DE620669C

DE620669C - Luftreifen mit Sicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE620669C
Application number: DEM126977D
Authority: DE
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1933-05-10
Filing date: 1934-03-25
Publication date: 1935-10-24
Also published as: BE402168A; US2045341A; FR755372A; GB424738A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
24. OKTOBER 1935

• REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63 e GRUPPEIo₄

Michelin & Cie in Clermont-Ferrand, Frankreich Luftreifen mit Sicherheitsvorrichtung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. März 1934 ab

Man kennt bereits. zahlreiche Einrichtungen zu dem Zwecke, das Eindrücken der Luftreifen zu begrenzen, wenn aus irgendeinem Grund der Aufblasedruick in der Luftkammer auf Null sinkt. Bei den meisetn bekannten Anordnungen besteht das Sidherheiitsglied aus einer starren oder pneumatischen Stütze oder aus zlwei Lufträumen, die in das Innere des Mantels verlegt sind und von denen der eine im Innern des anderen angeordnet ist; dabei sind entweder die beiden Räume auf den gleichen Druck aufgeblasen oder der äußere Raum auf einen Druck, der geringer ist als der Druck im Innenraum.

Indessen weisen alle diese Vorrichtungen zahlreiche Nachteile auf, deren bedeutendste die folgenden sind und die im drei Gruppen eingeteilt werden können'.

i. Die Nachteile unter gewöhnlichen Bedingungen, d. h. bei aufgeblasener Luftkammer:

a. Die Anwesenheit der Sicherheitseinrichtung verkleinert den Druckluftraum des Schlauches, wodurch der Reifen sehr emp-

«5 findlich wird gegenüber Temperaturschwankungen oder kleinen Luftverlusten, deren Wirkung bei großräumigen Kammern nur langsam in Erscheinung tritt.

b. Die Bauweise mancher Sicherheäitsieinrichtungen laßt sie mindestens teilweise an den Verformungen des Reifens teilnehmen, was während des Ganges eine dem Gummi schädliche Temperaturerhöhung sowie einen Verbrauch an Energie verursachen kann.

Die Nachteile, wenn das Rad bei aus-

2.

geblasener Luftikammer auf der Sicherheitseinrichtung läuft:

a. Um das Eindrücken beim Ausblasen zu beschränken, muß man oft den Abstand zwischen der Innenfläche des Mantels und der Fläche vermindern, auf die dieser sich nach dem Abblasen auflegt und die verhältnismäßig hart sein muß. Das bringt auf schadhaften Straßen Stöße zwischen dem Mantelinnern und der Auflagefläche mit sich, auf guten Straßen bei großer Geschwindigkeit eine Reibung, die zum Brechen der Leinenlagen des Mantels führen kann.

b. Um die Geschwindigkeit beibehalten zukönnen, ohne Schaden anzurichten, kann man die Sicherheitseinrichtung sehr nachgiebig machen, aber in diesem Fall tritt ein zu großes Eindrücken auf, das andere leicht ersichtliche Nachteile bedingt. Es wird dann nämlich die Steuerung hart und die Bremsung gefährlich.- Außerdem kann bei Schienenfahrzeugen der Spurkranz mit den Stoßlaschenschrauben und dem Schienenunterbau in Berührung kommen, was dazu zwingt, die Geschwindigkeit herunterzusetzen und. daher dem Zweck zuwiderläuft.

3. Die Nachteile bei der Anpassung der Sicherheitseinrichtung an die Räder oder Reifen von üblicher Art.

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Die meisten Sicherheitseinrichtungen können auf Grund ihrer Ausbildung nicht oder nur schwierig· in wirtsAaftlicher und bequemer Weise an die bestehenden Räder und Reifen angepaßt werden. Das zwingt dazu, einen Spezialmantel zu verwenden, mitunter auch Spezialrader, wodurch natürlich der Gestehungspreis erhöht wird und eine Anzahl anderer Nachteile nachgezogen werden. ίο Die Erfindung betrifft eine Bauweise, durch die die erwähnten Nachteile behoben werden, und zwar so weitgehend, daß die ■ Vorrichtung wirksam für die Praxis verwandt werden kann.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet, normalerweise eine große Strecke mit hoher Geschwindigkeit bei abgeblasener Kammer zu durchfahren, ohne den Mantel zu beschädigen oder den Reisenden Unbequemlichkeit oder Unsicherheit zu verursachen. Die neue Vorrichtung bietet ferner einen wichtigen Vorteil dadurch, daß sie ohne Spezialmantel den bestehenden Rädern angepaßt werden kann. Des weiteren erfordert die Vorrichtung unter gewöhnlichen Fahrbedingungen keine Energie und gefährdet den Mantel nicht.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus den folgenden Tei-Jen: einem gewöhnlichen, etwas abgeänderten Rad, einem gewöhnlichen Mantel, einem Luftschlauch von besonderer Form, einer starren ringförmigen Auflage, einem kleinen Schlauch von etwa kreisrundem Querschnitt, gegebenenfalls - einer Schutzdecke zwischen dem kleinen Schlauch und der starren Auflage.

