DE8701907U1 - Rad für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rad für ein Fahrzeug mit einer Lauffläche und mit einer Verschleiß unterworfenen Laufflächenschicht. B

^ Räder mit einerVerschleiß unterworfenen Laufflächenschicht sind aus vielfältigen Anwendungszwecken bekannt, beispielsweise als Räder mit Vollgummiprofilen für Handkarren oder als Räder mit luftgefederten Reifen, wie sie beispielsweise bei Kraftfahrzeugen oder bei Flugzeugen verwendet werden. Die Laufflächenschicht eines derartigen Rades unterliegt einem Verschleiß, welcher es erforderlich macht, das Rad in gewissen Zeitabständen zu ersetzen bzw. den Reife.i zu wechseln. Bei üblichen Rädern von Kraftfahrzeugen weist die Iaufflächenschicht ein Profil auf, welches sich in radialer Richtung erstreckende Ausnehmungen umfaßt, die unter anderem der Drainage von Wasser dienen. Im Hinblick auf die Fahrsicherheit und im Hinblick auf gesetzliche Vorschriften ist es erforderlich, daß die Vertiefungen des Profils eine Mindesttiefe aufweisen, welche genauestens beachtet werden muß und deren Unterschreitung möglicherweise strafrechtliche Folgen nach sich ziehen kann. Bei Fahrzeugen, welche mit Rädern versehen sind, die eine nichtprofilierte Laufflächenschicht aufweisen, ist es ebenfalls erforderlich, die Dicke der noch zur Verfügung stehenden Laufflächenschicht zu überwachen, um zu verhindern, daß das Rad selbst beschädigt wird oder daß ein unkontrolliertes Fahrverhalten des Fahrzeugs auftritt. Als Beispiel für ein derartiges unprofiliertes Rad können beispielsweise die Räder von Rennautos genannt werden.

Um bei einem Kraftfahrzeug die noch zur Verfügung stehende Profiltiefe, welche an der gesamten Lauffläche des Rades vorhanden sein muß, zu ermitteln, ist die Verwendung entsprechender Lehren erforderlich. Bei Fahrzeugen, die mit nichtprofilierten Rädern versehen sind, erweist es sich als ausgesprochen schwierig, den jeweiligen Verschleißgrad bzw. die Dicke der noch verbleibenden Laufflächenschicht zu überwachen. Dies ist allenfalls durch eine Messung des Außendurchmessers oder des Außenumfangs möglich.

fr Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rad der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau, kostengünsti-

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ger Herstellung und betriebssicherem Fahrverhalten die rechtzeitige Ermittlung eines kritischen Verschleißzustandes ermöglicht.

Die Aufgobe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem radjalen Abstand von der lauffläche im Rad eine Markierungsschicht vorgesehen ist, wobei der Abstand geringer ist, als die nutzbare Dicke der Laufflächenschicht.

Das neuerungsgemäße Rad zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher

jQ Vorteile aus. Da die Markierungsschicht in einem radialen Abstand von der Lauffläche, d. h. in der Laufflächenschicht des Rades vorgesehen ist, läßt sich das erfindungsgemäße Rad äußerst kostengünstig herstellen, da zum Aufbau der Laufflächenschicht üblicherweise mehrere Schichten, beispielsweise aus gummiartigen Materialien, laminatartig übereinander angeordnet werden. Die zusätzliche Einbringung einer Markierungsschicht ist deshalb einfach möglich und erfordert keinen übermäßig großen zusätzlichen Aufwand. Bei einer Abnutzung der Laufflächenschicht des Rades wird nach einer bestimmten Laufleistung die radial außerhalb der Markierungsschicht angeordnete Laufflächenschicht abgetragen sein, so daß das Rad nunmehr auf der Markierungsschicht selbst abrollt. Diesen Zustand, bei welchem die Markierungsschicht außen am Rad hervortritt,ist leicht wahrzunehmen. Auf diese Weise wird dem Betreiber des Fahrzeuges der Verschleißzustand des Rades angezeigt, so daß dieser Vorsorge für einen Austausch oder eine Erneuerung des Rades treffen kann.

Diese Anzeige des Verschleißzustandes ist sowohl für den Fahrer oder Halter des Fahrzeuges wichtig und hilfreich, andererseits zeigt die Markierungsschicht aber auch Dritten, ob das Rad noch die erforder-

go liehe Profiltiefe aufweist oder ob die Dicke der Laufflächenschicht noch ausreichend ist. Somit können beispielsweise staatliche überwachung sorgane den Zustand des Rades auf einfache Weise ermitteln, es ist aber beispielsweise auch möglich, bei einem Autorennen den Zustand der Räder von den Boxen aus zu überwachen, ohne daß das Fahrzeug zu einem Boxenstopp angehalten werden muß. Auch kann es sich als vorteilhaft erweisen, daß beispielsweise an Grenzübergängen in einfacher Weise die Räder der durchrollenden Kraftfahrzeuge überprüft werden können.

Eine vorteilhafte Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Rades, welches ein zumindest im Bereich der Lauffläche vorgesehenes, sich in radialer Richtung erstreckende Ausnehmungen aufweisendes Profil aufweist, ist dadurch gegeben, daß der Abstand der Merkierungsschicht

B zu der Lauffläche geringer ist, als die radiale Tiefe der Ausnehmungen des Profils. Bei einem derartigen Rad wird die Markierungsschicht sichtbar, bevor das gesamte Profil verschlissen ist, so daß, abhängig von der Anordnung der Markierungsschicht noch eine den Anforderungen an die Fahrsicherheit und den gesetzlichen Erfordernissen genüge tuende restliche Laufleistung des Rades gegeben ist, so daß dieses beispielsweise beim nächsten Kundendienst des Fahrzeugs miterneuert werden kann.

Als vorteilhaft erweist es sich auch, daß der Abstand um eine Mindest-IB profiltiefe geringer ist als die Tiefe der Ausnehmungen des Profils. Bei einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rades ist es möglich, dieses so weit zu fahren, bis das gesamte zur Verfügung stehende Profil abgenutzt ist, d. h. das Rad braucht erst dann zu ersetzt werden, wenn es den gesetzlichen und/oder fahrsicherheitstechnischen Anforderungen gerade noch genügt. Eine derartige Ausgestaltung erweist sich auch als besonders kostengünstig, da auf diese Weise vermieden wird, das Rad zu früh zu erneuern und/oder auszuwechseln.

Es erweist sich auch als besonders vorteilhaft und günstig, daß die 2B Markierungsschicht eine andere Farbe aufweist, als das Material der Laufflächenschicht. Auf diese Weise ist es möglich, mittels Blickkontakt den Verschleißzustand des Rades zu erfassen. Eine derartige überprüfung des Verschleißzustandes des Rades ist auch an einem fahrenden Fahrzeug, sei es von einem ebenfalls sich in Bewegung befindliehen Beobachter oder von einem stehenden Beobachter aus möglich.

weiterhin kann es sich im Rahmen der Erfindung als besonders vorteilhaft erweisen, die Markierungsschicht mit Partikeln zu durchsetzen oder aus Materialien zu gestalten, welche bei ihrer Freilegung physikaiische Wechselwirkungen mit entsprechenden Detektoren ermöglichen. So ist es beispielsweise denkbar, radioaktive Partikel in die Markierungsschicht einzubringen, welche mittels eines Zählrohrs oder einer ähnlichen Detektoreinrichung auch am drehenden Rad festgestellt

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werden können, so daß bei einem entsprechenden Verschleiß der Laufflächenschicht ein Signal im Fahrzeug erzeugt werden kann. Eine ähnliche Wechselwirkung ist beispielsweise durch eingelagerte Metallpartikel möglich oder durch Einlagerungen von Partikeln, welche Strahlen reflektieren oder ähnliche physikalische Effekte hervorrufen.

Eine günstige Ausgestaltung ist auch dadurch gegeben, daß die Markierungsschicht im Bereich der gesamten Lauffläche angeordnet ist. Auf diese Weise wird auch bei einem ungleichmäßigen Verschleiß der

!O Laufflächenschicht auf sichere Weise angezeigt, daß das Rad ersetzt oder erneuert werden muß. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Markierungsschicht auch bis an den Rand des Rades derart angeordnet sein, daß durch eine Seitenansicht des Rades festgestellt werden kann, wie dick die noch verbleibende Laufflächenschicht über der

Markierungsschicht ist.

Eine besonders günstige Ausgestaltung ist auch dadurch gegeben, daß die Markierungsschicht eine gleichbleibende Dicke aufweist. Bei einem gleichmäßigen Abrieb der Laufflächenschicht des Rades tritt bei einer _i(J derartigen Ausgestaltung die Markierungsschicht über die gesamte Lauffläche nach außen, wobei auf diese Weise sichergestellt ist, daß der Verschleiß des Rades bemerkt wird.

In vorteilhafter Weise ist die Dicke der Markierungsschicht so bc·- messen, daß eine Mindestlaufleistung gewährleistet ist, d. h. wenn die radial außerhalb der Markierungsschicht befindliche Laufflächenschicht abgenutzt ist, kann das Fahrzeug auf dem Rad noch eine ausreichende Anzahl an Kilometern hinter sich bringen, ohne daß die Markierungsschicht selbst durch Verschleiß abgerieben würde. Auf die-QQ se Weise ist gewährleistet, daß beispielsweise durch eine nicht unterbrochene Fahrt längerer Dauer die Anzeigewirkung der Markierungsschicht dadurch zunichte gemacht wird, daß diese selbst binnen eines kurzen Weges abgerieben wird.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß die Markierungsschicht aus einem Material mit im wesentlichen den gleichen Eigenschaften wie die Laufflächenschicht gefertigt ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß sich am Fahrverhalten des Rades durch das Zutagetreten

-5-&khgr; der Merkierungsschicht keine wesentlichen Änderungen ergeben.

