DE970129C - Abdichtung eines schlauchlosen Luftreifens auf seiner Felge - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 21. AUGUST 1958

F 18503 II163 e

Die Erfindung betrifft die Abdichtung eines schlauchlosen Luftreifens für Lastwagen auf seiner Flachbettfelge derart, daß das Entweichen von Druckluft aus dem Reifeninnern verhindert ist. Schlauchlose Luftreifen für Lastkraftwagen werden auf Flachbettfelgen montiert, welche verhältnismäßig steile Schrägschultersitze für die Reifenwülste, einen etwa zylindrischen Felgenkörper und einen abnehmbaren Seitenflansch aufweisen.

Lastwagenreifen der erwähnten Art sind aus zehn oder mehr Gewebelagen aufgebaut und haben in der Regel Wülste, die zu steif bzw. starr sind, um sie auf eine aus einem Stück bestehende Tiefbettfelge aufziehen zu können; solche Reifen setzen vielmehr die Verwendung von Flachbettfelgen mit abnehmbaren Seitenflanschen voraus; Felgen mit abnehmbaren Seitenflanschen haben aber, wenn sie zusammen mit schlauchlosen Reifen zur Verwendung gelangen, bisher den Nachteil, daß die Reifendruckluft zwischen den abnehmbaren Felgenteilen und dem Felgenkörper hindurch entweichen kann: Es ist bereits versucht worden, das Entweichen von Luft mittels eines endlosen Dichtungsringes aus kautschukartigem Material zu verhindern. Diese Abdichtungsmaßnahmen haben jedoch keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielen lassen, da an

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der dem inneren Reifendruck ausgesetzten Stelle des Zusammenwirkens zwischen der Reifenwulst und der Felgensitzfläche die Luft entweichen kann, sofern die Reifenwulst sich nicht völlig luftdicht gegen die Felgensitzfläche legt. Solche Leckverluste müssen jedoch mit Sicherheit ausgeschlossen wer-

- den, wenn ein solcher Reifen wirklich brauchbar sein soll.

Es ist bei einer Tiefbettfelge mit festen Seitenflanschen, wie sie für schlauchlose Personenwagenreifen zur Verwendung gelangt, bekanntgeworden, in Ringnuten der Felgensitzflächen Gummibänder fest einzukleben, die mit den Zehenspitzen der Reifenwülste abdichtend zusammenwirken sollen.

Die Anwendung solcher Gummibänder würde bei schweren, steifen Lastwagenreifen und den für sie allein in Betracht kommenden Flachbettfelgen nicht zum Erfolg führen. Die Zehenspitze des zuletzt auf die Felge aufgebrachten Reifenwulstes würde inao folge ihrer Steifheit nicht auf bzw. über das Gummiband zu bringen sein. Außerdem besteht bei Felgen mit abnehmbarem Seitenflansch das zusätzliche Problem, den Durchtritt von Luft durch die Fugen zwischen Felgenkörper und abnehmbarem Seitenflansch zu verhindern. Ferner muß aus Gründen der Vereinfachung des Montagevorganges die Anordnung so getroffen sein, daß der Dichtungsring nicht an der Felge festgeklebt zu werden braucht, sondern lose eingefügt werden kann und sich dennoch

beim Montagevorgang selbsttätig in seine richtige Abdichtungslage bewegt.

Diese Erfolge werden erfindungsgemäß" bei einer Flachbettfelge für schlauchlose Lastwagenreiferi durch einen in an sich bekannter Weise den Felgenkörper umschließenden und mit ihm sowie der Reifenwulst zusammenwirkenden, in sich geschlossenen Dichtungsring erzielt, der sich im fertig montierten Zustand des Reifens auch gegen die Innenkante des Schrägschulteransatzes des Seitenflansches legt und in seiner Betriebsstellung in dem Ringspalt liegt, der von der Zehenspitze der Reifenwulst, dem Schrägschulteransatz und dem Felgenkörper begrenzt ist. Bei dieser Ausbildung verschließt der Dichtungsring der im Reifeninnern befindlichen Druckluft den Weg sowohl zwischen Seitenflansch und Reifenwulst als auch durch die Fuge zwischen Seitenflansch und Felgenkörper. Bei der Montage des Reifens wird der in sich geschlossene Dichtungsring nach dem Aufbringen auch des zweiten Reifenwulstes auf den flachen, etwa zylindrischen Felgenkörper von Hand auf diesen Felgenkörper auf- und unter die Wulstsitzfläche des Reifens geschoben. Wird anschließend der abnehmbare Seitenflansch auf den Felgenkörper aufgebracht, so schiebt die Innenkante des Schräg-Schulteransatzes des Seitenflansches den Dichtungsring vor sich her und preßt ihn in dem Spalt zwischen Felgenkörper und Wulstzehenspitze so zusammen, daß er dort seine Abdichtungsaufgabe voll und sicher erfüllen kann. Da der Dichtungsring nicht festgeklebt wird, läßt er sich beim Abmontieren des Reifens auch leicht wieder von der Felge entfernen.