Die Luftkammer von besonderer Form und der kleine Schlauch werden je für sich durch ein besonderes Ventil aufgeblasen, so daß sie unabhängig voneinander auf den gewünschten Druck gebracht werden können, wobei ihre beiden Räume nicht miteinander in Verbindung sind.

Nachstehend wird die Erfindung in einem ■ Ausführungsbeispiel an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, die die Vorrichtung in vier verschiedenen Lagen zeigt.

Nach Fig. 1 ist der Schlauch aufgeblasen und die äußere Kammer leer.

Nach Fig. 2 sind beide Kammern auf Fahrtdruck aufgeblasen, das Ganze steht nicht unter äußerem Druck.

Nach Fig. 3 sind beide Kammern auf Fahrtdruck aufgeblasen,· der Reifen ist unter der Belastung in ,Berührung mit dem Boden oder der Schiene flachgedrückt.

Fig. 4 zeigt die Fahrt bei abgeblasener Außenkammer, . · ·

Fig. 5 eine etwas abgeänderte Ausführungsform.

In den Zeichnungen bezeichnet 1 eine Felge, auf die ein gewöhnlicher Mantel 2 aufgezogen ist, in dessen Innern sich eine Kammer 3 von besonderer Form, ein starrer, ringförmiger Aufsatz 5, ein Schlauch 6 und eine Schutzdecke 4 befinden. Die durch verschiedene Ebenen gelegten Schnitte der Fig. 2 und 3 zeigen, daß die Innenkammer 6 durch ein Ventil 8 und die Außenkammer 3 durch ein unabhängiges Ventil 7 aufgeblasen wird. Der Querschnitt der Kammer 6, die aus Gummi und Leinen besteht, ändert sich beim Aufblasen. So ist im Falle einer Ausdehnung die Deformierung von der Größenordnung derjenigen eines Mantels und beträchtlich kleiner als diejenige eines gewöhnlichen Schlauches. Dieser Innenschlauch ist ferner so ausgebildet, daß er, wenn er unter die Bedingungen eines unabhängigen Reifens versetzt und bis auf einen Druck von etwa 12 kg/cm² aufgeblasen würde, nicht' platzt, wähnend 'ein üblicher - Luftschlauch unter gleichen Bedingungen schon nach einigen 10 g platzen würde, nachdem er sich zuvor stark deformiert hätte.

Die Leinenlagen, welche die Verstärkung des Schlauches 6 bilden, sind derart angelegt, daß, wenn man diesen Schlauch allein nimmt und aufbläst, sein Innendurchmesser d¹ (Fig. ϊ) beträchtlich abnimmt, wenn der Aufblasedruck zunimmt, während die Durchmesser D¹ und d² wachsen. Nimmt man nun nicht diesen Schlauch selbständig, sondern auf die starre ringförmige Auflage 5 aufgezogen an, auf die er so aufgepaßt ist, daß zunächst ein leichter Druck auf die RingfLäch'e A-B dieser Auflage (mit oder ohne Zwischenfügung der Decke 4) erfolgt, so wird dieser Druck auf die Fläche A-B zunehmen, sobald man den Schlauch! 6 aufbläst, und je größer der Blasdruck wird, desto mehr wächst auch dieser Druck.

Der Außendurch,messer d² des Schlauehes wird ferner derart bestimmt, daß, wenn sowohl der Schlauch wie die Luftkammer abgeblasen sind, bei S eine Berührung oder sogar ein leichter Druck zwischen dem Schlauch und dem Mantel unter Vermittlung der Kammer besteht. Bläst man den Schlauch 6 auf, so wachsen seine Durchmesser D¹ und d^z etwas, so daß die Berührung oder der leichte Druck bei vS¹ sich in einen stärkeren Druck verwandelt.

Die Kammer 3, die den Innenschlauch θ nicht vollständig- umhüllt, kann so ausgebildet sein, wie es in dem französischen Patent 709 294 und dem Zusatzpatent 40 325 der Erfinderin beschraieben ist.

