DE4427894C2 - Luftreifen für Fahrräder - Google Patents
Luftreifen für FahrräderInfo
- Publication number
- DE4427894C2 DE4427894C2 DE4427894A DE4427894A DE4427894C2 DE 4427894 C2 DE4427894 C2 DE 4427894C2 DE 4427894 A DE4427894 A DE 4427894A DE 4427894 A DE4427894 A DE 4427894A DE 4427894 C2 DE4427894 C2 DE 4427894C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pneumatic tire
- hardness
- strip
- tire
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C17/00—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor
- B60C17/04—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional non-inflatable supports which become load-supporting in emergency
- B60C17/06—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional non-inflatable supports which become load-supporting in emergency resilient
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
- B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
- B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
- B60C15/0603—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C17/00—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor
- B60C17/009—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor comprising annular protrusions projecting into the tyre cavity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
- B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
- B60C2015/0617—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a cushion rubber other than the chafer or clinch rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C2200/00—Tyres specially adapted for particular applications
- B60C2200/12—Tyres specially adapted for particular applications for bicycles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T152/00—Resilient tires and wheels
- Y10T152/10—Tires, resilient
- Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
- Y10T152/10657—Pneumatic tire or inner tube with means to protect inner tube from rim
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T152/00—Resilient tires and wheels
- Y10T152/10—Tires, resilient
- Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
- Y10T152/10819—Characterized by the structure of the bead portion of the tire
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T152/00—Resilient tires and wheels
- Y10T152/10—Tires, resilient
- Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
- Y10T152/10819—Characterized by the structure of the bead portion of the tire
- Y10T152/10837—Bead characterized by the radial extent of apex, flipper or chafer into tire sidewall
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T152/00—Resilient tires and wheels
- Y10T152/10—Tires, resilient
- Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
- Y10T152/10819—Characterized by the structure of the bead portion of the tire
- Y10T152/10846—Bead characterized by the chemical composition and or physical properties of elastomers or the like
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen für Fahrräder,
in dem ein Schlauch anzuordnen ist, wobei der Luftreifen zwei
Wülste aufweist, in denen Wulstkerne angeordnet sind, um die
eine ein- oder mehrlagige Karkasse geschlungen ist.
Insbesondere bei den mit geländegängigen Fahrrädern (Mountain
bikes) ausgetragenen sogenannten "Down-Hill-Rennen", wo in
starken Gefällestreckenabschnitten Spitzengeschwindigkeiten von
etwa 80 km/h erreicht werden und mehrere Meter tiefe Sprünge
ausgeführt werden, kommt es, insbesondere dann, wenn der
Reifenlatsch sich während seiner Höchstbelastung gerade auf
einem Stock oder einem Stein befindet, vor, daß der Reifen
trotz seiner Großvolumigkeit so weit einfedert, daß der der
Schulter zugeordnete Bereich der Schlauchwandung auf dem
wulstnahen Bereich der Schlauchwandung aufsetzt und der
Schlauch danach an dieser Stelle versagt. In der Regel tritt
dann ein plötzlicher Luftdruckverlust ein, der zur Manövrier
unfähigkeit führen kann. Zur Abhilfe hat die DE 690 04 603 T2
eine Gewebeverstärkung des Schlauches vorgeschlagen.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein bekanntes Rad für Mountain
bikes im Querschnitt durch einen Reifen 1 mit einem Schlauch 2
auf einer Felge 7. In üblicher Weise endet der nicht schlauch
förmige Reifen 1 radial innen in Wülsten 3, in denen sich
jeweils ein Wulstkern 4 befindet. Der Querschnittmitte der
Wulstkerne 4 ist das Bezugszeichen 5 zugeordnet. Um die Wulst
kerne 4 ist in bekannter Weise eine Karkasse 6 geschlungen.
Die Verankerung des Reifens 1 an der Felge 7 erfolgt - wie bei
nicht-schlauchförmigen Reifen üblich - zwischen den Reifen
wülsten 3 und den Felgenhörnern 8 im Zusammenspiel mit dem
mittels des Schlauches 2 gehaltenen Luftdruckes. Insbesondere
für sportliche Anwendungen hat sich die hier gezeigte haken
förmige Gestaltung des Felgenhornes durchgesetzt, die ein
besonders günstiges Verhältnis zwischen Baugewicht und
Sitzfestigkeit bei gutem Zentrierverhalten zeigt.
Fig. 2 zeigt die Entstehung des oben beschriebenen Schadens
falles im Querschnitt: Das gleiche Rad überwindet gerade ein
schwellenartiges Hindernis 13, welches als nahezu starr
aufgefaßt werden kann im Verhältnis zu den Steifigkeiten der
die Bereifung bildenden Bauteile. In den strichpunktiert
umkreisten Bereichen 14 kommt es zur Kollision des wulstnahen
Bereiches des Schlauches 2 mit dem der Reifenschulter nahen
Bereich des Schlauches 2. Dabei treten erhebliche Pressungen
zwischen dem Hindernis 13 und den Felgenhörnern 8 auf. Infolge
dieser Pressungen fließt das relativ weiche Material des
Schlauches, in der Regel ein Vulkanisat einer Butylkautschuk
mischung′ seitlich weg, wodurch sich die Wandstärke des
Schlauches 2 an diesen Stellen stark vermindert, bei starken
Stößen bis praktisch auf Null. Nach Überwindung des
Hindernisses 13 tritt bei der Wiederaufrichtung des Reifens 1
zwangsläufig eine Walkbewegung ein, die zum Versagen des
Schlauches an den vier vorgeschädigten Stellen führt.
Wenn oben beschriebener Schaden eingetreten ist, zeigt der
Schlauch vier rechteckförmig zueinander angeordnete
Einzelverletzungen, weshalb dieser Schaden im Fach-Jargon auch
als "Snake-bite" bezeichnet wird.
Grundsätzlich läßt sich dieser Schaden natürlich dadurch
vermeiden, daß eine geringere Geschwindigkeit oder eine andere
Streckenführung gewählt wird; dies wird aber von den hier
angesprochenen Kunden bzw. Rennveranstaltern nicht akzeptiert.
Das Problem würde weiterhin entschärft durch eine Reduktion
des Maschinengewichtes, was aber angesichts der hohen
Stabilitätsforderungen und des schon jetzt geringen Anteiles
am Gesamtgewicht (Fahrergewicht plus Fahrrad) kaum Erfolg
verspricht. Das Fahrergewicht steht ebenfalls in der Regel
nicht zur Disposition.
Weiterhin kann bekanntlich die Energieaufnahme beim Abfangen
eines Stoßes durch eine federnde Radaufhängung verbessert
werden, was aber das Maschinengewicht erhöht und das Handling
verschlechtert. Ferner ist bereits versucht worden, durch
gebogenen statt geraden Speichenverlauf den Federweg zwischen
Felge und Nabe insbesondere am Vorderrad zu erhöhen; dies
scheint aber auf Kosten der Ermüdungsfestigkeit der Speichen
und der Geradeauslaufstabilität zu gehen.
Ferner läßt sich die Energieaufnahme durch Erhöhung des
Luftüberdruckes steigern. In Abhängigkeit von der Weichheit
des Untergrundes gibt es aber einen im Hinblick auf den
Rollwiderstand und auf den erreichbaren Reibungsbeiwert
optimalen, relativ niedrigen Luftdruck, der je nach Untergrund
und dessen Durchfeuchtung in dem Bereich zwischen etwa 2,5 und
4,0 bar liegt. Angesichts dieser konkurrierenden Gesichts
punkte ist eine Luftdruckerhöhung kaum möglich.
Physikalisch ähnliche Probleme wie bei den Moutain-bikes gibt
es auch bei straßenrennreifen trotz der dort üblichen
wesentlich höheren Luftüberdrücke im Bereich zwischen 6 und 10
bar. Dies hängt mit der dort erwünschten wesentlich kleineren
Reifenhöhe zusammen, die die Menge zu walkenden Gummis und
damit den Rollwiderstand senkt und ferner eine niedrige
Reifenbreite erlaubt, was den dominierenden Luftwiderstand
senkt. Aufgrund des kleinen Reifenquerschnittes und Spitzen
geschwindigkeiten bis etwa 100 km/h können Schlaglöcher
ebenfalls einen "Snake-bite"-Schaden verursachen.
Aus der Europäischen Patentschrift 0 389 307 ist ein
Fahrschlauch insbesondere für Zweiräder bekannt, der im radial
äußeren Bereich durch einen über den gesamten Umfang
reichenden Gewebestreifen verstärkt ist, wobei sowohl Schuß
wie auch Kette diagonal gestellt sind.
Aus der DE 25 28 218 A1, veröffentlicht 1977, ist ein
Fahrzeugrad mit einem Luftreifen insbesondere für PKW bekannt,
der oberhalb jedes Felgenhornes je einen polsterstreifen
aufweist aus einer hochelastischen Gummimischung, um eine
Notlauffähigkeit auch nach Drucklosfallen des Reifens zu
erreichen.
Aus der älteren, nachveröffentlichten Europäischen Patent
anmeldung 0 668 174 ist ein Fahrradreifen bekannt, der
Verdickungen oder Versteifungen im Felgenhornbereich aufweist
unter Einschluß, siehe dort Fig. 4, auch des Bereiches
innerhalb der Karkasse.
Es stellt sich die Aufgabe, ohne nennenswerte Erhöhung des
Rollwiderstandes und des Gewichtes die Wahrscheinlichkeit
eines Snake-bite-Schadens zu reduzieren.
Die Aufgabe wird mit einem
Luftreifen gelöst, der die Merkmalle des Patent
anspruchs 1 aufweist. Dahinter steckt die Idee, die mögliche Energie
absorption im Reifen nach der Wegpressung des Luftpolsters zu
erhöhen und damit die in den Schlauch stoßweise eingebrachte
Verformungsenergie zu senken.
Üblicherweise werden Fahrradreifen und somit auch erfindungs
gemäße Fahrradreifen auf genormten Felgen verwendet; in
solchem Falle ist unter Felgenhornhöhe die höchstzulässige
Felgenhornhöhe gemäß ETRTO für die betreffende Reifengröße zu
verstehen
Das Verhältnis zwischen der durch die erfindungsgemäßen Polsterringe aufnehmbaren Energie und dem in Kauf zu nehmenden Zusatzgewicht ist am günstigsten, wenn der Polsterstreifen (9) auf der axial inneren Seite (10) der Karkasse (6) angeordnet ist.
Das Verhältnis zwischen der durch die erfindungsgemäßen Polsterringe aufnehmbaren Energie und dem in Kauf zu nehmenden Zusatzgewicht ist am günstigsten, wenn der Polsterstreifen (9) auf der axial inneren Seite (10) der Karkasse (6) angeordnet ist.
Das Verhältnis zwischen der durch die erfindungsgemäßen
Polsterringe aufnehmbaren Energie und dem in Kauf zu nehmenden
zusätzlichen Rollwiderstand ist am günstigsten, wenn der
Polsterstreifen (9) in einem Reifen mit dem üblichen
Karkassaufbau mit mindestens in Wulstnähe zwei Karkasslagen
(6) zwischen den Karkasslagen (6) angeordnet ist. Dort erfährt
er nämlich beim stoßfreien Abrollen die geringste
Walkbewegung.
Der Polsterring kann bei axial innerer Anordnung mit einer von
der Reifenseitenwand verschiedenen Farbe für den Kunden beim
Kauf erkennbar gemacht werden.
Vorzugsweise hat der erfindungsgemäße Polsterstreifen (9) eine
Härte zwischen 42 und 52 Shore (A). Er ist also relativ weich,
deutlich weicher als die bekannten Felgenhornschutzstreifen.
Bei der zur Stoßabsorption wirkungsvollsten Variante, also
einer Anordnung des Polsterstreifens axial innen, ist eine
Bemessung der maximalen Dicke (d) des Polsterstreifen (9)
zwischen 1,2 und 3,5 mm bevorzugt, besonders zwischen 2,2 und
3,0 mm. Bei dieser Anordnung kann der Polsterstreifen
besonders dick ausgeführt sein, weil so das für die
Lenkpräzision wichtige Zusammenwirken zwischen Felgenhorn und
Reifenwulstaußenseite nicht beeinflußt wird.
Bei Anordnung des Polsterstreifens zwischen Karkasslagen
- üblich sind im Fahrradreifenbau in Wulstnähe zwei
Karkasslagen - zeigt sich ein geringfügiger Einfluß auf die
Lenkpräzision. Dieser erscheint aber nicht als Nachteil,
solange die Dicke des Polsterstreifens nicht 2,5 mm
überschreitet; besonders bevorzugt ist in dieser
Einbauposition des Polsterstreifens eine Dicke zwischen 1,8
und 2,5 mm.
Bezüglich der Bemessung der Rückprallelastizität des
erfindungsgemäßen Polsterstreifens gibt es einen Zielkonflikt:
Die gewünschte energieabsorbierende Wirkung zur Schonung des Schlauches wird größer bei größerer Shore-Härte in Kombination mit kleinerer Rückprallelastizität, also größerer Plastizität; andererseits steigt aber bei kleinerer Rückprallelastizität der Rollwiderstand. In komplizierten Messungen konnte der optimale Kompromiß gefunden werden unter Mitberücksichtigung der Tatsache, daß mit steigender Energieabsorptionsfähigkeit im erfindungsgemäßen Polsterstreifen die Luftdruckerhöhung gegenüber dem Luftdruck niedrigsten Rollwiderstandes gesenkt werden kann. Erfindungsgemäß liegt die Rückprallelastizität der Polsterstreifen gemessen bei einer Frequenz von 2.000 Hz unter 70%, vorzugsweise zwischen 35% und 70%. Bei Anordnung des Polsterstreifens zwischen den Karkasslagen ist der Bereich zwischen 35% und 55% besonders bevorzugt, bei der Anordnung axial innen zwischen 45% und 65%.
Die gewünschte energieabsorbierende Wirkung zur Schonung des Schlauches wird größer bei größerer Shore-Härte in Kombination mit kleinerer Rückprallelastizität, also größerer Plastizität; andererseits steigt aber bei kleinerer Rückprallelastizität der Rollwiderstand. In komplizierten Messungen konnte der optimale Kompromiß gefunden werden unter Mitberücksichtigung der Tatsache, daß mit steigender Energieabsorptionsfähigkeit im erfindungsgemäßen Polsterstreifen die Luftdruckerhöhung gegenüber dem Luftdruck niedrigsten Rollwiderstandes gesenkt werden kann. Erfindungsgemäß liegt die Rückprallelastizität der Polsterstreifen gemessen bei einer Frequenz von 2.000 Hz unter 70%, vorzugsweise zwischen 35% und 70%. Bei Anordnung des Polsterstreifens zwischen den Karkasslagen ist der Bereich zwischen 35% und 55% besonders bevorzugt, bei der Anordnung axial innen zwischen 45% und 65%.
Zweckmäßigerweise ist der Polsterstreifen des Luftreifens
weniger hart als oder gleich hart wie die Gummierung der
Karkasse und höchstens um 3 Härtegrade (Shore A) härter als
der Schlauch; besonders bevorzugt ist die Härte des Polster
streifens des Luftreifens niedriger als die Härte des
Schlauches. Hierdurch wird die von der Bereifung insgesamt
aufgenommene Deformation auf den erfindungsgemäßen Polster
streifen konzentriert statt bislang aufgrund der
Steifigkeitsverhältnisse (Schlauchmischung weicher als
Karkassgummierung) auf den Schlauch. Entsprechend ist die
Schlauchwandstärkenreduktion nach einem Reifendurchschlag
geringer.
Das Verhältnis zwischen dem durch den erfindungsgemäßen
Polsterstreifen verursachten Zusatzgewicht und der Höhe der
möglichen Energieabsorbtion und damit der Schutzwirkung, ist
besonders niedrig und damit besonders günstig, wenn der
Polsterstreifen dort am dicksten ist, wo beim Reifendurch
schlag zuerst der wulstnahe Bereich der Schlauchwandung den
der Lauffläche nahen Bereich der Schlauchwandung berührt.
Dieser Bereich liegt bei Reifen und Felgen entsprechend den
derzeitigen ETRTO-Standards (ETRTO = European Tire and Rim
Trading Organization) in dem von der Wulstkernmitte aus
gezählten Bereich vom 0,56 bis 1,1-fachen der nach ETRTO
höchstzulässigen Felgenhornhöhe. Bevorzugt ist im Bereich der
dicksten Stelle nicht nur einen Dickengipfel sondern ein
Plateau annähernd konstanter Dicke angeordnet, weil nicht nur
bezüglich der vom Kunden tatsächlich verwendeten Felge sondern
auch bezüglich dem Ort des Auftreffens eines Hindernisses eine
gewisse Unsicherheit besteht. Ein solches Plateau größter
Dicke erstreckt sich zweckmäßigerweise vom 0,53 bis zum 1,25-
fachen der größten nach ETRTO zulässigen Felgenhornhöhe für
den betreffenden Reifen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Figuren näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 3 ausschnittsweise einen Querschnitt durch ein
Fahrzeugrad mit einem erfindungsgemäßen Reifen mit
einem Polsterstreifen zwischen den Karkasslagen,
Fig 4 ausschnittsweise einen Querschnitt durch ein
Fahrzeugrad mit einem erfindungsgemäßen Reifen mit
einem Polsterstreifen auf der axial inneren Seite des
Reifens,
Fig. 5a ausschnittsweise einen Querschnitt durch ein
Fahrzeugrad mit einem erfindungsgemäßen Reifen mit
einem Polsterstreifen auf der axial inneren Seite des
Reifens wie in Fig. 4 dargestellt, jedoch eingefedert
so weit, bis es gerade zur Berührung der Schlauch
wandungsbereiche aneinander kommt und
Fig. 5b den gleichen ausschnittsweisen Querschnitt wie Fig.
6a durch ein Fahrzeugrad mit einem erfindungsgemäßen
Reifen mit einem Polsterstreifen auf der axial inneren
Seite des Reifens wie in Fig. 4 dargestellt, jedoch
noch darüberhinaus eingefedert, wobei der erfindungs
gemäße Polsterstreifen in Funktion tritt.
Fig. 3 zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt durch ein
Fahrzeugrad mit einem erfindungsgemäßen Reifen 1 mit einem
Polsterstreifen 9 zwischen den Karkasslagen 6. Diese Anordnung
des Polsterstreifens 9 ergibt eine geringere - nämlich nahezu
gar keine - Erhöhung des Rollwiderstandes als die zuvor
dargestellte Variante und erlaubt eine dickere Bemessung des
Polsterstreifens 9, weil die axial äußere Karkasslage 6a die
üblich Krümmung beibehält. Nicht zuletzt dadurch ist auch die
polsternde Wirkung ausgeprägter.
Fig. 4 zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt durch ein
Fahrzeugrad mit einem erfindungsgemäßen Reifen 1 mit einem
Polsterstreifen 9 auf der axial inneren Seite 10 der Karkasse
6 des Reifens 1. Diese Anordnung erlaubt ohne meßbaren Einfluß
auf das Lenkverhalten und die Abwerfsicherheit des Reifens 1
von der Felge 7 die dickste Bemessung des erfindungsgemäßen
Polsterstreifens 9 und die größte stoßenergieabsorbierende
Wirkung.
In der Fig. 3 ist der Bogenlängenbereich 12 der Karkasse 6 in
der Nähe der Wülste 3 markiert, in dem sich der erfindungs
gemäße Polsterstreifen 9 befinden soll, nämlich vorzugsweise
zwischen 50 und 170% der größtzulässigen (und hier
dargestellten) Felgenhornhöhe h.
Gemäß den Standards der ETRTO ist die Felgenhornhöhe h als die
Höhe definiert, die 1 Millimeter axial innen von der Felgen
horninnenwand vom Felgenbett bis zum radial äußersten Punkt
des Felgenhornes 8 zu messen ist. Dies zeigt Fig. 3.
Die größte Dicke des erfindungsgemäßen Polsterringes 9 ist in
den Fig. 3 und 5a jeweils mit d bezeichnet und die
Schlauchwandstärke mit s.
Wegen der größten den Schlauch vor einem snake-bite-Schaden
schützenden Wirkung wurden die meisten Prüfmessungen an Reifen
der zuletzt vorgestellten Variante durchgeführt. Es wurde
jeweils die Grenzgeschwindigkeit ermittelt, ab der die
Überrollung eines schwellenartigen Hindernisses auf ansonsten
ebener Fahrbahn zu einem Schlauchdefekt führt, nachfolgend
Ausfallgeschwindigkeit genannt. Das Hindernis war eine Stahl
schwelle, die senkrecht auf der Fahrbahn befestigt war und aus
dieser um 60 (!) mm herausragte bei einer Dicke von 10 mm und
einem Krümmungsradius in Fahrtrichtung von 5 mm. Die Versuche
wurden von einem 92 kg schweren Fahrer auf einem 15 kg
schweren Mountainbike mit 26"-Rädern und einer 1,9er-Bereifung
(Reifenbreite: 47 mm) durchgeführt mit einem 1,0 mm starken
Butylschlauch.
Aus Sicherheitsgründen, das heißt um die Ausfalls
geschwindigkeit in noch nicht lebensgefährlichen Größen
ordnungen zu halten, wurden zahlreiche Versuche bei nur 1 bar
Reifenüberdruck gefahren. So wird schon bei schwächeren
Impulsen, also geringeren Geschwindigkeiten, das Aufsetzen der
Schlauchwandungen erreicht. Im Mittel mehrerer Messungen liegt
die Ausfallsgeschwindigkeit eines Schlauches in einem
herkömmlichen Reifen bei 36 km/h. Für einen erfindungsgemäßen
Reifen mit einer axial inneren Anordnung des Polsterstreifens
- wie in Fig. 4 gezeigt - und mit einer maximalen Dicke des
Polsterstreifens von 3,0 mm wurde beim gleichen Luftdruck eine
Streuung der Ausfallsgeschindigkeit zwischen 53 und 66 km/h
bei einem Mittel von etwa 57 km/h gemessen.
Diese Versuche belegen eine signifikante Erhöhung der
Sicherheit gegen snake-bite-Schäden. Bei höheren Luftdrücken
werden noch deutlich höhere Ausfallsgeschwindigkeiten
erreicht.
Fig. 5a zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt durch ein
Fahrzeugrad mit einem erfindungsgemäßen Reifen 1 mit einem
Polsterstreifen 9 auf der axial inneren Seite 10 des Reifens 1
wie in Fig. 4 dargestellt, jedoch eingefedert so weit, bis es
gerade zur Berührung der Schlauchwandungsbereiche aneinander
kommt. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit der Figur ist nur auf
der rechten Seite in dicker strichpunktierter Linie der
Kollisionsbereich 14 mit einer Umkreisung markiert. Die Figur
zeigt, daß es bei erfindungsgemäßen Reifen 1 schon bei
kleineren Einfederungen zur Schlauchkollision kommt als bei
herkömmlichen, weil der mit dem Luftpolster aufnehmbare
Federweg um die Dicke d des Polsterstreifens 9 im
Kollisionsbereich 14 vermindert ist; der bei weiterem
Stoßenergieanstieg auftretende Pressungsanstieg verläuft aber
flacher als bei herkömmlichen Reifen, wodurch der empfindliche
Schlauch geschützt wird.
Dies soll Fig. 5b illustrieren, die den gleichen
ausschnittsweisen Querschnitt wie Fig. 5a durch ein
Fahrzeugrad mit einem erfindungsgemäßen Reifen 1 zeigt mit
einem Polsterstreifen 9 auf der axial inneren Seite 10 des
Reifens 1 wie in Fig. 4 dargestellt, jedoch noch
darüberhinaus eingefedert, wobei der erfindungsgemäße Polster
streifen 9 in Funktion tritt, sich also deutlich abplattet.
Bezugszeichenliste
1 Luftreifen
2 Schlauch
3 Wulst
4 Wulstkern
5 Mitte der Wulstkerne 4
6 ein- oder mehrlagige Karkasse, Karkasslagen
6a axial äußere Karkasslage (siehe Fig. 4)
7 Felge
8 Felgenhörner
9 Polsterstreifen
10 axial innere Seite der Karkasse 6
11 axial äußere Seite der Karkasse 6
12 Bogenlängenbereich der Karkasse 6 in Wulstnähe
13 schwellenartiges Hindernis
14 Kollisionsbereich
h Felgenhornhöhe
d Dicke des Polsterstreifens 9
s Dicke des Schlauches 2
2 Schlauch
3 Wulst
4 Wulstkern
5 Mitte der Wulstkerne 4
6 ein- oder mehrlagige Karkasse, Karkasslagen
6a axial äußere Karkasslage (siehe Fig. 4)
7 Felge
8 Felgenhörner
9 Polsterstreifen
10 axial innere Seite der Karkasse 6
11 axial äußere Seite der Karkasse 6
12 Bogenlängenbereich der Karkasse 6 in Wulstnähe
13 schwellenartiges Hindernis
14 Kollisionsbereich
h Felgenhornhöhe
d Dicke des Polsterstreifens 9
s Dicke des Schlauches 2
Claims (13)
1. Luftreifen (1) für Fahrräder, in dem ein Schlauch (2)
anzuordnen ist, wobei der Luftreifen (1) zwei Wülste (3)
aufweist, in denen Wulstkerne (4) angeordnet sind, um die
eine ein- oder mehrlagige Karkasse (6) geschlungen ist,
wobei im Luftreifen (1) im Bereich der Wülste (3) in einem
entlang der Karkasse ab der Mitte der Wulstkerne (4) zu
messenden Bogenlängenbereich (12) von 40% bis 210%
- vorzugsweise von 50% bis 170% - der Felgenhornhöhe (h),
je ein Polsterstreifen (9) angeordnet ist, der eine Härte
zwischen 40 und 60 Shore (A), eine Rückprallelastizität bei
einer Frequenz von 2.000 Hz unter 70% und eine Dicke (d)
von mindestens 0,6 mm aufweist.
2. Luftreifen (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
der Polsterstreifen (9) auf der axial inneren Seite (10)
der Karkasse (6) angeordnet ist.
3. Luftreifen (1) nach Anspruch 1 mit mindestens in Wulstnähe
zwei Karkasslagen (6) dadurch gekennzeichnet, daß der
Polsterstreifen (9) zwischen Karkasslagen (6) angeordnet
ist.
4. Luftreifen (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
der Polsterstreifen (9) eine Härte zwischen 42 und 52 Shore
(A) aufweist.
5. Luftreifen (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß
der Polsterstreifen (9) eine Dicke (d) zwischen
1,2 und 3,5 mm aufweist.
6. Luftreifen (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß
der Polsterstreifen (9) eine Dicke (d) zwischen
1,2 und 2,5 mm aufweist.
7. Luftreifen (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückprallelastizität des Polsterstreifens (9) gemessen
bei einer Frequenz von 2.000 Hz über 35% liegt.
8. Bereifung für ein geländegängiges Fahrrad mit einem
Luftreifen (1) nach Anspruch 1 mit einem Schlauch (2) einer
Härte dadurch gekennzeichnet, daß der Polsterstreifen (9)
des Luftreifens (1) weniger oder gleich hart ist wie die
Gummierung der Karkasse (6) und höchstens um 3 Härtegrade
(Shore A) härter ist als der Schlauch (2).
9. Bereifung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die
Härte des Polsterstreifens (9) des Luftreifens (1)
niedriger ist als die Härte des Schlauches (2).
10. Bereifung nach Anspruch 8, vorzugsweise nach Anspruch 7,
mit einem Schlauch (2) einer Wandstärke (s), dadurch
gekennzeichnet, daß das Produkt aus der maximalen Dicke (d)
des Polsterstreifens (9) in Millimeter und dessen Härte in
Shore (A) größer ist als das Produkt aus der Wandstärke (s)
des Schlauches in Millimeter und dessen Härte in Shore (A),
wobei vorzugsweise das Produkt aus der maximalen Dicke (d)
des Polsterstreifens (9) in Millimeter und dessen Härte in
Shore (A) zwischen 80 und 160 liegt.
11. Luftreifen (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
das Produkt aus der maximalen Dicke (d) des Polster
streifens (9) in Millimeter und der Härte in Shore (A)
zwischen 80 und 160 liegt.
12. Luftreifen (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
der Polsterstreifen (9) seine größte Dicke (d) an der
Stelle hat, wo es beim Reifendurchschlag zuerst zu einer
Berührung zwischen dem wulstnahen Bereich der Schlauch
wandung und dem der Lauffläche nahen Bereich der Schlauch
wandung kommt.
13. Luftreifen (1) nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß
der Polsterstreifen (9) seine größte Dicke (d) in dem von
der Wulstkernmitte (5) aus gezählten Bereich vom 0,53 bis
1,25-fachen der nach ETRTO höchstzulässigen Felgenhornhöhe
(h) hat.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4427894A DE4427894C2 (de) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Luftreifen für Fahrräder |
US08/408,607 US5591283A (en) | 1994-08-08 | 1995-03-21 | Pneumatic tire for bicycles with tire padding strips |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4427894A DE4427894C2 (de) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Luftreifen für Fahrräder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4427894A1 DE4427894A1 (de) | 1996-02-15 |
DE4427894C2 true DE4427894C2 (de) | 1997-04-24 |
Family
ID=6525091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4427894A Expired - Fee Related DE4427894C2 (de) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Luftreifen für Fahrräder |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5591283A (de) |
DE (1) | DE4427894C2 (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6672352B2 (en) * | 1995-12-26 | 2004-01-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Tube-incorporated tire |
IT1293389B1 (it) | 1996-06-27 | 1999-03-01 | Honda Motor Co Ltd | Pneumatico con camera d'aria |
US20020157752A1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-10-31 | The Dow Chemical Company | Run flat tire support and reinforcement member therefor |
FR2910842B1 (fr) * | 2006-12-28 | 2011-03-11 | Michelin Soc Tech | Pneumatique a endurance amelioree vis-a-vis des chocs externes |
DE202012007834U1 (de) * | 2012-08-10 | 2013-11-11 | Ralf Bohle Gmbh | Fahrradreifen |
US10696095B2 (en) * | 2014-05-12 | 2020-06-30 | James E. Curry | Foam tire flap for low pressure applications |
CN114390978A (zh) * | 2019-08-08 | 2022-04-22 | 倍耐力轮胎股份公司 | 自行车轮胎 |
DE102021214495A1 (de) | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Belastungsresistenter Fahrzeugluftreifen |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1432483A (en) * | 1922-10-17 | Andbe titles m | ||
US1014464A (en) * | 1910-09-09 | 1912-01-09 | Frederick Harold Hall | Reinforced inner tube for pneumatic tires. |
US1154848A (en) * | 1914-07-31 | 1915-09-28 | Hugh S Dew | Pneumatic tire. |
FR2143546B1 (de) * | 1971-06-28 | 1974-03-08 | Michelin & Cie | |
DE2528218A1 (de) * | 1975-06-25 | 1977-01-20 | Continental Gummi Werke Ag | Fahrzeugrad mit einem luftreifen |
FR2642371B1 (fr) * | 1989-01-27 | 1991-12-27 | Hutchinson | Chambre a air, notamment pour vehicule du type bicyclette ou cyclomoteur et son procede de fabrication |
NL9400252A (nl) * | 1994-02-21 | 1995-08-01 | Vredestein Fietsbanden B V | Fietsband. |
-
1994
- 1994-08-08 DE DE4427894A patent/DE4427894C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-21 US US08/408,607 patent/US5591283A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5591283A (en) | 1997-01-07 |
DE4427894A1 (de) | 1996-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69722109T2 (de) | Reifen mit einer Lauffläche aus zwei verschiedenen Gummizusammensetzungen zur Steuerung der Abnutzung | |
DE4427894C2 (de) | Luftreifen für Fahrräder | |
DE8035189U1 (de) | Radfelge | |
DE102011075940B4 (de) | Notlaufreifen | |
CN109414966B (zh) | 具有减轻重量胎圈区域的轮胎 | |
DE2814937A1 (de) | Sicherheitsluftreifen fuer motorraeder | |
DE112014001367T5 (de) | Notlaufreifen | |
EP2627523B1 (de) | Fahrzeugluftreifen | |
WO2015007411A1 (de) | Fahrzeugluftreifen | |
DE602005000216T2 (de) | Notlaufreifen | |
DE102011083520B9 (de) | Notlaufreifen | |
DE602004003515T2 (de) | Luftreifen | |
CN109476189B (zh) | 具有减轻重量胎圈区域的轮胎 | |
DE69917508T2 (de) | Reifensystem für motoräder | |
DE69907127T2 (de) | Reifen mit verbesserter Notlaufstruktur | |
EP0683733B1 (de) | Fahrzeugrad | |
DE3215873A1 (de) | Radialluftreifen | |
DE102010047492A1 (de) | Reifen für ein Fahrrad-Rad | |
DE10006069A1 (de) | Nicht-pneumatischer Reifen und Fahrzeugrad mit einem nicht-pneumatischen Reifen | |
EP0154693A2 (de) | Fahrzeugrad | |
DE918552C (de) | Hohlkammerreifen | |
DE60032103T2 (de) | Luftreifen | |
DE2509941A1 (de) | Fahrzeugluftreifen | |
DE102017222890A1 (de) | Fahrzeugluftreifen | |
AT139905B (de) | Luftreifen. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: MAHLING, ROLF, 34497KORBACH, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |