EP1068084A1

EP1068084A1 - Vorrichtung zur änderung des einsatzbereiches von lastkraftwagenreifen

Info

Publication number: EP1068084A1
Application number: EP99924776A
Authority: EP
Inventors: Roland Widmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2001-01-17
Also published as: DE19815354A1; HUP0101518A2; HUP0101518A3; WO1999051451A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Änderung des Einsatzbereiches von Lastkraftwagenreifen, bei der ein Mittel (10, 12, 14; 40) für die Kontrolle der Betriebstemperatur des Reifens (15) vorgesehen ist. Mit Hilfe des Kontrollmittels kann einerseits das Einhalten eines Betriebstemperaturbereichs sichergestellt werden und andererseits eine eventuell kritische Temperaturüberschreitung erkannt werden, die unter Umständen eine Änderung oder Beeinträchtigung des Reifenmaterials zur Folge haben kann und meist auf eine Überbelastung zurückgeht. Durch eine solche Belastungsüberwachung mit Kontrolle von Spitzentemperaturen können höhere Belastungen für die Reifen vorgesehen werden, als dies im Normaleinsatz mit vorgegebenem Sicherheitsbereich der Fall ist.

Description

VORRICHTUNG ZUR ÄNDERUNG DES EINSATZBEREICHES VON ASTKRAFTWAGENREIFEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Änderung des Einsatzbereiches von Lastkraftwagenreifen.

Räder von Lastkraftwagen unterliegen unterschiedlichen Beanspruchungen, je nachdem, ob sie am ziehenden Fahrzeug oder im Bereich des Aufliegers sowie am Anhänger eingesetzt werden. Infolgedessen können für das ziehende Fahrzeug vorgesehene Serienräder insbesondere aufgrund zu geringer Tragkraft der Reifen in etlichen Fällen gar nicht oder nur in begrenztem Umfang für Auflieger und Anhänger verwendet werden.

Das Anwendungsprofil von Reifen wird im wesentlichen durch deren Tragkraft und Geschwindigkeitsgrenze bestimmt. Wird ein Reifen beschädigt, wobei von mechanischen und Abnutzungsschäden abgesehen wird, ist dies fast immer eine Folge von zu hoher Temperatur. Wenn derartige Reifenschäden optisch nicht festgestellt werden, können die Reifen beim Fahren aufgrund der dann auftretenden Belastungen und Überhitzung platzen.

Derzeit werden abgesehen von einer Reifensichtkontrolle Druck- luftprüfungen durchgeführt, ferner Sensoren zur Feststellung des Breiterwerdens der Reifen eingesetzt. Bei Betrieb innerhalb der zugehörigen Grenzbereiche entsteht gewöhnlich keine Zerstörung des Reifens durch zu hohe Temperaturen. Eine Kontrolle der Reifentemperatur könnte so Aufschlüsse über den Reifenzustand liefern und zum Ausschluß der beschädigten Reifen führen.

Die Reifentemperatur ergibt sich indessen aus etlichen Parametern. Sie ist z.B. von Außentemperatur, Luftdruck, Straßenbeschaffenheit, Lastgewicht, Fahrgeschwindigkeit, Fahrzeugeigenschaften, etc. abhängig. Daher sind indirekte Messungen der Reifentemperatur mit Ungenauigkeiten und Unsicherheiten behaftet. Andererseits ist die Reifentemperatur von großer Bedeutung für den Reifenzustand und die Lebensdauer des Reifens . Besonders wichtig ist es zu erkennen, daß eine Grenzwertüberschreitung erfolgt ist.

In der DE-C-42 25 903 C und DE-A-195 26 193 A ist ein Radadapter für Lastfahrzeugräder beschrieben, der zur Anpassung an Aufnahmefelgen mit unterschiedlicher Einpreßtiefe vorgesehen ist. Eine Kühlfunktion ist hier nicht vorgesehen.

Für eine Bremstrommel ist gemäß US-A-3 003 598 zur Verbesserung der Bremsleistung ein Kühlsystem vorgeschlagen worden, bei dem ein Luftstrom hauptsächlich zum hinteren Radteil gerichtet wird. Durch diese Maßnahme, bei der keine Durchströmung des Nabe-Rad-Systems erfolgt, erfaßt die Kühlung fast ausschließlich die Bremse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erweiterung des Einsatzbereiches von insbesondere serienmäßigen Lastkraftwagenreifen zu schaffen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Änderung des Einsatzbereiches von Lastkraftwagenreifen zeichnet sich dadurch aus, daß ein Mittel für die Kontrolle des Betriebstemperaturbereichs des Reifens vorgesehen ist.

Mit Hilfe des Kontrollmittels kann einerseits das Einhalten eines Betriebstemperaturbereichs sichergestellt werden und andererseits eine eventuell kritische Temperaturüberschreitung erkannt werden, die unter Umständen eine Änderung oder Beeinträchtigung des Reifenmaterials zur Folge haben kann und meist auf eine Überbelastung oder Wartungsfehler (z.B. mangelnde Kontrolle des Reifendrucks) zurückgeht. Durch eine solche Belastungsüberwachung mit Kontrolle von Spitzentemperaturen können höhere Belastungen für die Reifen vorgesehen werden, als dies im Normaleinsatz mit vorgegebenem Sicherheitsbereich der Fall ist . Eine unerwünschte und meist folgenreiche Zerstörung eines Reifens kann so durch eine Reifenkontrolle und ggf. rechtzeitigen Reifenwechsel verhindert werden.

Vorzugsweise ist am Reifen ein Kontrollmittel vorgesehen, das die Überschreitung eines Belastungsgrenzwerts zeigt. Infolge der Verwendung eines am Reifen vorgesehenen zusätzlichen Mittels können vorteilhaft weiterhin Serienreifen verwendet werden. Ferner ist der Einsatz von Serienreifen auch für Spezial- einsätze, wie z.B. als Reservereifen an einem Wagen mit höherer Last, durch die Erkennbarmachung eines möglichen thermischen Defekts am Reifen ermöglicht, der bei Überschreiten einer kritischen Temperatur auf ritt. Sofern die Reifen keine Überbeanspruchung und damit insbesondere keine Temperaturerhöhung über den zulässigen Temperaturbereich hinaus erfahren haben, können sie nun uneingeschränkt weiter eingesetzt werden.

Dies erlaubt es beispielsweise, einen für ein ziehendes Fahrzeug vorgesehenen Reifen als Reservereifen bei einem Auflieger oder Anhänger, etwa unter Verwendung eines Radadapters gemäß der eingangs erwähnten DE 42 25 903 C und DE 195 26 193 A, zu verwenden. Ist der Reservereifen nicht überbelastet worden, kann der Reifen ohne Einschränkung voll eingesetzt werden. Wird andererseits vom Kontrollmittel eine Grenzwertüberschreitung angezeigt, dann ist der Reifen von bestimmten Positionen bzw. Einsatzzwecken auszuschließen oder wird gar nicht mehr verwendet. Bisher fest vorgegebene Tragkraftbegrenzungen, die auch eine Temperaturbegrenzung implizierten, können so flexibler durch die Feststellung von Reifenbeanspruchungen ersetzt werden. D.h. Reifen können höher als bisher belastet werden, wenn sie erfindungsgemäß auf das Überschreiten zulässiger Grenzwerte geprüft werden.

Vorzugsweise zeigt das Kontrollmittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Überschreitung einer bestimmten Temperatur (Temperaturgrenzwert) an. Dies ist eine besonders zuverlässige Methode, Belastungen festzustellen, die ein Reifen erfahren hat.

Das Kontrollmittel kann ein temperaturempfindliches Indikatormittel umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es eine Auflage oder Einlage mit einem temperaturempfindlichen Indikatormittel. Vorzugsweise ist die Auflage oder Einlage an der Reifenseite, zweckmäßig beidseitig, vorgesehen, so daß mechanische Beschädigungen weitestgehend ausgeschlossen sind. Das Kontrollmittel kann auf die Reifenoberfläche aufgebracht werden oder im Fall besonders geringer Dicke in eine entsprechende Aussparung eingebracht werden.

Es ist ferner möglich, bei der Reifenherstellung an entsprechender Stelle in das Reifenmaterial selbst ein Indikatormittel einzubringen, beispielsweise zu injizieren, wobei der Reifen dann selbst die Rolle des Indikatorträgers übernimmt . Das Indikatormittel kann lokal, ggf. auch in das Reifenmaterial verteilt, eingebracht sein. Beispielsweise würde an der Lauffläche dann immer wieder Indikatormittel mit Abrieb freigesetzt.

Bei einer Ausführungsform besteht die Auflage oder Einlage aus einer dünnen Schicht aus elastischem Material, die das Indikatormittel umfaßt. Die dünne Schicht, d.h. der Indikatorträger, kann aus Gummi sein und dann einfach aufvulkanisiert werden. Beispielsweise ist das Indikatormittel im Material der Auflage oder Einlage verteilt. Es kann sich dabei etwa um ein Pulver handeln, das in das Schichtträgermaterial eingebracht ist .

Vorzugsweise zeigt das Kontrollmittel bzw. das Indikatormittel das Überschreiten des Grenzwerts durch Farbänderung an. Z.B. kann sich die Farbe bei einer Temperatur von z.B. 85° Grad von grün auf rot oder von farblos auf rot ändern, wobei diese Farbangaben lediglich beispielhaft sind. Eine besonders hohe Zuverlässigkeit erhält das Kontrollmittel, wenn die Farbänderung irreversibel ist. Auf diese Weise können auch Bedienungsfehler verhindert werden.

Alternativ und zusätzlich kann das Mittel für die Kontrolle der Reifenbetriebstemperatur Kühlmittel für den Reifen umfassen. Durch die so bewirkte Temperaturabsenkung wird der Reifen so zuverlässig unterhalb der Grenztemperatur gehalten und seine Lebensdauer erhöht. Der Reifen erfährt keine Überbelastung. Außerdem kann die für den Reifen mögliche Beanspruchung erhöht und damit der Einsatzbereich, d.h. das Reifenlastprofil, erweitert werden.

Durch das Vorsehen einer Kühlung sind gar keine Änderungen am Reifen selbst erforderlich, so daß Serienreifen verwendet werden können. Dies wirkt sich günstig auf die Kosten aus.

Wird ein Radadapter zur Anpassung an Aufnahmefelgen mit unterschiedlicher Einpreßtiefe verwendet, sind vorteilhaft an der (den) radialen Außenfläche (n) des Adapters Luftdurchlässe wie Durchbrüche oder Bohrungen und/oder Erhebungen wie Rippen vorgesehen, die eine Luftströmung in Richtung des Reifens herbeiführen. Durch die Luftströmung kommt es zu einer Kühlung des Reifens und auf diese Weise kann der Betriebstemperaturbereich wie vorgesehen auch bei höherer Belastung eingehalten werden. Ist der Radadapter beispielsweise von einem Typ ähnlich wie in der DE 42 25 903 C beschrieben, d.h. sind zur Nabe und/oder Felge offene Sacklöcher mit Durchgangsbohrungen für Befestigungsbolzen vorhanden, dann weisen die Sacklöcher bei einer vorteilhaften Ausführungsform Luftdurchlässe auf. Hierdurch kann die Kühlluftströmung gezielt auf die Reifenaußenfläche gerichtet werden.

Für die Kühlung sind zweckmäßig zusätzlich am Nabenaufbau Luft- durchlässe und/oder Erhebungen wie Rippen vorgesehen, die eine Luftströmung in Richtung des Reifens herbeiführen.

Vorteilhaft führen die Luftdurchlässe auch zu einer Konstruktion mit geringerem Gewicht. Infolge der mit der Fahrt umlaufenden Flächen ergibt sich bei Drehung der Nabe bzw. des Adapters aufgrund auftretender Druckunterschiede eine Wirkung wie bei einem Trommellüfter. So strömt beim Adapter Luft von der Adapterinnenseite durch den Adapter hindurch zum Rad. Am Adapter für die Befestigungsbolzen vorgesehene Sacklöcher können wie erwähnt zur Kühlung des Adapters und des gesamten Rad-Reifen-Nabensystems verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden weiter anhand von Ausführungs- beispielen und der Zeichnung erläutert, wobei die folgende Darstellung lediglich zu Erläuterungszwecken dient und die Beispielsmerkmale, ebenso wie die Merkmalskombinationen in den Unteransprüchen nicht als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ende einer Lastwagen- Radnabe, die über einen zwischengeschalteten Radadapter mit einer Felge vom Typ A und einem Reifen vom Typ B bestückt ist, wobei der Radadapter mit einem Kühlmittel in Form von Wandungsdurchbrüchen als Temperaturkontrollmittel versehen ist,

Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 gezeigten Radapters,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Radadapter von Fig. 1 nach der Linie A-B-C in Fig. 2, Fig. 4 einen anderen Radadapter mit einem Kühlmittel in Form von Wandungsdurchbrüchen und

Fig. 5 eine schematische Veranschaulichung eines Reifenaufbaus, die eine Auflage am Reifen als Temperaturkontrollmittel veranschaulicht.

