DE4323247A1 - Notlaufring für ein zwei- oder mehrteiliges Fahrzeugrad - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Notlaufring für ein zwei- oder mehrteiliges Fahrzeugrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Notlaufring ist aus der DE 83 24 826 U1 bekannt. Der Notlaufring besteht aus Gummi oder einem an­ deren Elastomer und stützt sich mit seinem Fußteil ring­ förmig auf dem Felgenbett ab. Zusätzlich liegt das Fuß­ teil mit seinen beiden Seitenbereichen an den Innenseiten der Reifenwülste an, wenn der Notlaufring zusammen mit dem Luftreifen auf dem zweiteiligen Rad montiert ist. Eine Luftzuführungseinrichtung in Form eines an der In­ nenseite und den beiden Seitenflächen des Notlaufringes vorgesehenen Kanalsystems bzw. in Form von den Notlauf­ ring durchsetzenden Bohrungen gewährleistet, daß die durch ein Ventil in Richtung Felgenbett einströmende Luft in den Luftreifeninnenraum gelangt.

Der bekannte Notlaufring erfordert aus Montagegründen ein zwei- oder mehrteiliges Rad. Derartige Räder sind jedoch nicht zuletzt aufgrund der erforderlichen Abdichtung der beiden bzw. mehreren Einzelteile gegeneinander entspre­ chend teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Notlaufring be­ reitzustellen, der auf zwei- oder mehrteiligen Rädern, die selbst nicht luftabdichtend sind, einsetzbar ist, so daß die Herstell- und Montagekosten für das Fahrzeugrad gesenkt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Kerngedanke der Erfindung ist es dabei, den vom Luftrei­ fen umschlossenen Raum durch den Notlaufring in zwei Be­ reiche zu unterteilen, wobei der äußere Bereich (zwischen der "Außenseite" des Notlaufringes und dem Luftreifen) unter Druck steht und der innere Bereich (zwischen der "Innenseite" des Notlaufringes und dem Felgenbett) druck­ los ist. Somit kann die Abdichtung des zwei- oder mehr­ teiligen Rades in sich entfallen. Durch den Wegfall der Dichtflächen an den entsprechenden Radteilen sowie dem Wegfall einer Dichtung reduzieren sich die Herstellkosten für das Fahrzeugrad. Auch die Montage des Fahrzeugrades wird vereinfacht, da keinerlei Rücksicht auf eine ord­ nungsgemäße und sichere Abdichtung der Radteile gegenein­ ander erforderlich ist. Dadurch erhöht sich die Funkti­ onssicherheit der Kombination Luftreifen - Fahrzeugrad. Die Luftzuführungseinrichtung kann in einfacher und ko­ stengünstiger Weise z. B. durch einen Schlauch ausgeführt sein.

Durch die Formgestaltung und Abmessung des Notlaufringes gemäß Anspruch 2 ergibt sich beim Zusammenbau des Rades naturgemäß eine Vorspannung im Notlaufring, die eine Flä­ chenpressung in den mit Dichtflächen versehenen Seitenbe­ reichen des Notlaufringes erzeugt. Somit ergibt sich zwangsläufig durch einen einfachen Montagevorgang, der sich von dem Montagevorgang eines Notlaufringes nach dem Stand der Technik nur dadurch unterscheidet, daß eine et­ was höhere Kraft zum Verspannen der Radeinzelteile not­ wendig ist, eine sichere Abdichtung zwischen Notlaufring und Reifenwülsten. Durch den Luftdruck auf die konvexe Seite des Notlaufringes erhöht sich zusätzlich die Kraft, mit der die Seitenbereiche des Notlaufringes gegen die Reifenwülste gepreßt werden.

