DE4136049A1 - Mehrfachreifenkombination - Google Patents
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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.
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