DE2114400A1

DE2114400A1 - Sicherheitsvorrichtung fur Luft reifen

Info

Publication number: DE2114400A1
Application number: DE19712114400
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung M Antrag
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1970-04-03
Filing date: 1971-03-25
Publication date: 1971-10-21
Also published as: CA931056A; US3814158A; FR2085827A1; GB1301762A; FR2085827B1

Description

Sicherheitsvorrichtung für Luftreifen

Die Erfindung betrifft eine aus einem Stück bestehende, ringförmige ,nicht-pneumatische Sicherheitsvorrichtung für einen auf einer einteiligen Felge sitzenden Luftreifen. Die Sicherheitsvorrichtung hat mit den Wülsten des Reifens zusammenwirkende Flächen und diese Reifenwülste legen sich gegen an der Felge vorgesehene Flansche . Der Innendurchmesser der Sicherheitsvorrichtung ist etwa gleich groß bzw. etwas größer als der Außendurchmesser der Felge. Im Betriebe liegt die Sicherheitsvorrichtung im Abstand von der Felge. Die ringförmige Außenfläche der Sicherheitsvorrichtung liegt bei aufgeblasenem Reifen im Abstand von dem Kronenbereich des Reifens. Hat der Reifen daher seinen Aufblasdruck verloren, so legt sich der Kronenbereich gegen die äußere Ringfläche der Sicherheitsvorrichtung und wird von den mit. den Reifenwülsten zusammenwirkenden Flächen,den Wülsten und damit von der Felge unterstützt. Die Sicherheitsvorrichtung ist zweckmäßig im Querschnitt so ausgebildet, daß sie sich beim Aufmontieren des Reifens auf die Felge in Richtung auf die Mittelebene der Felge durchdrücken läßt.Zweckmäßig besteht die Sicherheitsvorrichtung aus einem Polyurethan.

Es sind Sicherheitsvorrichtungen bekannt, die zusammen mit den üblichen Luftreifen und Rädern bzw. Felgen zur Anwendung kommen, um die Möglichkeit zu schaffen, das Fahrzeug auch dann noch weiterzufahren, wenn der Reifen seinen Aufblasdruck verloren hat. Eine solche Sicherheitsvorrichtung soll auch verhindern, daß der Reifen in fg¹^^Wl⁸Sf derart beschädigt wird,

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daß er sich nicht mehr reparieren läßt. Von einer, solchen Sicherheitsvorrichtung wird für gewöhnlich verlangt, daß sie es möglich machen soll, das Fahrzeug mit angemessener Geschwindigkeit noch über eine beträchtliche Strecke zu fahren bis der Reifen instandgesetzt werden kann. Der Erfindung liegt- die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die nicht auf pneumatischer Grundlage arbeitet, aus einem einzigen geschlossenen und ringförmigen Stück besteht und auf einem aus einem Stück bestehenden Rad bzw.. einer derartigen Felge zur Anwendung kommen kann.

W Bisher bekannte auf pneumatischer Grundlage arbeitende

Sicherheitsvorrichtungen haben.sich nicht recht eingeführt, da sie verhältnismäßig schwer zu montieren sind, und die zu ihrem Aufblasen erforderlichen Luftventile ziemlich verwickelt sind. Nicht aufblasbare Sicherheitsvorrichtungen müssen andererseits in der Regel aus mehreren Stücken bestehen,, die ihrerseits Befestigungsglieder odgl. erfordern um sie zusammenzuhalten bzw. auf dem Rad zu befestigen. Derartige Befestigungsglieder müssen dann im Inneren des Reifens in ihre wirksamen Stellungen gebracht werden, was schwierig ist. Zeit erfordert und auch zur Folge hat, daß die Befestigungsglieder Fehlerquellen im Betrieb der Sicherhextsvorrichtung darstellen. Derartige Sicherheitsvorrichtungen müssen deswegen aus mehreren Stücken bzw. Segmenten bestehen, um sie über die Flanschen der Felge hinwegbewegen und sie auf den Felgenabschnitt aufsetzen zu können, der zwischen den beiden Reifenwülsten liegt. Bisher bekannte nur aus einem einzigen Stück bestehende Sicherheitsvorrichtungen konnten andererseits nur auf einem geteilten Rad montiert und in die richtige Stellung gebracht werden.