Nachstehend ist eine in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Fig. ι zeigt einen Reifen, eine zugehörige Felge und einen gemäß der Erfindung vorgesehenen Abdichtungsring in ihren Betriebsstellungen zueinander im radialen Schnitt;

Fig. 2 zeigt den Abdichtungsring in schaubildlicher Darstellung;

Fig. 3 zeigt die rechte Reifenwulst nach Fig. 1, wobei Reifenwulst, Dichtungsring, abnehmbarer Wulstsitz und Reifenfelge in den Stellungen zueinander veranschaulicht sind, die sie einnehmen, wenn die Reifenwulst beim Aufmontieren eines Reifens auf die Felge erstmalig mit dem Dichtungsring in Berührung tritt.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind Abänderungsformen der Felge nach Fig. 1 veranschaulicht, die sich von dem zuerst dargestellten Beispiel hinsichtlich der Ausgestaltung ihres mit Nuten versehenen Randes unterscheiden.

In der Zeichnung sind der schlauchlose Reifen mit 10 und die Reifenfelge mit 20 bezeichnet.

Der Reifen 10 besteht aus der üblichen Lauffläche ii, aus kautschukartigen Gewebelagen 12, Seitenwänden 13, 13,,, im Abstand voneinander liegenden Wülsten 14, i4_a und einem luftundurchlässigen Futter 15.

Die Felge 20 hat einen ringsum laufenden festen Seitenflansch 21 und einen neben diesem Flansch liegenden, verhältnismäßig -steilen Schrägschultersitz 22 für die eine Reifenwulst. Dieser Schrägschultersitz geht mit einer nach innen abfallenden Stufe 24 in den Felgenkörper 23 über.

An der dem Flansch 21 gegenüberliegenden Seite weist der Felgenkörper 23 eine ringsum laufende, radial nach außen geöffnete Ringnut 26 auf, die von einem radial nach außen gerichteten Rand 27 begrenzt wird. Die Teile 22, 23, 24 und 27 bilden einen einheitlichen Bauteil.

Wie Fig. ι erkennen läßt, gehört zur Felge 20 auch ein quer geschlitzter seitlicher Flanschring 40, der abnehmbar auf dem Felgenkörper 23, und zwar an seinem die Ringnut aufweisenden Rand, sitzt. Der Flanschring 40 weist eine Schrägschultersitzfläche 41 auf, die gleich bzw. gleichartig wie die Schrägschulter 22 gestaltet ist. Ein radialer Ringansatz 42 des Flansches 40 ragt bei fertig zusammengebauter Felge nach innen in die Ringnut 26 des Felgenkörpers 23. Auf diese Weise wird der Flanschring 40 in seiner Betriebsstellung auf der Felge lösbar gehalten. Der Flanschring weist weiter- "5 hin einen radial nach außen ragenden Schulteransatz 43 sowie einen radial nach innen liegenden Abschnitt 44 auf, der sich gegen den Randansatz 27 des Felgenkörpers legen kann. Dieser Randansatz 27 hat an seinem Außenumfang einen Durchmesser, i^ao der nicht größer ist als der Innendurchmesser der Reifenwülste 14 und I4_a. Der Reifen 10 kann daher auf den Felgenkörper 23 aufgebracht werden, ohne daran durch den Radansatz 27 der Felge 20 gehindert zu sein. Die Erfindung ist in der Zeichnung in Anwendung auf eine Felge mit nur einem ab-

nehmbaren Flanschring 40 veranschaulicht, aber auch der Felgenflansch 21 kann abnehmbar ausgebildet sein. Die seitlichen Felgenflansche können beispielsweise auch mittels eines lösbaren Sprengringes in ihren Betriebsstellungen gesichert sein; schließlich kann grundsätzlich jede andere Anordnung lösbarer Felgenteile vorgesehen sein. Die Ausbildung der Felge ist, da bekannt, jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.