In dem Beispiel nach Fig. 1 bis 4 ist, wie erwähnt, eine Decke 4 vorgesehen. Diese könnte, wie Fig¹. 5 zeigt, auch fortgelassen

werden. Hier sind die der starren Auflage 5 benachbarten Teile der Kammer verstärkt, um Beschädigungen der letzteren zu vermeiden, insbesondere für den Fall, daß wegen des Zusammenbaus die Auflage 5 aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, die mit unterbrochenen Stoßflächen zusammengebaut werden. Diese Verstärkungen können in beliebiger geeigneter Weise ausgeführt werden, beispielsweise einfach an den Teilen « und β an den Teilen vorgesehen sein, wo die Kammer in den Winkeln, die auf natürlichem Wege zwischen den anderen Teilen der Vorrichtung entstehen, eingeklemmt werden könnte.

Der Mantel 2 bietet keinerlei Besonderheit und könnte von der üblichen Art sein, wie sie für Schienen- oder Straßenfahrzeuge verwandt wird.

ao Schließlich kann die Felge 1 von üblicher beliebiger Art sein (die dargestellte Felge ist eine straight-side-Felge), wobei es leicht ist, die Löcher oder Öffnungen für die Ventile 7 und 8 sowie die Befestigungsschrauben der Auflage 5 anzubringen, z. B. in der Weise, die in den angeführten Patenten beschrieben ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die folgende. Nach dem Zusammenbau bläst man zunächst den Innenschlauch 6 auf einen Druck p auf, während man den Innenraum der Kammer 3 in Verbindung mit der Außenluft läßt. Hierdurch entsteht bei S eine Berührung oder ein leichter Druck (Fig. 1). Der Innenraum des Schlauches 6 ist dann gleich V. Hiernach bläst man die Kammer 3 auf einen Druck P (höher als p) auf. Natürlich wird hierdurch die Luft in dem Schlauch 6 gleichfalls auf den Druck P gebracht. Hieraus ergibt sich eine Verkleinerung des Innenraumes von 6, der von dem Wert V auf den Wert ν sinkt, derart, daß pV = Pv wird (Fig. 2). Eine der Besonderheiten der Erfindung liegt in der Wahl des Druckes p derart im Verhältnis zu P₁ daß, wenn V gleich ν wird, ein freier Raum S¹ entsteht (Fig. 2), der gleich oder etwas größer ist als die normale Abplattung des Mantels 2 unter einer Fahrtbelastung, die dem Aufblasedruck P entspricht. Außerdem sind die verschiedenen Abmessungen der erwähnten Organe so berechnet, daß seitlich zwischen den Innenwänden der Kammer 3 ein gewisses Spiel J bleibt, wenn der Innenschlauch sich in der Verfassung nach Fig. 2 befindet. Zu bemerken ist, daß der freie Raum S¹ sich aus dem Grunde bildet, weil die Kammer 3 den Irunenschlauch 6 nicht völlig umhüllt. Da der Querschnittsumfang des Schlauches 6 infolge der eingelegtem Leinenlageni etwa gleichbleibt und daher die Verkleinerung des Innenraumes von 6 von V auf ν nur durch eine Abnahme des Außendurchmessers d^z erfolgen kann, bleibt der Innendurchmesser d¹ konstant.

Die Wand des Schlauches 6 trennt zwei Räume, die unter dem gleichen Druck P stehen. Diese Wand ist daher frei, und ihre Deformierungen erfordern nur eine vernachlässigbare Energie, die einzig auf die Steifigkeit der Wand zurückgeht. Diese Steifigkeit soll zweckmäßig gering sein, wie nachstehend erläutert wird, und bedingt die Eigentümlichkeit, daß der Druck P im Innern des Schlauches 6 etwas schwächer ist (um einige 10 g) als außerhalb dieses Schlauches. Dieser Druckunterschied, der oben der Vereinfachung halber nicht erwähnt worden war, ist für die vorstehenden Darlegungen ohne Bedeutung, hat aber insoweit Interesse, als er dahin wirkt, den Raum 5¹ aufrechtzuerhalten.