Die Erfindung bezweckt also eine nicht-pneumatische Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die aus einem einzigen Stück besteht, sich auf einer einstückigen Tiefbettfelge montieren läßt und störungsfrei den Reifen in allen Sösen seines normalen Betriebes laufen läßt. Die Sicherheitsvorrich-

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tung muß in der Lage sein^ das Gewicht des Fahrzeuges aufzunehmen, wenn der Reifen aus irgendwelchen Gründen seine Druckluft verliert. Bei nicht aufgeblasenem Reifen wird das Gewicht des Fahrzeugs über die Reifenkrone, durch die Schulterteile der Sicherheitsvorrichtung und über die Reifenwülste auf die Radfelge übertragen. Die Sicherheitsvorrichtung nach der Erfindung ist so ausgebildet, daß sie sich in geeigneter Weise durchbiegen läßt, wenn der Reifen auf das Rad aufmontiert wird; und dennoch widersteht die Sicherheitsvorrichtung den unter der Belastung auftretenden Drücken, sodaß sie das Gewicht des Fahrzeugs aufnimmt, wenn der Reifen platt geworden ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung zweier auf der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsformen der neuen Sicherheitsvorrichtung hervor.

Fig. 1 zeigt die Sicherheitsvorrichtung im Zusammenwirken mit einer Tiefbettfelge und einem voll aufgeblasenem Luftreifen im Querschnitt.

Fig. 2 entspricht etwa der Fig I, zeigt die Vorrichtung jedoch in ihrem Zusammenwirken mit einem Reifen, der die Druckluft verloren hat.

Fig. 3 zeigt die Seitenansicht und in kleinerem Maßstab die Sicherheitsvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 und zwar getrennt von Reifen und Rad.

Fig. 4 veranschaulicht im Querschnitt und schaubildlich eine Abanderungsform der Sicherheitsform nach der Erfindung.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, die eine bevorzugte Ausführungsform der neuen Sicherheitsvorrichtung veranschaulichen,sitzt ein Luftreifen 2o auf einem Rad 22 mit einer Felge 23. Die Sicherheitsvorrichtung besteht aus einem

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ringförmigen Teil 25.

Die Felge 23 besitzt zwei ijs axialem Abstand voneinanderliegerde ringförmig geschlossene Flanschen bzw. Felgenhörner 28 und 29. Es handelt sich um eine Tiefbettfelge mit radial nach innen gewölbter Wandung 31 zwischen d§n_. mit den Wülsten zusammenwirkenden Felgenhörnern 28 und 29. Ein derartiges Rad 22 wird für gewöhnlich als eine einteilige Tiefbettfelge bezeichnet.

Der Reifen 2o hat Seitenwände 33 und 34, die in ringförmige/ in axialem Abstand voneinander liegende Wülste 36 bzw.37 auslaufen/ die ihrerseits mit den Felgenhörnern 28 und 29 in Eingriff stehen. Die oberen Enden der Seitenwände sind durch den Kronenabschnitt 4o des Reifens miteinander, verbunden und auf diese Weise entsteht ein hohles Gebilde, dem Druckluft durch ein auf der Zeichnung nicht veranschaulichtes Ventil in an sich durchaus bekannter Weise zugeführt werden kann.

Die ringförmige Sicherheitsvorrichtung 25 liegt im Innern des von dem Reifen und der Felge begrenzten Hohlraumes. Wie insbesondere aus den Figuren 1, 2 und 3 hervorgeht besteht diese Vorrichtung aus einem festen, einteiligen und ringförmigen Glied/ dessen Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der Felgenhörner 28 bzw. 29 entspricht oder etwas größer als dieser Durchmesser ist.

Im Querschnitt gesehen hat das ringförmige Sicherheitsglied 25 eine Außenfläche 45, eine:;_r Innenwand 46 sowie Seitenwände 47 bzw. 48. Die Seitenwänc> 47 und 48 liegen zweckmäßig in einem Abstand voneinander, der etwa dem Abstand zwischen den beiden Felgenflanschen 28 und 29 entspricht bzw. etwas größer als dieser ist. Natürlich liegen die Seitenwände des Sicherheitsgliedes auch in einem entsprechenden Abstand von den Seitenwänden des Reifens. Ist der Reifen aufgeblasen/ so liegt die Außenfläche 45 des Sicherheitsgliedes im Abstand van der Kronenpartie des Reifens. Fig. 2 veranschaulicht

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. wie diese beiden Flächen miteinander zusammenwirken, wenn der Reifen drucklos ist. Ringsum weist das Sicherheitsglied 25 Flächenabschnitte 50, 51 auf, die mit den Reifenwülsten zusammenwirken. Diese Flächenabschnitte des Sicherheitsgliedes liegen zwischen der jeweils zugehörigen Seitenwand 47 bezw. 48 und der inneren Fläche 46 und wirken mit den ihnen zugeordneten Reifenwülsten 36 und 37 zusammen. Eine im Querschnitt bogenförmig ausgebildete Aussparung 55 ragt von der Innenwandfläche 46 in das Sicherheitsglied hinein in Richtung auf die Außenfläche 45 zu und sie endet in einem Abstand von dieser Außenfläche, sodaß in dem Sicherheitsglied ein nachgibiger biegefähiger Querschnittsbereich 5a entsteht: Das ringförmige Sicherheitsglied erhält auf diese Weise zwei Randschultern 60 bezw. 61. Die Innenwand 46 des Sicherheitsgliedes liegt im Abstand von der Felge 23, sodaß das Sicherheitsglied bei aufgeblasenem Reifen diesen nur im Bereich seiner Wülste 36 und 37 berührt und zwar mit den Flächenabschnitten 50 und 51. Hat der Reifen seine Druckluft verloren, so stützt sich natürlich sein Kronenabschnitt auf der Außenfläche 45 des Sicherheitsgliedes ab. Zu beiden Seiten der bogenförmigen Aussparung 55 befinden sich in dem Sicherheitsglied Versteifungsglieder in Form von Wulstdrähten 64 und

65. Diese Drähte sollen ein Abschleudern der Sicherheits-

/etwa vorrichtung bei Geschwindigkeiten über 90 km/h verhindern. .

Das ringförmige Sicherheitsglied 25 besteht zweckmäßig, jedoch nicht notwendigerweise aus einem Polyurethan-Schaum, der MOCA und Toluoldiisocyanat enthaltende Polyole auf der Basis von Polypropylenoxyd umfaßt. Das Material aus dem das Sicherheitsglied besteht, muß nicht nur ein gewisses Maß an Biegsamkeit haben, sondern es muß auch dem raschen Wechsel der Biege- und Druckbeanspruchungen widerstehen, ohne sich dabei derart zu erhitzen, daß es schmilzt oder sich zersetzt. Jedesmal wenn ein Abschnitt der Sicherheitsvorrichtung beim Radumlauf durch den Fußpunkt hindurchgeht ( was bei einer

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Fahrgeschwindigkeit von 65 km/h etwa neunmal in der Sekunde vor sich geht) wird er zusammengepreßt. Der innere Energieaufwand bei diesem Vorgang des Zusammenpressens verwandelt .sich in Hitze und würde die Vorrichtung zerstören, wenn sie nicht aus entsprechend widerstandsfähigem Material bestehen würde.

Beim Einbau der Sicherheitsvorrichtung in den Reifen wird sie leicht verformt, infolge ihrer Nachgibigkeit und Biegefähigkeit gewinnt sie aber sofort ihre ursprüngliche Gestalt wieder zurück. Der Reifen wird mit der darin befindlichen Sicherheitsvorrichtung anschließend in üblicher Weise auf der Felge befestigt. Da der Innendurchmesser der Sicherheitsvorrichtung etwa dem Außendurchmesser der Felgenflansche bzw.. Felgenhörner entspricht oder sogar etwas größer ist als dieser, kann die Sicherheitsvorrichtung leicht über die aus einem Stück bestehende Felge bzw. das aus einem Stück bestehende Rad herübergebracht werden. Infolge des biegefähigen mittleren Bereiches 4ee 58 des Sicherheitsgliedes kann dieses so verformt werden, daß sich die mit der Wulst 37 zusammenwirkende Fläche 51 des Sicherheitsgliedes seitlich in Richtung auf die Mittelebene des Rades so verstellen läßt, daß dieser Reifenwulst in den Tiefbettbereich 31 der Felge hineingleiten kann.

Im zusammenmontierten Zustand und bei aufgeblasenem Reifen nimmt die Sicherheitsvorrichtung die in Fig. 1 veranschaulichte Stellung ein. Ist der Reifen jedoch drucklos und nimmt er die in Fig. 2 gezeichnete Lage ein, so wird das Gewicht des Fahrzeugs unter Vermittlung des Kronenabschnittes des Reifens und der beiden Schulterbereiche 6o und 61 des Sicherheitsgliedes auf die Reifenwülste und über sie auf die Felge übertragen. Die Schulterbereiche 6o, 61 des Sicherheitsgliedes sind in Verbindung mit seinem Baustoff so gestaltet, daß ihre radiale Dicke ausreicht, um zu verhindern daß der Reifen beim übergang aus dem aufgeblasenen Zustand in den platten Zustand stärker als im vorbestimmten Maße zusammenfällt. Dieses Maß ist für jede Reifengröße verschieden.

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Würden die Reifen beim Druckverlust stärker zusammenfallen, so würde der Reifen selbst durch die Hitze zerstört werden, die bei zu starker Biegebeanspruchung seiner Seitenwände entsteht. Mit der beschriebenen Sicherheitsvorrichtung kann ein Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von etwa 65 km/h noch etwa 80 km weit fahren, ohne daß die Reparatur des Reifens unmöglich gemacht wird, der dann im aufgeblasenem Zustand wieder normal arbeitet.

Hat der Reifen seine Druckluft verloren, so wird der Durchmesser seines Kronenbereiches, der mit der Wandung 45 des Sicherheitsgliedes zusammenwirft, verkleinert während der Umfang des Reifens der Gleiche bleibt wie in aufgeblasenem Zustand. Aus diesem Grund erfolgt ein gegenseitiges Verschieben dieser beiden Teile zueinander, das mittels eines Schmiermittels kompensiert werden muß. Es ist festgestellt worden, daß es genügt etwa. 60 gr. eines Silieon-Schmiermittels in den Reifeninnenraum einzuführen. Damit kann die Reibung zwischen der Fläche 45 und dem Kronenabschnitt 4o des Reifens unschädlich gemacht werden. Es ist natürlich auch möglich die Sicherheitsvorrichtung bzw. wenigstens ihre Außenfläche 45 mit einem fest anhaftenden Material zu beschichten, das einen niedrigen Reibungsquoeffizienten hat. Die Sicherheitsvorrichtung muß ausgewuchtet werden, was für gewöhnlich in der Weise vor sich geht, daß Löcher eingebohrt werden oder gegebenenfalls Material zugefügt wird.

Fig. 4 zeigt eine Abänderungsform der Sicherheitsvorrichtung nach der Erfindung, die hier mit dem Bezugszeichen 7o versehen ist. Auch hier besteht die Vorrichtung aus einem einteiligen ringförmigen.Glied 72, das eine Außenfläche 75, eine Innenwand 76 und zwei Seitenwände 77 und 78 hat. Gekrümmte'Flächen 80 und.81 des Sicherheitsgliedes 72 wirken mit den Reifenwülsten zusammen·. Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach den Fig." 1 und 2 weist der Sicherheitsring eine bogenförmig eingewölbte Ringnut 82'.auf, sodafl zwei elastisch nachgibige Schenkelabschnitte 83 entstehen.

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Auch bei dieser Ausführungsform sind in den Körper der Sicherheitsvorrichtung Drahtverstärkungsringe 84 und 85 eingebettet. Dieser Ausführungsform ist zu entnehmen, wie die äußere Gestalt des Sicherheitsringes innerhalb gewisser Grenzen ver-. ändert werden kann, ohne daß die angestrebten Ergebnisse und Wirkungsweisen beeinträchtigt oder aufgegeben werden. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Innendurchmesser der Sicherheitsvorrichtung 7o etwa gleich groß oder geringfügig größer als der Außendurchmesser der Pelgenflansche des Rades, auf das die Vorrichtung aufgezogen werden soll. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist im übrigen genau die Gleiche wie bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3.

Wie sich aus der. vorstehenden Beschreibung und den Zeichnungen ergibt, besteht die Sicherheitsvorrichtung aus einem einzigen Stück und sie kann ohne Weiteres e bei einer einteiligen Tiefbettfelge zur Anwendung kommen. Die. Vorrichtung läßt sich leicht montieren und es sind keine Befestigungsglieder odgl..erforderlich wie bei Sicherheitsvorrichtungen, die aus einzelnen Abschnitten bzw. Segmenten bestehen. Die einteilige Bauart ist leicht und billig herstellbar und infolge ihres geringen Gewichtes entstehen keine Probleme hinsichtlich des Auswuchtens und der Abfederung des Fahrzeuges.

Patentansprüche:

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Claims

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P at ent ans pr ü ch e:

icherheitsvorrichtung für einen auf einer einteiligen Tiefbettfelge montierten, zweckmäßig schlauchlosen Reifen, bestehend aus einem im Reifeninneren vorgesehenen, von der Felge getragenen ringförmigen Sicherheitsglied, dessen äußere ümfangsfläche bei aufgeblasenem Reifen im Abstand von der Innenfläche des Kronenbereiches des Reifens liegt und bei druckentlastetem Reifen die von der Reifenlauffläche übertragene Last des Fahrzeugs odgl. aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das sich in seiner wirksamen Betriebsstellung nur auf den Innenflächen der Reifenwülste abstützende Sicherheitsglied (25) aus einem geschlossenen, etwa rechteckigen Querschnitt aufweisenden Ring aus elastisch nachgibigem Material besteht, dessen Innendurchmesser etwa gleich groß bezw.. geringfügig größer als der Außendurchmesser der Felgenhörner ( .28, 29 .) ist, dessen Breite etwa dem Abstand der Felgenhörner, voneinander entspricht und der in seinem mittleren, zu beiden Seiten seiner.Mittelebene liegenden Abschnitt eine nach der Ringachse zu geöffnete, sich in Richtung auf die Außenfläche des Ringes zu bogenartig einwölbende Ringnut (5.5) hat.

Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in den Körper des ringförmigen Sicherheitsgliedes, eingebettete undehnbare z.B. aus mehreren Drahtringen bestehende Verstärkungsglieder (.84, 85 ).

Vorrichtung nach den Ansprüchen 1. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Verstärkungsglieder ( .84, 85 ) zu beiden Seiten der bogenartig eingeweihten Ringnut (55) in den Körper des Sicherheitsringes eingebettet sind.

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4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsglied aus einem elastiah biegsamen Polyurethanschaum besteht.

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