Wie Fig. ι erkennen läßt, wird zusammen mit dem Reifen ι ο und der Felge 20 noch ein endloser Dichtungsring 50 verwendet, der in Fig. 2 für sich dargestellt ist. Dieser Dichtungsring 50 besteht aus kautschukartigem Material und ist in der Zeichnung mit rundem Querschnitt veranschaulicht. Natürlich kann die Querschnittsform des Ringes, ohne daß dabei von der Erfindung abgewichen wird, auch eine andere, z. B. elliptische oder polygonartige, sein. Der Innendurchmesser des Ringes 50 ist ao etwas kleiner, jedenfalls aber nicht größer als der Außendurchmesser des Felgenkörpers an der Stelle, an der Dichtungsring und Felge im Betrieb miteinander zusammenwirken. Der kleinere Durchmesser des Dichtungsringes gewährleistet einen festen Sitz auf der Felge und erleichtert infolgedessen das Festhalten des Dichtungsringes in seiner Lage während des Aufbringens des Reifens auf dem Felgenkörper und des Aufbringens des Seitenflansches 40. Die einzelnen in Fig. 1 veranschaulichten Teile werden wie folgt zusammengefügt:

Ist der Flanschring 40 vom Felgenkörper 23 abgenommen, so werden die Wülste des schlauchlosen Reifens 10 über den mit der Nut versehenen Rand der Felge 20 gestreift und so weit gegen den seitlichen Felgenflansch 21 gepreßt, bis sich die Wulst 14a fest gegen die Wulstsitzfläche 22 gelegt hat. Die Reifenwulst 14 wird in axialer Richtung so weit nach innen über den die Ringnut aufweisenden Felgenrand gedrückt, daß sich der quer geschlitzte ♦° Flansch 40 richtig in die Ringnut 26 einlegen läßt. Anschließend wird der elastische Dichtungsring 50 über den Flansch 40 geschoben und so auf den Felgenkörper gebracht, daß er neben der axial inneren Kante des Flansches 40 zu liegen kommt, +5 wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. In dieser gegenseitigen Lage von Reifenwülsten, Flansch und Dichtungsring wird mit dem Aufblasen des Reifens durch das Ventil begonnen, das beliebige Bauart haben kann. Durch das Aufblasen des Reifens werden die Reifenwülste in axialer Richtung auseinandergepreßt, d. h., die Wulst 14_a wird in luftdichte Berührung mit dem Wulstsitz 22 und dem Flansch 21 gebracht, und die Wulst 14 legt sich gegen den abnehmbaren Flanschring 40. Wenn sich die Wulst 14 auf ihren Sitz 41 zu bewegt, so gelangt ihr Hackenabschnitt über den Dichtungsring 50, wobei zwischen dem Wulsthacken und dem Dichtungsring ein erheblicher Abstand verbleibt, und zwar wegen des steilen Winkels der radial inneren Wulstoberfläche. Es sei hier erwähnt, daß die radial innere Oberfläche der Reifenwulst eine Kegelgestalt hat, die der Kegelform der Wulstsitzflächen 22 und 41 komplementär ist. Die Kegelfläche der Wulstsitze 22 und 41 kann mit der Ebene des Felgenkörpers einen Winkel zwischen 5 und 20⁰ einschließen. Die Breite und die Winkelstellung der radial inneren Fläche der Reifenwulst müssen im Verhältnis zur Dicke des Dichtungsringes so gewählt sein, daß der Hacken der Reifenwulst mit ausreichendem Abstand über den Dichtungsring hinweggelangen kann, η₀ ohne diesen aus seiner Stellung auf dem Felgenkörper zu verschieben, wobei andererseits Gewähr dafür besteht, daß der Zehenabschnitt der Reifenwulst mit dem Dichtungsring in Berührung tritt und ihn zusammenpressen kann.

Sollte zu Beginn des Aufblasvorganges die Luft . zu ungehindert zwischen Reifenwulst und Felgenkörper entweichen, so kann dem einfach dadurch begegnet werden, daß der Dichtungsring so weit unter die Kante der Reifenwulst 14 gedrückt wird daß er sowohl mit der radial inneren Fläche dieser Wulst als auch gleichzeitig mit dem Reifenkörper in Berührung kommt. Praktische Versuche haben ergeben, daß es nur selten notwendig ist, diese Hilfsmaßnahme anzuwenden, und daß in den wenigen Fällen eine ganz geringe Verschiebung des Dichtungsringes aus seiner endgültigen Betriebsstellung heraus genügt.

Es ist weiterhin festgestellt worden, daß eine Schrägstellung der Wulstfläche mit einem Winkel £>o von weniger als 5° zur Achse keinen hinreichenden Abstand des Wulsthackens gewährleistet, derart, daß er sich über einen Dichtungsring der erforderlichen Dicke herüberführen läßt.

Hat die Schrägstellung dagegen einen Winkel von mehr als 20⁰, so hat dies zur Folge, daß die Wulst den Dichtungsring vor sich her schiebt, anstatt ihn, wie erforderlich, zwischen sich und dem Felgenkörper zusammenzupressen. Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß die Wulst 14, kurz bevor sie mit dem Schrägschultersitz 41 in Berührung kommt, sich gegen den Dichtungsring 50 legt. Bei der weiteren radialen Auswärtsbewegung der Wulst bis zur Berührung mit dem Flansch 40 wird der Dichtungsring 50 zwischen Wulst 14 und Felgenkörper 23 fest i°5 zusammengepreßt, und zwar in einer Lage unmittelbar neben dem axial inneren Rand des Flansches 41. Wegen der elastischen Eigenschaft des Materials, aus dem der Dichtungsring besteht, wird dieser Ring ständig mit Preßdruck die Reifenwulst 1» und den Felgenkörper berühren, und zwar lückenlos auf seinem ganzen Umfang. Der axial und radial innere Rand des Flansches 41 berührt den Felgenkörper. Bei einer solchen Berührung von Metall auf Metall ist aber der Durchtritt von Luft nicht mit Sicherheit ausgeschlossen. Die radial innen liegende Fläche der Reifenwulst 14 hat im Verhältnis zu ihrer Sitzfläche auf dem Flansch einen solchen Durchmesser, daß sich mit ihr eine luftdichte Verbindung bildet, wenn die Wulst 14 durch den Aufblasdruck axial nach außen gepreßt wird, bis sie ihre in Fig. 1 veranschaulichte Betriebsstellung erreicht hat.

Aus Fig. ι ist zif erkennen, daß der Dichtungsring 50 mit der radial inneren Fläche der Wulst 14 t*5 und mit dem Felgenkörper in luftdichter Beruh-

rung steht, und zwar längs des axial inneren Randes des Flansches 41. An dieser Stelle verhindert die Dichtung wirksam das Entweichen von Aufblasluft durch den Querschlitz 3 oder durch den Spalt zwischen dem abnehmbaren Flansch 40 und dem Felgenkörper 23. Infolge des steilen Winkels des abnehmbaren Flansches 40 und der Innenfläche der Reifenwulst läßt sich der Reifen leicht und ohne besondere Behinderung niontieren. Da der Dichtungsring 50 fest auf dem Felgenkörper 23 sitzt, wird er immer in seiner Lage am Rand des abnehmbaren Flanschringes 40 gehalten, und zwar bis die .radial innere Fläche der Reifenwulst 14 mit dem Dichtungsring in Berührung tritt. Dies geschieht, kurz bevor die Reifenwulst 14 ihre endgültige Betriebsstellung erreicht hat. Der Ring wird dann zusammengepreßt und wird ein wenig gerollt, jedoch nur um ein solches Maß, daß er nicht aus seiner wirksamen Betriebsstellung herausgelangen kann.

ao Fig. 4· veranschaulicht eine Änderungsform der Erfindung, bei der in der inneren Sitzfläche der Wulst 14 eine ringsum laufende, bei der Formung erzeugte Nut 60 vorgesehen' ist. Auch in der radial äußeren Wulstsitzfläche des Felgenkörpers 23 ist eine Ringnut 61 vorgesehen. Beide Nuten 60 und 61 liegen einander gegenüber und umfassen gemeinsam den Dichtungsring 50. Auf diese Weise wird der Dichtungsring sicherer in seiner Stellung festgehalten als bei der Anordnung nach Fig. 1. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind der Innendurchmesser der Wulst und der Außendurchmesser des Felgenkörpers, beide am Grund der Nuten 60 bzw. 61 gemessen, so gewählt, daß der Dichtungsring 50 zwischen den beiden Nuten zusammengepreßt wird. Auf diese Weise wird das Entweichen von Druckluft im wesentlichen in der .gleichen Weise verhindert, wie dies bei der Schilderung der Ausführungsform nach Fig. 1 dargelegt wurde.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 veranschaulicht. Bei ihr ist in der Felge eine Aussparung 80 vorgesehen, die eine Schulter 81 bildet. Diese Schulter liegt in der Axialrichtung einwärts von dem inneren Rand des Flansches 4o_a. Zwischen dem Schulterrand 81 und dem Flansch 4o_e wird auf diese Weise eine Vertiefung gebildet, in der der Dichtungsring 50 liegt. Bei dieser Anordnung wirkt der Dichtungsring in der gleichen Weise, wie dies weiter oben erörtert wurde,, jedoch ist der Innendurchmesser des inneren Randes des kegelförmigen Abschnittes des Ringes 4O₀ um so viel kleiner gehalten, daß dieser Ringrand den Felgenkörper am Grund der Vertiefung 80 berührt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schließlich in Fig. 6 veranschaulicht. Hier ist ein Metallring 70 an der radial nach außen gewandten Flache des Felgenkörpers 23, z. B. durch Schweißen od. dgl., befestigt. Außerdem ist ein zweiteiliger Flanschring vorgesehen, der einerseits aus einem Schrägschulterteil 72, andererseits aus einem ^p" Flansch 73 besteht. Dieser zweiteilige Ring tritt an die Stelle des Flanschringes 40 der Ausführungisform nach den Fig. 1 bis 4. Der Metallring 70 ist an dem Felgenkörper 23 in einem Abstand einwärts j

von dem axial innen liegenden Rand des Schrägschultersitzes 72 befestigt, wobei der Abstand so ₆. gewählt ist, daß sich zwischen dem Ring 70 und dem Schrägschultersitz 72 eine flache Nut zur Aufnahme des Dichtungsringes 50 bildet. Der Innendurchmesser der Reifenwulst i4_a muß, gemessen an der Zehenspitze der Wulst, im Verhältnis zum _?o Äußendurchmesser des Ringes 70, so gewählt sein, daß sich die Wulst leicht über den Ring 70 hinwegbewegen läßt. "Gegebenenfalls können die Ränder des Ringes 70 abgeschrägt sein, damit sich die Zehenspitze der Reifenwulst leicht über den Ring _. überstreifen läßt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Abdichtung eines schlauchlosen Luftreifens für Lastwagen auf seiner Flachbettfelge, die an

■· ihrem einen Rande einen mit dem Felgenkörper aus einem Stück bestehenden bzw. fest mit ihm verbundenen Seitenflansch und an ihrem gegenüberliegenden Rand einen abnehmbaren Seitenfiansch hat, der gleichzeitig den Schrägschultersitz für die zugehörige Reifenwulst aufweist, gekennzeichnet durch einen in an sich bekannter Weise den Felgenkörper (23) umschließenden und mit ihm sowie der Reifenwulst (14) zusammenwirkenden, in sich geschlossenen Dichtungsring (50) aus elastischem Baustoff, z. B. Gummi, der sich im fertig montierten Zustand des Reifens auch gegen die Innenkante des Schrägschulteransatzes (41 bzw. 72) des Seitenflansches (40, 4O_a) legt und in seiner Betriebsstellung in dem Ringspalt liegt, der von der Zehenspitze der Reifenwulst, dem Schrägschulteransatz und dem Felgenkörper begrenzt ist.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sitzfläche der Reifenwulst (14) und gegebenenfalls auch in an sich bekannter Weise in dem Felgenkörper (23), und zwar in unmittelbarer Nachbarschaf t der Innenkante des Schrägschulteransatzes (41) je eine ringsumlaufende Nut (60, 61) derart vorgesehen ist, daß die beiden zur Aufnahme des Dichtungsringes (50) dienenden Nuten bei fertig montierten Reifen einander gegenüberliegen.

3. Abdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Dichtungsringes (50) etwas größer ist als der Querschnitt des von den beiden Nuten (60, 61) ganz oder teilweise gebildeten Ringraumes zur Aufnahme des Dichtungsringes.

4. Abdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut zur Aufnahme des Dichtungsringes (50) durch eine ringsumlaufende Vertiefung (80) im Felgenkörper (23) gebildet und durch den schulterartigen Rand (81) dieser Vertiefung in axialer. Richtung begrenzt ist.

5. Abdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (50) in seiner axialen Stellung auf dem Felgenkörper (23) durch einen Metallring (70) od. dgl.

gesichert ist, der in einem dem Querschnitt des verformten Dichtungsringes entsprechenden Abstand von der Innenkante des Schrägschulteransatzes (72) fest mit dem Felgenkörper verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 887013, 884001, 856565, 886697;

schweizerische Patentschrift Nr. 294 933. ₁₀

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©£09 580/78 8.56 (809 594/2 8.98.)