischen, für die vorstehende Ausfüh­ rungsform zu verwendender Schaltkreis,

Fig. 12 einen Querschnitt eines Einzelhauptreifens und

Fig. 13 einen Querschnitt einer bekannten Mehrfachreifen­ kombination.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind eine erste Felge 2a und eine zweite Felge 2b zusammen auf einen äußeren Umfang eines Einzelrades 1 in einer parallelen Konfiguration angeformt.

Zwei Einzelreifen, d. h. ein erster Reifen 3a und ein zweiter Reifen 3b sind auf der ersten Felge 2a bzw. auf der zweiten Felge 2b angeordnet. Eine Luftstromrohrleitung 8 in einer gebogenen Konfi­ guration ist mit den Innenräumen des ersten bzw. zweiten Reifens 3a, 3b verbunden. Sie enthält an beiden Seiten zwei separate An­ schlußstücke 5, 5, zwei separate, daran anschließende Dichtungen 6, 6 und ein Druckluft-Stellventil 7 zwischen den Dichtungen 6, 6.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besteht das Druckluft-Stellventil 7 aus einem zylindrischen Gehäuse 9, einem axial im Innenraum des Gehäuses 9 verschiebbaren zylindrischen Ventilgehäuse 10, einem Paar Federn 11, 12 zum gleichmäßigen Beaufschlagen des Ventil­ gehäuses 10 nach links und rechts. Ein Paar verlängerter Stangen 13, 14 mit Flanschen 15, 16 ragt über die linke bzw. rechte Seite des Ventilgehäuses 10 hinaus. Zwei Flansche 15, 15 können in ein Paar Auskragungen 17, 18, die aus einer Innenwand des Gehäuses 9 hervorstehen, eingreifen.

Weiterhin ist ein Paar Filter 19, 19 zwischen beiden Enden des Ge­ häuses 9 und den Dichtungen 6, 6 zwecks Verhinderung des Ein­ dringens von Staub in den Innenraum des Gehäuses 9 aus den Einzelreifen 3a, 3b angeordnet.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, enthält das in das Stellventil 7 in­ korporierte Ventilgehäuse 10 sechs kegelige Nuten 20, 21, 22, 23, die sich axial über eine Oberfläche des Ventilgehäuses 10 erstrecken. Weitere zwei (nicht dargestellte) Nuten sind auf einer hinteren Fläche des Ventilgehäuses 10 angeordnet. Die obere Nut 20 erstreckt sich vom linken Ende des Ventilgehäuses 10, erreicht aber nicht dessen rechtes Ende. Die untere Nut 21 erstreckt sich vom rechten Ende des Ventilgehäuses 10, erreicht aber nicht dessen linkes Ende.

Die Nut 22 ist genauso geformt wie die Nut 21, aber ihre Breite wird schmaler und flacher, weil sich die Nut 22 nach links erstreckt. Weiterhin ist die Nut 23 genauso geformt wie die Nut 20, aber ihre Breite wird schmaler und flacher, weil sich die Nut 23 nach rechts erstreckt.

Das Druckluft-Stellventil 7 funktioniert folgendermaßen:

Wenn die beiden Einzelreifen 3a, 3b keine Luft verlieren, ist der Luftdruck in beiden Reifen gleich. Dementsprechend wird das Ventil­ gehäuse 10, wie in Fig. 2 dargestellt ist, gleichmäßig von links nach rechts beaufschlagt. Bei diesem Zustand erstrecken sich die sechs Nuten einschließlich den Nuten 20 bis 23 auf der Oberfläche des Ventilgehäuses 10 nicht in die Räume 9a, 9b im Gehäuse 9, so daß der Durchgang zwischen den beiden Einzelreifen 3a, 3b wirksam blockiert ist.

Wenn jedoch der Einzelreifen 3b beginnt, Luft zu verlieren, wird, wie das in Fig. 4 dargestellt ist, das Ventilgehäuse 10 von rechts nach links gedrückt, weil der Luftdruck im normalen Einzelreifen 3a höher ist als der Luftdruck im Luft verlierenden Einzelreifen 3b.

In diesem Fall werden die Nuten 21, 22 und eine weitere Nut auf der Rückseite des Ventilgehäuses 10 in die Verbindung mit dem linken Raum 9b des Gehäuses 9 gepreßt, so daß die Luft im rechten Einzelreifen 3a allmählich in den linken Einzelreifen 3b strömt, und beide Reifen 3a, 3b "absinken". Somit ist es für den Fahrer leicht, die Panne zu bemerken.

Wenn der Einzelreifen 3b eine Panne hat und die Luft schnell ent­ weicht, wird die Differenz der Luftdrücke in den beiden Einzelrei­ fen 3a und 3b größer, so daß sich das Ventilgehäuse 10, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, weit nach links bewegt. In diesem Fall greift der Flansch 16 der verlängerten Stange 14 in die Auskragung 17 ein, wobei der Raum 9a abgedichtet wird. Der Luftdruck des normalen Einzelreifens 3a wird dann etwas niedriger, und der Fahrer kann die Panne bemerken. Weil der Luftverlust aus dem Reifen 3a gering ist, kann der Fahrer weiterfahren.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, besteht das Anschlußstück 5 aus zwei separaten Teilen, einem Hauptteil 30 und einem Zusatzteil 31, das für den Anschluß beider Seiten des Druckluft-Stellventils 7 an das Innere der Einzelreifen 3a, 3b bestimmt ist. Beide Teile 30, 31 können durch Verschiebung einer am Hauptteil 31 befestigten Überschiebmuffe 32 (vgl. Pfeil in Fig. 6) miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Dementsprechend kann ein mit einer strichpunktierten Linie dargestelltes Teil, nämlich die Luft­ stromrohrleitung 8 in Fig. 2 durch einfache Betätigung der Über­ schiebmuffe 32 mit den Fingern abgenommen werden. Wenn die Lei­ tung abgenommen ist, wird ein Durchgang des Hauptteils 30 ge­ schlossen, so daß der rechte Einzelreifen 3a und der linke Einzel­ reifen 3b voneinander unabhängig sind. Wenn der/die Fahrer(in) infolge des nachlassenden Luftdruckes der Reifen 3a, 3b eine Panne bemerken, können er oder sie den Wagen sofort anhalten und die Luftstromleitung 8 durch Betätigung der Anschlußstücke 5, 5 ab­ nehmen. Damit ist es möglich, zu verhindern, daß aus dem normalen Einzelreifen 3a Luft entweicht, und der schadhafte Reifen kann dann durch einen neuen Reifen ersetzt werden.

Die Luftstrommenge zwischen den beiden Reifen 3a, 3b wird vor­ geregelt, was nachstehend beschrieben wird:

So wird z. B. bei einer Panne im Einzelreifen 3b angenommen, daß jeder der beiden Reifen 3a, 3b voll mit Luft mit einer Nennmenge 10 gefüllt ist, und die Luft aus dem schadhaften Reifen 3b mit einer Nennmenge 2/h entweicht.

Bei bekannten Mehrfachreifen, die nicht mit einer Luftleitung ver­ bunden sind, entweicht, wie in einer schematischen Luftstrom-Dar­ stellung gezeigt, die Luft aus dem Reifen 3b mit einer Nennmenge 2/h, aber der Reifen 3a ist normal und von dem Luftverlust in Reifen 3b überhaupt nicht betroffen, so daß der Fahrer weiterfah­ ren kann, ohne die Panne in Reifen 3b zu bemerken. Wenn der Fahrer dann eine Kurve mit hoher Geschwindigkeit nimmt, erhöht sich die Gefahr eines schweren Unfalls.

Um solche Unfälle zu vermeiden, sieht die Erfindung die Luftstrom­ rohrleitung 8 vor, die eine bestimmte Luftverbindung zwischen den Einzelreifen 3a, 3b herstellt, so daß bei einer Panne im Reifen 3b diesem Luft aus dem normalen Reifen 3a zugeführt wird, wobei die Luftmenge in beiden Reifen 3a, 3b im wesentlichen gleichmäßig abnimmt, wie das in Fig. 8 dargestellt ist. Somit wird der Luft­ druck in beiden Reifen so gleichmäßig geringer, als nähme der Luftdruck nur in einem Reifen ab. Dementsprechend setzt sich der Fahrer keiner Gefahr aus, wenn er für eine bestimmte Zeit langsam weiterfährt. Allerdings kann der Fahrer dabei kaum feststellen, welcher Reifen beschädigt ist. Außerdem stellt sich noch das Pro­ blem, daß auch der Reifen 3a vollständig mit Luft gefüllt werden muß, wenn der beschädigte Reifen 3b durch einen neuen Reifen er­ setzt wird.

Zur Bewältigung dieses Problems wird vorzugsweise der Luftver­ lust des Einzelreifens 3a so voreingeregelt, daß er geringer ist als der des beschädigten Einzelreifens 3b, so daß der erstere spä­ ter absinkt als der letztere. Fig. 9 ist die schematische Darstellung eines allmählichen Luftverlustes zu entnehmen. Danach kann der Fahrer mit Hilfe des normalen Einzelreifens 3a sein Fahrzeug re­ lativ länger fahren. In diesem Fall entweicht die Luft aus dem Reifen 3a allmählich, so daß der Fahrer die Panne bemerkt, bevor ein wie oben beschriebener schwerer Unfall eintritt.

Zur Verwirklichung des in Fig. 9 dargestellten allmählichen Luft­ verlustes wird die zwischen den beiden Einzelreifen 3a, 3b strö­ mende Luftmenge vorzugsweise auf 0,01 bis 12 Liter/Minute vorge­ geben. Natürlich kann diese Menge in Übereinstimmung mit den Durchmessern der Bauteile 5, 6, 7 und den Formen oder Tiefen der Nuten 20-23 des Ventilgehäuses 10 eingestellt werden.

Die Breite der Nuten 21, 23 auf der Oberfläche des Ventilgehäuses 10 ist in axialer Richtung schmaler und flacher. Je größer die Differenz zwischen den Luftdrücken beider Reifen, desto höher wird deshalb die Luftstrommenge zwischen den beiden Reifen. Dennoch ist es nicht immer notwendig, die Luftstrommenge auf der Basis der Differenz zwischen den Luftdrücken zu erhöhen oder zu ver­ ringern. Infolge der zwischen den beiden Reifen strömenden Luft kann der Fahrer nämlich auch dann eine bestimmte Strecke weiterfah­ ren, wenn das Druckluft-Stellventil nicht eingebaut ist.

Damit der Fahrer sofort feststellen kann, welcher der beiden Reifen 3a, 3b eine Panne hat, können auf der Außenseite des Rades 1 zwei durch eine strichpunktierte Linie dargestellte verschiedenfarbige Lampen 40, 41 angeordnet werden. Wenn z. B. der Reifen 3b eine Panne hat oder aus diesem Reifen Luft entweicht, kann die erste (z. B. rote) Lampe 40 aufleuchten, während die zweite (z. B. grüne) Lampe 41 aufleuchten kann, so daß der Fahrer leicht feststellen kann, aus welchem Reifen Luft entweicht. Die Lampen 40, 41 können mit einer im Ventilgehäuse 10 des Stellventils 7 eingebauten Schalt­ vorrichtung eingeschaltet werden.

Im einzelnen sind auf beiden Seiten einer inneren Umfangsfläche 7a des Stellventils 7, in welcher das Ventilgehäuse 10 verschiebbar ist, mehrere Anschlußklemmen 45 bis 48 angeordnet. Außerdem sind auf der Oberfläche des Ventilgehäuses 10 zwei elektrisch leitende ringförmige Teile 49, 50 angeordnet. In diesem Fall müssen das Stellventil 7 sowie das Ventilgehäuse 10 aus nichtleitendem Werk­ stoff, wie Kunstharz oder dergleichen, bestehen. Wenn eine bestimmte Differenz zwischen den Luftdrücken beider Einzelreifen 3a, 3b ent­ steht, wird das Ventilgehäuse 10 nach links oder rechts bewegt, wobei die Anschlußklemmen 45, 46 in das leitende Teil 49 oder die Klemmen 47, 48 in das leitende Teil 50 eingreifen. Dann wird eine der beiden LEDs der Lampen 40, 41 im Schaltkreis der Fig. 11 ein­ geschaltet. Der Schaltkreis ist so eingerichtet, daß danach eine der beiden Lampen auch dann eingeschaltet bleibt, wenn die Po­ sition des Ventilgehäuses 10 verschoben wird. Das Bezugszeichen 52 kennzeichnet eine Batterie, das Bezugszeichen 53 einen Zeitgeber­ halbleiter und die Bezugszeichen 54, 55 stehen für Halbleiter zur Aufrechterhaltung eines Zustandes.

Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Mehrfachreifenkombi­ nation nicht auf zwei auf einem Rad montierte Einzelreifen beschränkt, sondern auch auf drei oder mehr Einzelreifen anwendbar, wobei das gleiche Ziel und die gleichen Funktionen erreicht werden können.

Wie vorstehend beschrieben, verringert sich infolge des allmählichen Luftverlustes des beschädigten Einzelreifens der Luftdruck des an­ deren Einzelreifens, wenn aus einem oder zwei oder mehr Einzel­ reifen schnell Luft entweicht. Dementsprechend kann der Fahrer die Panne genau so bemerken wie in einem mit einer Kombination aus Einzelreifen ausgerüsteten Fahrzeug.

Wenn aus einem oder zwei oder mehr Einzelreifen langsam Luft ent­ weicht, wird diesen aus dem anderen normalen Einzelreifen Luft zugeführt, wobei der Luftdruck in den Reifen vergleichmäßigt wird. Somit besteht für den Fahrer keinerlei Gefahr eines schweren Un­ falls, der eintreten könnte, wenn er die Panne nicht bemerkt und deshalb den Wagen nicht zum Stehen bringt. Außerdem haben Mehr­ fachreifenkombinationen gute wasserabweisende Eigenschaften, so daß der Fahrer sicher weiterfahren kann. Des weiteren können Mehr­ fachreifenkombinationen sicher geschützt werden, weil das Druck­ luft-Stellventil je nach Höhe des Luftverlustes geöffnet oder geschlos­ sen wird.

Claims (8)

1. Mehrfachreifenkombination aus nebeneinander und parallel zu­ einander auf einem Rad (1) angeordneten Einzelreifen (3a, 3b), dadurch gekennzeichnet, daß die Innen­ räume der nebeneinander angeordneten Einzelreifen (3a, 3b) durch eine Luftstromrohrleitung miteinander verbunden sind.

2. Mehrfachreifenkombination nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftstromrohrleitung (8) ein Druckluft-Stellventil (7) enthält, welches geschlossen ist, wenn der Luftdruck in jedem der Einzelreifen (3a, 3b) gleich ist, und geöffnet ist, wenn eine Differenz zwischen den Luftdrücken der Einzelreifen (3a, 3b) einen vorbestimmten Wert überschreitet, und außerdem geschlossen wird, wenn diese Differenz größer wird und dann einen bestimmten vorge­ gebenen Wert erreicht.

3. Mehrfachreifenkombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstromrohrleitung (8) von den Einzel­ reifen (3a, 3b) abmontierbar ist.

4. Mehrfachreifenkombination nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lampen (40, 41) auf einer Außenseite eines Einzelreifens (3b) angeordnet sind, die aufleuchten, wenn das Stellventil (7) geöffnet wird.

5. Mehrfachreifenkombination nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellventil (7) ein axial in einem zylindrischen Gehäuse (9) verschiebbares Ventilgehäuse (10) und ein Paar Federn (11, 12) zum gleichmäßigen Beaufschlagen des Ventilgehäuses (10) aus entgegengesetzten Richtungen enthält, daß jeder Feder (11, 12) des Federpaares eine über die Seiten des Ven­ tilgehäuses (10) verlängerte Stange (13 bzw. 14) mit einem Flansch (15 bzw. 16) an ihren Enden zugeordnet ist und daß der Flansch (15 bzw. 16) in eine Auskragung (17 bzw. 18) eingreift, die aus einer Innenwand des Gehäuses (9) hervorragt, um den Durchfluß der Luft durch die Luftstromrohrleitung (8) zu blockieren.

6. Mehrfachreifenkombination nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventilgehäuse (10) zylindrisch ist und mehrere kegelige Nuten (20-23) auf einer Oberfläche des zylindrischen Ventilgehäuses (10) in einem bestimmten Abstand voneinander axial angeordnet sind, wobei jede Nut (20-23) sich von einem Seiten­ ende des Ventilgehäuses (10) erstreckt und die andere Seite des Ventilgehäuses (10) nicht erreicht.

7. Mehrfachreifenkombination nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckluft-Stellventil (7) und das Ventil­ gehäuse (10) aus nichtleitendem Werkstoff hergestellt sind.

8. Mehrfachreifenkombination nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Anschlußklemmen (45-48) an beiden Enden einer Innenumfangsfläche des Stellventils (7) und ein Paar ringförmiger leitender Teile (49, 50) auf einem Umfang des Ventilgehäuses (10) angeordnet sind.