Die Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 3 bietet fol­ gende Vorteile: Das Material des Notlaufringes ermöglicht das Aufbringen einer über einen langen Zeitraum konstant bleibenden axial gerichteten Vorspannung auf die Dicht­ flächen ohne plastische Verformung. Gleichzeitig gewähr­ leisten die Materialeigenschaften des Notlaufringes eine ausreichende Tragfähigkeit im Notlauffall. Als Materia­ lien für den "tragenden Teil" des Notlaufringes bieten sich beispielsweise Stahl, Aluminium, Kevlar etc. an. Die Dichtfunktion des Notlaufringes an den Seitenbereichen übernimmt ein elastomeres Material, das die an den Innen­ seiten der Reifenwülste aufgrund des Reifenherstellungs­ prozesses vorhandenen Heizbalgentlüftungen überbrückt, Relativbewegungen zwischen Reifenwülsten und Notlaufring (z. B. bei Kurvenfahrt) ausgleicht und so dick bemessen ist, daß ein Aufscheuern des stahldrahtbesetzten Reifen­ wulstbereiches durch das tragende Material des Notlauf­ ringes nicht erfolgen kann.

Zwar ist aus der US-PS 4,346,747 ein tragfähiger, im Querschnitt im wesentlichen U-förmiger Notlaufring aus Metall bekannt. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung besteht der bekannte Notlaufring jedoch aus mehreren bogenförmigen Elementen, die scharnierartig miteinander verbunden sind und deren Tragseiten mit einer Vielzahl von Bohrungen versehen ist, die der Gewichtserleichterung und dem Luftdurchtritt durch den Notlaufring dienen.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist ins­ besondere bei Niederquerschnittreifen mit einem kleinen Verhältnis von Höhe zu Breite des Reifenquerschnittes vorteilhaft. Bei derartigen Reifen reduziert sich durch den Einsatz eines Notlaufringes das federnde Luftvolumen im Luftreifeninnenraum zusätzlich. Durch ein externes Luftdruckreservoir, wie es an sich aus der DE-OS 22 01 461 bekannt ist, kann eine beträchtliche Vergrößerung des Luftfedervolumens erreicht werden, wodurch der Federungs- und Abrollkomfort des Luftreifens wesentlich verbessert wird.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 ergeben sich im Notlauffall bessere Abroll­ eigenschaften. Die Schicht des elastomeren Materials be­ wirkt eine Stoßdämpfung, die im Notlauffall den Fahrkom­ fort erhöht und Schäden am Fahrwerk des Fahrzeuges ver­ meidet.

Gemäß Anspruch 6 wird analog zur DE 32 46 086 C2 auf die äußere Mantelfläche des Notlaufrings ein Gleitmittelbelag aufgebracht, der beispielsweise aus einem geschlossenzel­ ligen Körper besteht, dessen Zellen das Gleitmittel im festen, flüssigen oder flüssig-viskosen Aggregatzustand enthalten. Durch das erst im Notlauffall freigesetzte Gleitmittel wird die Reibung zwischen dem Notlaufring und dem Luftreifen in erheblichem Maße verringert, dadurch eine übermäßige Temperaturerhöhung verhindert. Bei intak­ tem Luftreifen unterliegt die Gleitmittelschicht nur ei­ ner unbedeutenden Walkbewegung, so daß die Lebensdauer der Gleitmittelschicht wesentlich erhöht wird.

Die Anordnung des Ventils gemäß Anspruch 7 ist bei der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft, da sowieso eine vom Felgenbett losgelöste Luftzuführungseinrichtung durch den Notlaufring hindurch erforderlich ist. Die Ventilanordnung im Mittenbereich des Rades an sich ist aus der DE 90 14 583 U1 bekannt und bietet den Vorteil eines Schutzes vor mutwilliger Beschädigung oder vor Um­ welteinflüssen. Außerdem ist diese Ventilanordnung op­ tisch ansprechend. Die Luftzuführung vom zentral an­ geordneten Ventil zum Notlaufring kann beispielsweise durch einen Schlauch erfolgen.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Fahrzeugrad mit einem Luftreifen und einem er­ findungsgemäßen Notlaufring im Querschnitt.

Das zweiteilige Fahrzeugrad 1 besteht aus einem inneren Radkörper 2 und einem äußeren Radring 3, die über am Um­ fang verteilte Schrauben 4 miteinander verbunden sind. Das Fahrzeugrad 1 besitzt ein inneres und ein äußeres Felgenhorn 5 bzw. 6, die zwischen sich einen Luftreifen 7 aufnehmen. Der Luftreifen 7 besteht aus einer Lauffläche 8, Seitenwänden 9 und inneren und äußeren Reifenwülsten 10a bzw. 10b. Zwischen die Reifenwülste 10a,b des Luft­ reifens 7 ist ein erfindungsgemäßer Notlaufring 11 einge­ setzt.

Der Notlaufring 11 ist im Querschnitt etwa C-förmig, be­ steht aus einem elastischen Material mit hohem E-Modul, z. B. Stahl, Aluminium oder Kevlar und besitzt eine wei­ testgehend konstante Wandstärke. Die konkave Seite 12 des Notlaufringes 11 ist dem Felgenbett 13 des Fahrzeugrades 1 zugewandt, während die konvexe Seite 14 des Notlaufrin­ ges 11 der Lauffläche 8 des Luftreifens 7 gegenüberliegt. Die Seitenbereiche 15 des Notlaufringes 11 sind als Dichtflächen 16 zu den Reifenwülsten 10a,b ausgebildet und tragen ein elastomeres Material. An die konvexe Seite 14 des Notlaufringes legt sich im Notlauffall die der Lauffläche 8 des Luftreifens 7 gegenüberliegende Innen­ seite 26 an. Zum Zwecke der Steigerung des Abrollkomforts im Notlauffall ist die konvexe Seite 14 des Notlaufringes 11 mit einer Schicht 17 eines elastomeren Materials ver­ sehen. An der Oberseite dieser Schicht 17 befindet sich eine Gleitmittelschicht 18, die z. B. aus einem geschlos­ senzellige Körper, beispielsweise einer Schaumstoff­ schicht besteht, deren Zellen das Gleitmittel enthalten.

Durch den erfindungsgemäßen Notlaufring 11 wird der vom Luftreifen 7 umschlossene Raum in zwei Bereiche unter­ teilt: Der als Luftreifeninnenraum 24 bezeichnete äußere Bereich steht bei intaktem Luftreifen 7 unter Druck, wäh­ rend der innere Raum 28 immer drucklos ist.

Das Aufpumpen des Luftreifens 7 erfolgt über eine mit 19 bezeichnete Luftzuführungseinrichtung, die mit einem im Mittenbereich 20 des Radkörpers 2 angeordneten Ventil 21 verbunden ist und aus einem zum Notlaufring 11 führenden Schlauch 22 sowie einer den Schlauch 22 gasdicht aufneh­ menden Durchtrittsöffnung 23 im Notlaufring 11 besteht. Alternativ kann der Schlauch 22 abschnittsweise auch durch einen in den Radkörper 2 integrierten Luftführungs­ kanal ersetzt werden.

Die Montage des Luftreifens 7 und des Notlaufringes 11 auf das Fahrzeugrad 1 wird nachfolgend beschrieben:

Vor der Montage ist das Fahrzeugrad 1 in den inneren Rad­ körper 2 und den äußeren Radring 3 geteilt. Der Notlauf­ ring 11 wird derart in den Luftreifen 7 eingelegt, daß die Seitenbereiche 15 des Notlaufringes 11 an den Reifen­ wülsten 10a,b anliegen. Anschließend wird der Luftreifen 7 samt Notlaufring 11 auf den inneren Radkörper 2 derart aufgeschoben, daß der innere Reifenwulst 10a am inneren Felgenhorn 5 zur Anlage kommt. Da der Schlauch 22 in einer Aussparung im Bereich der Trennebene der beiden Radhälften 2, 3 liegt, kann die Verlegung des Schlauches 22 in einfacher und sicherer Weise erfolgen. Das ventil­ seitige Ende des Schlauches 22 ist hierbei mit dem Ventil 21 zu verbinden. Nun wird der äußere Radring 3 an die Außenseite des äußeren Reifenwulstes 10b angelegt und mittels der Schrauben 4 entgegen der Vorspannung des Not­ laufringes 11 am inneren Radkörper 2 festgeschraubt. Durch diesen Befestigungsvorgang wird der Notlaufring 11 in axialer Richtung elastisch vorgespannt, so daß seine Dichtflächen 16 abdichtend an der Innenseite der Reifen­ wülste 10a,b anliegen. Wird nun der Innenraum 24 des Luftreifens 7 über die Luftzuführungseinrichtung 19 be­ füllt, so baut sich ein Luftdruck im Innenraum 24 auf, der den Notlaufring 11 in radialer Richtung nach innen belastet und für eine zusätzliche Kraftkomponente in Richtung der Reifenwülste 10a,b sorgt. Zur Unterstützung der Dichtwirkung ist das elastomere Material der Dicht­ flächen 16 im Bereich des Übergangs der Reifenwülste 10a,b in die Seitenwände 9 des Luftreifens 7 mit einer überkragenden Dichtlippe 25 versehen, die sich durch den im Luftreifeninnenraum 24 herrschenden Überdruck an die Innenwand der Seitenwände 9 anlegt und für zusätzliche Abdichtung sorgt.

Claims (7)

1. Notlaufring für ein zwei- oder mehrteiliges Fahr­ zeugrad mit schlauchlosem Luftreifen, dessen Reifen­ wülste an Felgenhörnern des Fahrzeugrades anliegen, wobei der Notlaufring das sich zwischen den Felgen­ hörnern erstreckende Felgenbett des Fahrzeugrades überdeckt, mit einer den Notlaufring in radialer Richtung durchsetzenden Luftzuführungseinrichtung, die einerseits mit einem radaußenseitig angeordneten Ventil in Verbindung steht und andererseits in einen Luftreifeninnenraum mündet, der von den Innenflächen des Luftreifens und der radial außenliegenden Fläche des Notlaufringes begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Notlaufring (11) an seinen beiden den Reifenwülsten (10a,b) zugewandten Seitenbereichen (15) ringförmige Dichtflächen (16) aufweist und die Luftzuführungseinrichtung (19) ge­ genüber dem Raum (28), der von der radial innenlie­ genden Fläche (konkave Seite 12) des Notlaufringes (11) und dem Felgenbett (13) begrenzt wird, gasdicht ausgeführt ist.

2. Notlaufring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Notlaufring (11) im Querschnitt im wesentlichen C- oder U-förmig ist, wobei die konkave Seite (12) des Notlaufringes (11) dem Felgenbett (13) zugewandt ist und die Breite des Notlaufringes (11) im nicht montierten Zustand grö­ ßer ist als der axiale Abstand der Reifenwülste (10a,b) des auf das Fahrzeugrad (1) montierten Luftreifens (7).

3. Notlaufring nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch ,gekennzeichnet, daß der Notlaufring (11) aus einem elastischen Material mit hohem E-Modul besteht und die Dichtflächen (16) an den Seitenbereichen (15) des Notlaufringes (11) von elastomerem Material gebildet werden.

4. Notlaufring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführungsein­ richtung (19) mit einem außerhalb des Luftreifenin­ nenraums (24) angeordneten druckluftbeaufschlagten Behälter verbunden ist.

5. Notlaufring nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Seite (14) des Notlaufringes (11) mit einer Schicht (17) eines elastomerem Materials versehen ist.

6. Notlaufring nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Seite (14) des Notlaufringes (11) mit einem Gleitmittel (18) versehen ist.

7. Notlaufring nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (21) im Mit­ tenbereich (20) des Fahrzeugrades (1) angeordnet ist.