DE4325470A1 - Low-noise vehicle wheel - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad, das gegenüber einem konventionellen Fahrzeugrad wesentlich geringere Laufgeräusche erzeugt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Befüllen des Reifeninnenraumes, um ein konventionelles Fahrzeugrad erfindungsgemäß auszubilden.The invention relates to a vehicle wheel compared to a conventional Vehicle wheel generates much lower running noise. The invention further relates to a method of filling the tire interior to a conventional one Train vehicle wheel according to the invention.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugräder unterschiedlicher Bauart und Ausgestaltung bekannt. Für Kraftfahrzeuge ist es durchweg üblich, eine schlauchlose Bereifung zu verwenden. Der schlauchlose Reifen wird dabei mit speziellen Vorrichtungen in der Weise auf eine Felge aufgesetzt, daß der radial umlaufende Wulst des Reifens an einer an der Peripherie der Felge angeordneten Felgenschulter innenseitig anliegt und ein von dem Reifen und der Felge umschlossener torusförmiger Reifeninnenraum gebildet wird. Der Reifeninnenraum ist über ein an der Felge angeordnetes Ventil mit einem Füllgas, in der Regel mit Druckluft, befüllbar. Dabei stellt der Fülldruck einen für die Laufeigenschaften des Fahrzeugrades wesentlichen Parameter dar.Vehicle wheels of different types and are from the prior art Design known. It is common for motor vehicles to be tubeless Use tires. The tubeless tire comes with special Devices placed on a rim in such a way that the radially circumferential bead of the tire on a rim shoulder arranged on the periphery of the rim rests on the inside and a toroidal shape enclosed by the tire and the rim Tire interior is formed. The tire interior is over a on the rim arranged valve can be filled with a filling gas, usually with compressed air. Here the filling pressure is essential for the running properties of the vehicle wheel Parameters.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 92 103 501 ist bekannt, daß die Reifen der Fahrzeugräder eine wesentliche Geräuschquelle eines Kraftfahrzeuges darstellen. Die Laufgeräusche des Fahrzeugrades werden zum einen dadurch generiert, daß die einzelnen Profilstollen der Lauffläche des Reifens periodisch auf der Fahrbahn aufschlagen und somit eine periodische Deformation des Reifens bewirken. Ein weiterer Mechanismus zur Erzeugung des Laufgeräusches rührt von der Kompression des Reifengummis im in Laufrichtung vorderen Bereich der Auflagefläche des Reifens und der entsprechenden Dekompression im hinteren Bereich der Auflagefläche des Reifens her. In der genannten europäischen Patentanmeldung wird zur Verminderung der Laufgeräusche eines Fahrzeugreifens vorgeschlagen, die einzelnen Stollen des Laufflächenprofils in axialer Richtung in der Weise versetzt anzuordnen, daß die Stollen einzelner axial versetzter Profilbereiche phasenversetzt auf der Fahrbahn aufschlagen und somit eine destruktive Interferenz der von den einzelnen Profilbereichen gebildeten Geräuschquellen bewirkt wird. Eine wesentliche Verminderung der Fahrgeräusche kann durch diese Maßnahme jedoch nicht erreicht werden.From European patent application EP 92 103 501 it is known that the tires of Vehicle wheels represent an essential source of noise of a motor vehicle. The Running noises of the vehicle wheel are generated on the one hand by the fact that the individual treads of the tread of the tire periodically on the road hit and thus cause a periodic deformation of the tire. Another Mechanism for generating the running noise comes from the compression of the Tire rubbers in the front area of the contact surface of the tire in the direction of travel the corresponding decompression in the rear area of the tire contact area forth. In the European patent application mentioned, the Running noise of a vehicle tire suggested the individual studs of the To arrange tread profile offset in the axial direction in such a way that the studs Impact individual axially offset profile areas out of phase on the road and thus a destructive interference of those formed by the individual profile areas Noise sources is caused. A significant reduction in driving noise can cannot be achieved by this measure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in der Weise weiterzubilden, daß die Laufgeräusche des Fahrzeugrades wesentlich verringert werden und ein Verfahren anzugeben, mit welchem die erfindungsgemäße Weiterbildung an einem konventionellen Fahrzeugrad in einfacher Weise verwirklicht werden kann.The invention has for its object a vehicle wheel according to the preamble of claim 1 in such a way that the running noise of the vehicle wheel be significantly reduced and specify a method by which the Further development according to the invention on a conventional vehicle wheel in a simple manner Way can be realized.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Fahrzeugrades durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.With regard to the vehicle wheel, the task is characterized by the characteristic features of claim 1 solved.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Reifeninnenraum eines Fahrzeugrades einen Resonanzraum darstellt, der die Laufgeräusche, die im wesentlichen von an der Lauffläche zu lokalisierenden Geräuschquellen ausgehen, wesentlich verstärkt. Der Erfindung liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, daß die Fahrgeräusche wesentlich verringert werden können, wenn die Resonanzwirkung des Reifeninnenraumes durch Befüllen mit einem schallabsorbierenden Füllmaterial beseitigt oder zumindest wesentlich reduziert wird. Um die statischen und dynamischen Eigenschaften des Reifens nicht zu verändern, wird neben dem Füllmaterial das Reifeninnere in bekannter Weise mit einem unter Druck stehenden Füllgas, insbesondere Druckluft, gefüllt. Das Füllmaterial muß eine körnige Konsistenz aufweisen, die sich der Deformation des Reifens anpaßt und darf nicht scharfantig sein, um die Innenhaut des Reifens nicht zu beschädigen. Um die Langzeitbeständigkeit des Füllmaterials sicherzustellen, muß das Füllmaterial unter der Walkbewegung des Reifens formbeständig bleiben und weiterhin gegen die bei hoher Fahrgeschwindigkeit auftretende Temperaturerhöhung des Reifens beständig sein.The invention is based on the finding that the tire interior is one Vehicle wheel represents a resonance room, the running noise, which in the essentially assume noise sources to be located on the tread, significantly reinforced. The invention is further based on the knowledge that the Driving noise can be significantly reduced if the resonance effect of the Tire interior by filling with a sound absorbing filler is eliminated or at least significantly reduced. To the static and dynamic In addition to the filling material, the properties of the tire will not change Tire interior in a known manner with a pressurized filling gas, especially compressed air. The filler must have a granular consistency have, which adapts to the deformation of the tire and must not be sharp not to damage the inner skin of the tire. To ensure long-term durability ensure the filler material, the filler material under the flexing movement of the Tires remain dimensionally stable and continue against those at high driving speeds occurring increase in temperature of the tire be stable.
Die Ansprüche 2 bis 14 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades.Claims 2 to 14 relate to advantageous developments of the invention Vehicle wheel.
Das Füllmaterial kann entsprechend Anspruch 2 den Reifeninnenraum im wesentlichen vollständig ausfüllen. Zur gleichzeitigen Befüllung des Reifeninneren mit dem Füllmaterial und dem Füllgas kann ein entsprechend den Ansprüchen 4 bis 6 ausgebildetes Ventilsystem vorgesehen sein. Weiterhin ist denkbar, in dem Reifeninnenraum entsprechend Anspruch 7 zwei separate Füllkammern für das körnige Füllmaterial und das Füllgas vorzusehen.According to claim 2, the filling material can essentially fill the interior of the tire fill in completely. For simultaneous filling of the inside of the tire with the Filling material and the filling gas can be one according to claims 4 to 6 trained valve system may be provided. It is also conceivable in which Tire interior according to claim 7 two separate filling chambers for the granular Provide filling material and the filling gas.
Vorteilhafte Eigenschaften des körnigen Füllmaterials sind in den Ansprüchen 8 bis 13 angegeben. Dabei ist vorteilhaft, daß das Füllmaterial neben einem hohen Schallabsorptionswert eine weitgehend homogene Korngröße geringen Durchmessers aufweist und schwer entflammbar ist. Als Füllmaterial eignen sich besonders aufschäumbare Kunststoffmaterialien, insbesondere Polystyrol.Advantageous properties of the granular filling material are in claims 8 to 13 specified. It is advantageous that the filling material in addition to a high Sound absorption value a largely homogeneous grain size of small diameter has and is flame retardant. Are particularly suitable as filling material foamable plastic materials, especially polystyrene.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.The object is achieved with regard to the method by the features of claim 14 solved.
Nach Mischen des Reifen-Füllgases mit dem körnigen Füllmaterial wird das Füllgas ggfls. komprimiert und das Gemisch aus Füllmaterial und Füllgas in den Reifeninnenraum eingeblasen.After the tire inflation gas is mixed with the granular inflation material, the inflation gas becomes if necessary compressed and the mixture of filling material and filling gas in the Blown in the tire interior.
Die Ansprüche 15 und 16 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemaßen Verfahrens.Claims 15 and 16 relate to advantageous developments of the inventive method.
Entsprechend Anspruch 15 ist es vorteilhaft, während des Befüllens des Reifeninnenraums ein Auslaßventil vorzusehen, um überschüssiges Füllgas abzuführen. Wird ein aufschäumbares Kunststoffmaterial als Füllmaterial verwendet, so kann ein entsprechender Schritt zum Aufschäumen des Kunststoffmaterials entsprechend Anspruch 16 dem Verfahren nach Anspruch 14 vorausgehen.According to claim 15, it is advantageous during the filling of the Provide an exhaust valve inside the tire to discharge excess inflation gas. If a foamable plastic material is used as the filling material, then a corresponding step for foaming the plastic material accordingly Claim 16 precede the method of claim 14.
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown for example in the drawings. Show it:
Fig. 1 im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines peripheren Abschnitts des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades; Fig. 1 in cross-section a first embodiment of a peripheral portion of the vehicle wheel according to the invention;
Fig. 2 im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines peripheren Abschnitts des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades; FIG. 2 shows in section a second embodiment of a peripheral portion of the vehicle wheel according to the invention;
Fig. 3 eine ausschnittsweise Vergrößerung eines Teilbereichs der Fig. 1 und 2; Fig. 3 shows a sectional enlargement of a portion of Fig. 1 and 2;
Fig. 4A und B eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung zum Befüllen des Reifeninnenraums. FIGS. 4A and B show a schematic representation of a valve assembly according to the invention for filling the tire inner space.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades. Eine Felge 1 weist in ihrem peripheren Bereich eine im wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Felgenschulter 2 auf, die über speichenartige Verbindungsteile 3 mit der nicht gezeigten Achse des Fahrzeugrades in Verbindung steht. In ihren Endbereichen weist die Felgenschulter 2 zwei radial umlaufende Felgenhörner 4 und 5 auf, an welchen sie mit dem Wulst 11, 12 eines Reifens 10 in Verbindung steht. Zur Erhöhung der Stabilität kann der Wulst 11, 12 des Reifens 10 eine Verstärkung in Form eines Wulstkerns 13, 14 aufweisen. An der Lauffläche 15 verfügt die Gummibeschichtung des Reifens über profilartige Vertiefungen 16. Fig. 1 shows a first embodiment of the vehicle wheel according to the invention. A rim 1 has in its peripheral region a rim shoulder 2 which extends essentially in the axial direction and which is connected to the axle of the vehicle wheel ( not shown) via spoke-like connecting parts 3 . In its end regions, the rim shoulder 2 has two radially encircling rim flanges 4 and 5 , on which it is connected to the bead 11 , 12 of a tire 10 . To increase the stability, the bead 11 , 12 of the tire 10 can have a reinforcement in the form of a bead core 13 , 14 . The rubber coating of the tire has tread-like depressions 16 on the tread 15 .
Die Felgenschulter 2 und der Reifen 10 umschließen einen gasdicht abgeschlossenen Reifeninnenraum 6, der über ein Ventil 7 in der Felge 1 mit einem Füllgas, insbesondere Druckluft, befüllbar ist. Der in dem Innenraum 6 herrschende Fülldruck ist ein reifenspezifischer, die Laufeigenschaften des Reifens wesentlich bestimmender Parameter.The rim shoulder 2 and the tire 10 enclose a gas-tight inner space 6 which can be filled with a filling gas, in particular compressed air, via a valve 7 in the rim 1 . The inflation pressure prevailing in the inner space 6 is a tire-specific parameter which essentially determines the running properties of the tire.
Erfindungswesentlich ist der Reifeninnenraum 6 entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im wesentlichen vollständig mit einem körnigen, form- und temperaturbeständigen Füllmaterial angefüllt. Das Füllmaterial weist gegenüber der gemäß dem Stand der Technik zur Befüllung verwendeten Druckluft eine wesentlich größere Schallabsorption auf, so daß der Reifeninnenraum 6 akustisch bedämpft ist und seine Resonanzwirkung beseitigt oder zumindest wesentlich verringert wird. Neben dem Füllmaterial wird der Reifeninnenraum 6 mit einem Füllgas, insbesondere Druckluft, befüllt, so daß sich die statischen und dynamischen Eigenschaften des Reifens gegenüber der konventionellen Befüllung mit Druckluft nicht, allenfalls aber unwesentlich, ändern. Der Fahrkomfort wird daher durch das Füllmaterial in keiner Weise eingeschränkt. Durch die erfindungswesentliche, körnige Konsistenz des Füllmaterials wird sichergestellt, daß das Füllmaterial sich der Deformation des Reifens in jeder Phase der Reifenumdrehung anpaßt. Gegenüber einer Ausschäumung des Reifeninnenraums mit einem mehr oder weniger elastischen Material weist die erfindungsgemäße Befüllung des Reifeninnenraums mit einem körnigen Füllmaterial den Vorteil auf, daß das Füllmaterial durch die Walkarbeit des Reifens nicht zersetzt wird, sondern die Walkarbeit des Reifens lediglich allenfalls eine Umverteilung des Füllmaterials bewirkt.Essential to the invention, the tire interior 6 is essentially completely filled with a granular, dimensionally and temperature-resistant filler material in accordance with the first exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 1. Compared to the compressed air used for filling according to the prior art, the filling material has a substantially greater sound absorption, so that the tire interior 6 is acoustically damped and its resonance effect is eliminated or at least substantially reduced. In addition to the filling material, the tire interior 6 is filled with a filling gas, in particular compressed air, so that the static and dynamic properties of the tire do not change, but at most insignificantly, compared to the conventional filling with compressed air. Driving comfort is therefore not restricted in any way by the filling material. The granular consistency of the filler material, which is essential to the invention, ensures that the filler material adapts to the deformation of the tire in every phase of the tire rotation. Compared to a foam filling of the tire interior with a more or less elastic material, the inventive filling of the tire interior with a granular filling material has the advantage that the filling material is not decomposed by the flexing work of the tire, but rather the flexing work of the tire only causes a redistribution of the filling material at most .
Neben einer körnigen Konsistenz ist zu fordern, daß das verwendete Füllmaterial auch bei längerer Beanspruchung form- und temperaturbeständig ist. Die Formbeständigkeit kann insbesondere durch die Verwendung eines elastisch deformierbaren Materials erreicht werden. Die Temperaturbeständigkeit ist aufgrund der Temperaturerhöhung des Reifens bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit wesentlich. Vorteilhaft ist selbstverständlich auch, daß das Füllmaterial einen hohen Schallabsorptionswert aufweist, damit die Resonanzbedämpfung des Reifeninnenraums besonders wirkungsvoll ist. Um eine gute dynamische Anpassung des Füllmaterials an die Deformation des Reifens zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, daß das verwendete Füllmaterial eine weitgehend homogene Korngröße geringen Durchmessers aufweist. Das Füllmaterial kann insbesondere kugelförmig mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm ausgebildet sein. Jedoch ist zu beachten, daß das Füllgas sich in dem Reifeninnenraum 6 gleichmäßig verteilen kann und somit einen gleichmäßigen Druck auf die Wandung des Reifens ausübt. Das Füllmaterial darf daher das Strömen des Füllgases infolge der durch die Walkbewegung hervorgerufenen Deformation des Reifens nicht behindern. Daher darf die Korngröße des Füllmaterials nicht zu gering bemessen werden. Das Füllmaterial füllt den Reifeninnenraum 6 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 im wesentlichen vollständig aus. Der Volumenanteil des Füllmaterials beträgt dabei vorzugsweise mehr als 90%.In addition to a granular consistency, it must be demanded that the filling material used is dimensionally and temperature-resistant even under prolonged use. The dimensional stability can be achieved in particular by using an elastically deformable material. The temperature resistance is essential due to the temperature increase of the tire at a high vehicle speed. Of course, it is also advantageous that the filler material has a high sound absorption value, so that the resonance damping of the tire interior is particularly effective. In order to ensure a good dynamic adaptation of the filler material to the deformation of the tire, it is advantageous that the filler material used has a largely homogeneous grain size of small diameter. The filling material can in particular be spherical with a diameter of less than 1 mm. However, it should be noted that the inflation gas can distribute itself evenly in the tire interior 6 and thus exerts a uniform pressure on the wall of the tire. The filling material must therefore not hinder the flow of the filling gas as a result of the deformation of the tire caused by the flexing movement. Therefore the grain size of the filling material must not be too small. The filling material essentially completely fills the tire interior 6 in the exemplary embodiment according to FIG. 1. The volume fraction of the filling material is preferably more than 90%.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades. Die Einzelheiten der Bereifung wurden bereits anhand von Fig. 1 beschrieben. Abweichend von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zwei torusförmige Füllkammern 6a, 6b im Reifeninnenraum auf. Eine davon, hier die auf der Seite der Auflagefläche 15 angeordnete Füllkammer 6b ist mit dem bereits beschriebenen körnigen Füllmaterial im wesentlichen vollständig gefüllt, während die andere, auf der Seite der Achse angeordnete Füllkammer 6a nur mit einem Füllgas, insbesondere Druckluft, befüllt ist. Die beiden Füllkammern 6a und 6b sind durch eine membranartige Zwischenwand 8 getrennt. Die membranartige Zwischenwand 8 gewährleistet einen Druckausgleich zwischen den beiden Füllkammern 6a und 6b. Somit wird bewirkt, daß das Füllmaterial der Füllkammer 6b durch den Druck des Füllgases der Füllkammer 6a formschlüssig an die Reifenwandung angepreßt wird. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform verbessert die Deformierbarkeit des Reifens während der Walkbewegung desselben. Ferner kann das Füllmaterial in die Kammer 6b bereits bei Herstellung des Reifens eingebracht werden und bleibt in dieser auch bei einem Wechsel des Reifens enthalten. Fig. 2 shows a second embodiment of the vehicle wheel according to the invention. The details of the tires have already been described with reference to FIG. 1. In a departure from the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the exemplary embodiment shown in FIG. 2 has two toroidal filling chambers 6 a, 6 b in the tire interior. One of these, here the filling chamber 6 b arranged on the side of the support surface 15 , is essentially completely filled with the granular filling material already described, while the other filling chamber 6 a arranged on the axis side is only filled with a filling gas, in particular compressed air . The two filling chambers 6 a and 6 b are separated by a membrane-like partition 8 . The membrane-like partition 8 ensures pressure equalization between the two filling chambers 6 a and 6 b. This causes the filling material of the filling chamber 6 b to be positively pressed against the tire wall by the pressure of the filling gas of the filling chamber 6 a. The embodiment shown in FIG. 2 improves the deformability of the tire during the flexing movement thereof. Further, the filler material may be in the chamber 6 b of the tire are already introduced in the manufacture and remains in that also contain during a change of the tire.
Die mit dem Füllmaterial gefüllte Kammer kann jedoch auch felgenseitig vorgesehen sein.However, the chamber filled with the filling material can also be provided on the rim side his.
In Fig. 3 ist der Bereich 9 des Reifeninnenraums 6 bzw. der Füllkammer 6b ausschnittsweise vergrößert dargestellt. In dem Ausschnitt 9 sind die einzelnen Partikel 20 des körnigen Füllmaterials erkennbar. Vorteilhaft sind die Partikel des Füllmaterials in hoher Dichte angeordnet, so daß der Reifeninnenraum 6 bzw. die Füllkammer 6b nahezu vollständig mit den Partikeln ausgefüllt ist. Die zwischen den Partikeln 20 des Füllmaterials ausgebildeten Zwischenvolumina 21 können von dem Füllgas durchströmt werden.In Fig. 3, the region 9 of the tire inner space 6 and the loading chamber 6 b fragmentary enlarged. The individual particles 20 of the granular filling material can be seen in the cutout 9 . The particles of the filler are arranged in high density advantageously is such that the tire inner space 6 and the loading chamber 6 b almost completely filled with the particles. The intermediate volumes 21 formed between the particles 20 of the filling material can be flowed through by the filling gas.
Um die Masse und das Trägheitsmoment des Fahrzeugrades durch die Befüllung nicht wesentlich zu erhöhen, eignet sich insbesondere ein elastisch verformbares Kunststoffmaterial geringer Dichte als Füllmaterial. Besonders vorteilhaft erweist sich ein aufschäumbares Kunststoffmaterial, z. B. Polystyrol, das u. a. unter dem Warenzeichen Styropor® vertrieben wird. Gegebenenfalls kann auch ein Zusatz anderer Kunststoffkomponenten neben Polystyrol Verwendung finden. Als Treibmittel kann Pentan oder ein anderes Kohlenwasserstoffgas eingesetzt werden. Bei Verwendung von Polystyrol als Füllmaterial ist eine Schüttdichte von 20 bis 40 kg/m³ realisierbar. Aufschäumbare Kunststoffmaterialien weisen den Vorteil auf, daß die Korngröße des Füllmaterials durch den Aufschäumvorgang in weiten Grenzen beeinflußbar ist und sich eine relativ homogene Korngröße einstellt.Not about the mass and the moment of inertia of the vehicle wheel due to the filling to increase substantially, an elastically deformable is particularly suitable Low density plastic material as filler. It has proven to be particularly advantageous a foamable plastic material, e.g. B. polystyrene, the u. a. under the Trademark Styropor® is distributed. If necessary, an addition of others Plastic components are used in addition to polystyrene. Can be used as a blowing agent Pentane or another hydrocarbon gas can be used. When using A bulk density of 20 to 40 kg / m³ can be achieved with polystyrene as filling material. Foamable plastic materials have the advantage that the grain size of the Filling material can be influenced within a wide range by the foaming process sets a relatively homogeneous grain size.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades erfolgt die Befüllung der Füllkammer 6a mit dem Füllgas in bekannter Weise über ein an der Felge 1 angeordnetes Ventil 7. Die Druckregulierung des im Reifeninnenraum 6 neben dem Füllmaterial einzubringenden Füllgases des in Fig. 1 dargestellten Fährzeugrades kann ebenfalls über ein konventionelles Ventil 7 erfolgen. Vorteilhaft kann der Reifeninnenraum 6 gleichzeitig mit dem Füllmaterial und mit dem Füllgas befüllt werden. Das Grundprinzip einer dazu erforderlichen Ventilanordnung ist schematisch anhand der Fig. 4A und 4B dargestellt.In the exemplary embodiment of the vehicle wheel according to the invention shown in FIG. 2, the filling chamber 6 a is filled with the filling gas in a known manner via a valve 7 arranged on the rim 1 . The pressure regulation of the filling gas to be introduced into the tire interior 6 in addition to the filling material of the vehicle wheel shown in FIG. 1 can also be carried out via a conventional valve 7 . The tire interior 6 can advantageously be filled simultaneously with the filling material and with the filling gas. The basic principle of a valve arrangement required for this is shown schematically with reference to FIGS. 4A and 4B.
In die Felge 2 ist ein Füllventil 30 und ein Druckregulierungsventil 31 eingelassen. Das Füllventil 30 wird im Ruhezustand mittels einer Feder 32 verschlossen. Gleichzeitig wirkt der Fülldruck des Reifeninnenraums 6 auf das Verschließelement 33. Das Druckregulierungsventil 31 wird ebenfalls durch ein Verschlußelement 35 verschlossen, das im Ruhezustand mittels einer Feder 34 gegen die Wandung der Felge 2 gepreßt wird. Auch auf das Verschlußelement 35 wirkt der Druck des Reifeninnenraums. Zum Entleeren bzw. zum Erniedrigen des Drucks des Reifeninnenraums kann das Verschlußelement 35 über einen Dorn 36 geöffnet werden. Während das Befüllventil 30 in der Weise ausgelegt ist, daß durch seinen Querschnitt die Partikel 20 des Füllmaterials in den Reifeninnenraum 6 eintreten können, ist das Druckregulierungsventil 31 lediglich zum Befüllen bzw. Entleeren des Füllgases des Reifeninnenraumes ausgelegt. Die Partikel des Füllmaterials werden durch eine Siebvorrichtung 37 von dem Druckregulierungsventil 31 ferngehalten.A fill valve 30 and a pressure regulating valve 31 are let into the rim 2 . The filling valve 30 is closed in the idle state by means of a spring 32 . At the same time, the inflation pressure of the tire interior 6 acts on the closing element 33 . The pressure regulating valve 31 is also closed by a closure element 35 which is pressed against the wall of the rim 2 in the idle state by means of a spring 34 . The pressure of the tire interior also acts on the closure element 35 . To empty or lower the pressure of the tire interior, the closure element 35 can be opened via a mandrel 36 . While the filling valve 30 is designed in such a way that the particles 20 of the filling material can enter the tire interior 6 through its cross-section, the pressure regulating valve 31 is only designed for filling or emptying the filling gas of the tire interior. The particles of the filling material are kept away from the pressure regulating valve 31 by a sieving device 37 .
Fig. 4B zeigt die anhand von Fig. 4A beschriebene Ventilanordnung während des Befüllens des Reifeninneraumes 6 mit einem Gemisch aus Partikeln des Füllmaterials 20 und dem Füllgas. Nach Mischen des Reifenfüllgases mit dem körnigen Füllmaterial gelangt das Gemisch über einen Förderschlauch 38 an das Befüllventil 30. Durch den Druck des Füllgases wird das Verschlußelement 33 des Befüllventils 30 geöffnet und das Füllgas gelangt zusammen mit den Partikeln 20 des Füllmaterials in den Reifeninnenraum 6. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, daß zum Fördern der Partikel des Füllmaterials das Füllmaterial in einer relativ geringen Dichte vorliegen werden muß und somit das Füllgas einen relativ großen Volumenanteil in dem geförderten Gemisch einnimmt. Um dennoch die gewünschte dichte Packung der Partikel des Füllmaterials in dem Reifeninnenraum erreichen zu können, ist es erforderlich, daß das überschüssige Füllgas entweichen kann. Hierzu dient das Druckregulierungsventil 31. Durch Druck auf den Dorn 36 kann das Verschlußelement 35 des Druckregulierungsventils 31 geöffnet werden und das überschüssige Füllgas kann entweichen. Die Siebeinrichtung 37 verhindert den Austritt der Partikel 20 des Füllmaterials. Während des Füllvorgangs erhöht sich die Dichte der Partikel des Füllmaterials somit in dem Reifeninnenraum 6 zunehmend. Ist die gewünschte Partikeldichte des Füllmaterials erreicht, kann der Füllvorgang beendet werden. Der gewünschte Druck des Füllgases kann über das Druckregulierungsventil 31 eingestellt werden. Das Druckregulierungsventil 31 kann jedoch auch in der Weise betrieben werden, daß es sich erst öffnet, wenn der gewünschte Fülldruck des Füllgases überschritten ist. FIG. 4B shows the valve arrangement described with reference to FIG. 4A during the filling of the tire interior 6 with a mixture of particles of the filling material 20 and the filling gas. After the tire inflation gas has been mixed with the granular inflation material, the mixture reaches the inflation valve 30 via a delivery hose 38 . Due to the pressure of the filling gas, the closure element 33 of the filling valve 30 is opened and the filling gas, together with the particles 20 of the filling material, reaches the tire interior 6 . However, this gives rise to the problem that the filling material must be present in a relatively low density in order to convey the particles of the filling material and thus the filling gas occupies a relatively large volume fraction in the mixture being conveyed. In order nevertheless to be able to achieve the desired tight packing of the particles of the filling material in the interior of the tire, it is necessary that the excess filling gas can escape. The pressure regulating valve 31 serves this purpose. By pressing the mandrel 36 , the closure element 35 of the pressure regulating valve 31 can be opened and the excess filling gas can escape. The sieving device 37 prevents the particles 20 of the filling material from escaping. During the filling process, the density of the particles of the filling material in the tire interior 6 thus increases. Once the desired particle density of the filling material has been reached, the filling process can be ended. The desired pressure of the filling gas can be set via the pressure regulating valve 31 . However, the pressure regulating valve 31 can also be operated in such a way that it only opens when the desired filling pressure of the filling gas has been exceeded.
Es soll betont werden, daß die in den Fig. 4A und 4B gezeigte Darstellung der Ventilanordnung lediglich schematisch zu verstehen ist. Die tatsächlichen, technischen Ausführungsformen können sich von der Darstellung erheblich unterscheiden. Insbesondere können das Befüllventil 30 und das Druckregulierungsventil 31 in baulicher Einheit, insbesondere koaxial oder achsparallel, ausgeführt sein.It should be emphasized that the illustration of the valve arrangement shown in FIGS. 4A and 4B is only to be understood schematically. The actual, technical embodiments can differ considerably from the illustration. In particular, the filling valve 30 and the pressure regulating valve 31 can be designed in a structural unit, in particular coaxially or axially parallel.
Dem Verfahren zum Befüllen des Reifeninnenraums kann bei Verwendung eines aufschäumbaren Kunststoffmaterials als Füllmaterial ein bekanntes Verfahren zum Aufschäumen des Kunststoffmaterials vorausgehen. Es ist zweckmäßig, beim Aufschäumen etwa entstehende Nebenprodukte (z. B. Wasser) vor dem Füllen zu entfernen (z. B. durch Trocknen).The method for filling the tire interior can be done using a foamable plastic material as a filler a known method for Foam the plastic material first. It is useful when Foam any by-products that arise (e.g. water) before filling remove (e.g. by drying).
Es sei darauf hingewiesen, daß sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Füllmaterials keine umweltbelastenden Entsorgungsprobleme ergeben. Das Füllmaterial kann in einfacher Weise recyclt bzw. nach entsprechender Reinigung wieder verwendet werden. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich nicht nur für bereifte Fahrzeugräder, sondern ist geeignet Laufgeräusche von Fahrzeugen jeglicher Art, insbesondere auch von Schienenfahrzeugen wesentlich zu verringern. Bei Schienenfahrzeugen kommt neben einer Befüllung der Fahrzeugräder auch eine Befüllung des Schienenkörpers und des Schwellenkörpers in Betracht.It should be noted that when using the invention Filling material does not result in environmentally harmful disposal problems. The filling material can be easily recycled or reused after appropriate cleaning become. The solution according to the invention is not only suitable for frosted vehicle wheels, but is suitable for running noises of vehicles of any kind, in particular also of rail vehicles significantly. With rail vehicles comes in addition to filling the vehicle wheels, also filling the rail body and of the sleeper body into consideration.
Claims (17)
- - Mischen eines Reifen-Füllgases mit einem körnigen jedoch kantenlosen, form- und temperaturbeständigen Füllmaterial,
- - ggfls. Komprimieren des Füllgases,
- - Befüllen des Reifeninnenraums (6) durch Einblasen des Gemisches aus Füllmaterial und komprimiertem Füllgas über eine Einfüllöffnung (30).
- - Mixing a tire inflation gas with a granular but edgeless, dimensionally and temperature-resistant filling material,
- - if necessary. Compressing the filling gas,
- - Filling the tire interior ( 6 ) by blowing in the mixture of filling material and compressed filling gas via a filling opening ( 30 ).
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