Es wird zunächst anhand von Fig. 1 bis 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Ein Radadapter zur Anpassung an Aufnahmefelgen mit unterschiedlicher Einpreßtiefe ist als ringförmiger Körper, d.h. Ringteil, ausgebildet, wobei dieses zur Auflage auf der Nabenstirnfläche vorgesehen ist und mittels einer ringförmigen Schulter 5 abgestützt ist. Mittels des Radadapters können beispielsweise Reserveräder vom Typ A mit Naben, die für Räder vom Typ B geeignet sind, kombiniert werden und so ist dann das Mitführen von Reserverädern vom Typ B nicht mehr erforderlich.

Im einzelnen: Der Ringteil des Radadapters ist mit ersten und zweiten axialen Sacklöchern 18, 19 versehen, wobei die ersten Sacklöcher 18 zur Nabe 1 und die zweiten Sacklöcher 19 zur Felge hin offen sind. Im Boden weisen die Sacklöcher jeweils Durchgangsbohrungen 20, 21 auf. Die Sacklochtiefen sind entsprechend der gewünschten Adapterbreite gewählt. Der Boden der zweiten Sacklöcher 19 hat eine Stärke entsprechend der Dicke der des Radflansches 22. Zur Gewichtsersparnis ist der Radadapter mit Ausnehmungen zwischen den in Umfangsriehtung benachbarten Sacklöchern 18, 19 mittels außen und innen durch in Achsenrichtung verlaufende gewölbte Nuten 31 versehen. Die Sacklöcher 18 und 19 weisen in ihren Wandungen Durchbrüche 10, 11 auf.

Pfeile 2, 4 zeigen die sich ergebende Luftströmung durch die Wanddurchbrüche 10, 11 der Sacklöcher. Die kühlere Luft streicht an der Innenseite der Felge 13 und dann auch am Reifen 15 vorbei, wodurch eine Kühlwirkung erzielt wird und die Belastbarkeit des Reifens 15 erhöht wird. Der Verlauf der Luftströmung ist in Fig. 2 anhand von Vergrößerungen zweier Sacklöcher in Ausschnitten D und E veranschaulicht. ß tn cn i cn

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Claims

10Ansprüche

1. Vorrichtung zur Änderung des Einsatzbereiches von Lastkraftwagenreifen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Mittel (10, 12, 14; 40) für das Einhalten und/oder Überwachen des Betriebstemperaturbereichs des Reifens (42) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß am Reifen (42) ein Kontrollmittel (40) vorgesehen ist, das die Überschreitung eines Belastungsgrenzwerts anzeigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kontrollmittel (40) die Überschreitung einer bestimmten Temperatur (Temperaturgrenzwert) anzeigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kontrollmittel (40) ein temperaturempfindliches Indikatormittel umfaßt .

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kontrollmittel eine Auflage (40) oder Einlage mit einem temperaturempfindlichen Indikatormittel ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflage oder Einlage aus einer dünnen Schicht aus elastischem Material besteht, die das Indikatormittel umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Indikatormittel im Material der Auflage oder Einlage verteilt ist. 11

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Indikatormittel in das Reifenmaterial eingebracht ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kontrollmittel (40) das Überschreiten des Grenzwerts optisch, insbesondere durch Farbänderung, anzeigt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Farbänderung irreversibel ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Schutz gegen mechanische Beschädigung und gegen Sonnenstrahlung für das Kontrollmittel vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Mittel (10, 12, 14) zur Einhaltung des Betriebstemperaturbereichs ein Kühlmittel ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12 in Anwendung bei einem Radadapter zur Anpassung an Aufnahmefeigen mit unterschiedlicher Einpreßtiefe, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß an der (den) radialen Außenfläche (n) des Adapters Luftdurchlässe (10, 12) und/oder Erhebungen (14) wie Rippen vorgesehen sind, die eine Luftströmung (2, 4; 6) in Richtung des Reifens (15) herbeiführen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13 bei einem Radadapter mit zur Nabe (1) und/oder Felge (13) offenen Sacklöchern (18, 19) mit Durchgangsbohrungen (20, 21) für Befestigungsbolzen (26, 28), dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sacklochwandungen Luftdurchlässe (10, 11) aufweisen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß am Nabenaufbau Luftdurchläs- 12 se und/oder Erhebungen wie Rippen vorgesehen sind, die eine Luftströmung in Richtung des Reifens herbeiführen.