In erfinderischer Weise kann die Markierungsschicht auch Bereiche aufweisen, deren Abstand zur Lauffläche größer ist, als der Abstand der restlichen Markierungsschicht. Durch derartige Bereiche wird bei einem Abnutzen der Markierungsschicht immer noch in sicherer Weise angezeigt, daß die beabsichtigte Mindestlaufflächenschichtdicke bereits unterschritten ist. Erfindungsgemäß können diese Bereiche in Form von im wesentlichen zylindrischen Fortsätzen, welche sich radial zur Radmitte hin erstrecken, ausgebildet sein, es ist aber auch möglich, die gesamte Markierunasscfiicht wellenartig aufzubringen, wobei entsprechende Wellentäler radial weiter innen liegend angeordnet sind und dementsprechend erst bei einem höheren Verschleiß freigelegt werden.

In erfindungsgemäßer Weise können auch mehrere, radial zueinander angeordnete Markierungsschichten vorgesehen sein, welche beispielsweise auch unterschiedlich eingefärbt sein können, so daß es möglich ist, eine Vorinformation dahingehend zu erlangen, daß demnächst ein entsprechender Verschleiß des Rades gegeben sein wird.

Im Rahmen der Erfindung kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, daß die Markierungsschicht nur in Form dünner, radial angeordneter Streifen vorgesehen ist oder nur punktförmig an bestimmten Stellen des Rades angebracht wird, welche dann einer speziellen überwachung unterworfen werden müssen.

J? Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematisierte Schnittansicht eines Rades mit einer nichtprofilierten Laufflächenschicht,

Fig. 2 einen Teilschnitt eines Rades mit einer profilierten Laufflächenschicht,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit I von Fig.

2 und
Fig. 4 eine Ansicht, ähnlich Fig. 3, eines weiteren Ausfüh-

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-&dgr;-rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rades.

Fig. 1 zeigt eine schematisierte Schnittansicht eines Rades 1, welches eine nichtprofilierte, beispielsweise aus Vollgummi bestehende Laufflächenschicht 2 aufweist, welche eine gleichbleibende Dicke über den Umfang des Rades aufweist. In einem radialen Abstand A von einer Lauffläche 3 des Rades 1 ist eine Markierungsschicht 4 vorgesehen, welche eine gleichbleibende Dicke aufweist und sich in Form eines Zylindermantels konzentrisch zu der Laufflächenschicht erstreckt.

Der Abstand A der Markierungsschicht 4 ist so bemessen, daß der radial innenliegend zu der Markierungsschicht 4 befindliche Rest der Laufflächenschicht 2 noch eine Dicke aufweist, bei welcher eine betriebssichere Benutzung des Rades 1 noch möglich ist. Weiterhin ist die Dicke der Markierungsschicht 4 so bemessen, daß bei Verschleiß des radial außenliegenden Bereichs der Laufflächenschicht 2 die Markierungsschicht 4 selbst noch eine ausreichende Dicke aufweist, so daß eine gewisse Laufleistung des Rades gewährleistet ist, in welcher die Markierungsschicht 4 am Außenumfang des Rades sichtbar ist und bei welcher verhindert wird, daß die Markierungsschicht 4 zu schnell verschleißt und dann keine Anzeige mehr ermöglicht.

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch ein Rad, welches mit einem luftgefüllten Reifen versehen ist. Die Laufflächenschicht 2 des Rades weist zur Profilierung Ausnehmungen 5 auf, welche in der Lauffläche 3 vorgesehen sind. In einem vorgegebenen, im wesentlichen gleichbleibenden Abstand zur Lauffläche 3 ist eine Markierungsschicht 4 angeordnet, wobei der Abstand A der Markierungsschicht 4 von der Lauffläche 3 geringer ist, als die Tiefe der Ausnehmungen 5 des Profils (Fig. 3).Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei Hervortreten der Markierungsschicht 4 an der Lauffläche des Rades noch eine ausreichende Profiltiefe zur Verfügung steht. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Markierungsschicht 4 bis an den seitlichen Flankenbereich des Rades angeordnet, so daß die Dicke der jeweils radial außerhalb der Markierungsschicht 4 befindlichen Laufflächenschicht 2 leicht überprüft werden kann. Die Dicke D der Markierungsschicht ist so bemessen, daß bei Verschleiß des Rades und bei Hervortreten der Markierungsschicht 4 an der Lauffläche des Rades doch eine ausreichende Fahrstrecke oder Lauf leistung gewährleistet

ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß es nicht dazu kommen kann, daß bei einem Verschleiß der radial außerhalb der Markierungsschicht 4 angeordneten Bereiche der Laufflächenschicht 2 die Markierungsschicht 4 selbst abgenutzt wird, ohne daß dies vom Fahrer oder Halter des Kraftfahrzeuges bemerkt wird.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches sich von den in Fig. 3 gezeigten Aufcführungsbeispiel dadurch unterscheidet, daß die Markierungsschicht 4 Bereiche 6 aufweist, welche einen größeren

Abstand von der Lauffläche 3 des Rades aufweisen. Die Bereiche 6

gewährleisten, daß bei einer Abnutzung der radial außerhalb der Markierungsschicht 4 angeordneten Laufflächenschichtbereiche sowie der Markierungsschicht 4 selbst trotzdem festgestellt werden kann, daß die nutzbare Dicke der Laufflächenschicht 2 verschlissen ist und das

Rad ersetzt oder erneuert werden muß.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, es ist v^;2lmehr auch möglich, die Markierungsschicht 4 nur in bestimmten Bereichen des Rades anzuordnen oder ihren Abstand A von der Lauffläche 3 über die Breite des Rades unterschiedlich zu gestalten. Auch ist es möglich, die Dicke D der Markierungsschicht 4 über die Breite des Rades unterschiedlich auszuführen. Weitern irr ist es möglich, die Markierungsschicht 4 nicht in Form einer in dem gesamten Umfangsbereich des Rades vorgesehenen Schicht auszubilden, sondem die Mariaarungsschicht in Form einzelner Streifen, welche sich zu einem Muster zusammenfügen, auszugestalten.

Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise sowohl bei der Neuherstellung von Rädern als auch bei einer Runderneuerung der Laufflächenschicht angewandt werden. Bei einem üblichen Herstellungsverfahren für die Laufflächenschicht eines Rades oder Reifens wird die gesamte Laufflächenschicht dadurch erzeugt, daß mehrere einzelne Schichten, welche aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise aus Gummimischungen unterschiedlicher Härte bestehen können, laminatartig miteinander verbunden werden. Bei einem derartigen laminatartigen Aufbau der Laufflächenschicht ist es besonders einfach, die erfindungsgemäße Markierungsschicht in das Rad einzubringen.

Erfindungsgeroäß kann die Dicke der Markierungsschicht auch so ausgebildet sein, daß die Markierungsschicht radial in Richtung auf die Drehachse des Rades soweit verdickt ausgebildet ist, daß die Markierungsschicht bis an die Karkasse oder an die Felge angrenzt. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung bei den beschriebenen Gummi laufflächenschichten beschränkt, es ist vielmehr auch möglich, ein aus Metall bestehendes Rad, beispielsweise einer Straßenbahn oder eines Eisenbahnwagens mit einer Mprki s rungsschi cht, bei spi el swe i s~> aus Kupfer zu versehen.

Claims (9)

1. Rad für ein Fahrzeug mit einer Lauffläche und mit einer Verschleiß unten/orf enen Laufflächenschicht, dadurch gekennzei chnet,
daß in einem radialen Abstand (A) von der Lauffläche (3) Ls Rad (1) eine Harkierungsschicht (4) vorgesehen ist, wobei der Abstand (A) geringer ist, als die nutzbare Dicke der Laufflächenschicht (2).

2. Rad nach Anspruch 1 mit einem zumindest im 8ereich der Lauffläche vorgesehenen, sich in radialer Richtung erstreckenden, Ausnehmungen aufweisenden Profil, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) geringer ist, als die radiale Tiefe (T) der Ausnehmungen (5) des Profils.

3. Rad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) um eine Mindestprofildicke geringer ist, als die Tiefe (T) der Ausnehmungen (5) des Profils.

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4. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsschicht (4) eine andere Farbe aufweist, aiii das Material der Laufflächenschicht (2).

5. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsschicht (4) im Bereich der gesamten Lauffläche (3) angeordnet ist.

6. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsschicht (4) eine gleichbleibende Dicke (&Ggr;&igr;) aufweist.

7. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis ß. dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsschicht (4) aus einem Material mit im wesentlichen den gleichen Eigenschaften wie die Laufflächenschicht (2) gefertigt ist.

8.· Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsschicht (4) Bereiche (6) aufweist, deren Abstand zur Lauffläche (3) größer ist, als der Abstand (A) der restlichen Markierungsschicht (4).

9.. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, radial zueinander angeordnete Markierungsschichten (4) vorgesehen sind.