Während der Fahrt deformiert sich! der Mantel in Berührung mit dem Boden oder der Schiene, wodurch sich der Raum 5"¹ (Fig· 3) ^zu verkleinern sucht. Dieser Raum ist derart, daß, wenn der Mantel seine gewöhnlicheBelastung erfährt, noch ein Raum C von der Größenordnung von einigen Millimetern bleibt. Wenn z. B. unter dem Einfluß von Geländeunebenheiten, Überlastung oder einem leichten Absinken des Druckes P die Räume C oder / auf Null fallen würden, so könnte eine Deformierung des Schlauches.6 eintreten. Indessen ist, wie erwähnt wurde, die deformierte Wand dieses Schlauches 6 frei, wenn man von ihrer eigenen geringen Steifheit absieht, so daß hierdurch- kein Organ beschädigt werden kann. Wenn man trotz alledem befürchtet, daß die Innenwände der Kammer bei der Reibung aufeinander sich abnutzen, so kann man diesem Übelstand gegebenenfalls wirksam dadurch abhelfen, daß man zuvor für dauernd in die Kammer eine kleine Menge eines Stoffes einführt, der die Eigenschaft hat, den Reibungskoeffizienten des Gummis erheblich herabzusetzen. Die Erwärmungen oder Energieverluste, die auftreten könnten, würden völlig' zu vernachlässigen und übrigens nur vorübergehend sein. In keinem Fall besteht die Gefahr eines Eintreibens oder Bruches des . Mantels.

Wenn der Druck P in der Kammer 3 auf Null sinkt, so nimmt der Druck im Schlauch 6 wieder den Wert p an. Aus Fig. 1 ist erkennbar, wie die verschiedenen Organe der Vorrichtung unter diesen Umständen in einem Gebiet gelagert sind, das nicht mit dem Boden oder der Schiene in Berührung ist; Fig. 4 zeigt die Lage der gleichen Organe in dem mit dem Boden oder der Schiene unter Belastung in Berührung befindlichen Teil.

In dieser 'letzteren Stellung "(Fig. 4) legt

sich, der 'MaiiSf 2*"unter VearöittLung der Wände der Kammer 3 auf den- Innensichlaiicih, und die Eindrückung ist, wie aus dem Vergleich der Fig. 3 und 4 leicht zu ersehen ist, sehr gering; sie ist von der Größenordnung derjenigen, _ die oft auftritt, wenn man z.B.

' mit einem Auto fährt, dessen einer Reifen auf zwei Drittel seines Normaldruckes abgeblasen, hat. Eine derartige Zahl ist natürlich; nur gegeben worden, um überhaupt eine Vorstellung von der Größenordnung zu vermitteln. Es is"t zu bemerken, daß unter diesen Bedingungen sich das Ganze wie ein normaler Reifen verhält und daß man ohne Stöße fahren kann, ohne daß sich die Federung des Wagens fühlbar macht. Der Innenschlauch kann nicht aus der Felge" austreten, da seine Wülste durch die gleiche Auflage 5 in Stellung gehalten werden. Schließlich kann der Mantel nicht auf der Felge gleiten, und zwar sowohl wegen der etwaigen Spannung durch die starre Auflage 5 wie wegen seines Anhaftens an dem Innenschlauch, der im aufgeblasenen Zustand auf ihn einen Druck von innen nach außen ausübt. Man kann also schnell fahren, ' ohne eine Beschädigung des Mantels befürchten zu müssen.

Selbstverständlich wird der Innenschlauch unter solchen Arbeitsbedingungen stark beansprucht, und wenn man lange in der Stellung nach Fig. 4 fährt, 'so kann der Druck p im Schlauchö auf Null sinken. Aber es ist andererseits zu bemerken, daß der Schlauch 6 genügt, um eine beträchtliche Strecke unter einwandfreien Bedingungen zurückzulegen und daß ferner, selbst wenn dieser Schlauch schlaff würde, das Eindrücken nicht vollständig wäre, da man auf den starren ringförmigen Aufsatz 5 stoßen würde und sich zwischen diesem und -dem Mantel mehrere Lagen von Gummi und Leinen befinden, die als Dämpfer wirken. Es besteht also bei dieser Vorrichtung eine doppelte Sicherheit. Bei allmählichem Luftverlust aus der Kammer und dem Schlauch kann man unter Bedingungen langsam fahren, die denen gewisser bekannter Vorrichtungen sehr ähnlich sind, z. B. der in den angeführten Patenten beschriebenen. ' ' Infolge seiner Nachgiebigüdeiit läßt sich der Innenschlauch sehr leicht im Innern des Mantels aufsetzen, und die Auflage 5 kann durchbrochen, geschnitten oder mit Kerben verseilen sein, um ihre bequeme Anbringung) trotz der Gegenwart der Ventile 7 und 8 zu ermöglichen.

Claims

Patentanspruch :

Luftreifen mit Sicherheitsvorrichtung, <jo wobei zwei Luftschläuche mit verschiedenen Drücken untereinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der innere (6) auf einen schwächeren Druck als der äußere (3) aufgeblasen ist und sich auf eine in das Innere des Mantels (2) hineinragende ringförmige Felgenauflage (5) stützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen