DE2364274A1

DE2364274A1 - Luftreifen fuer fahrzeugraeder

Info

Publication number: DE2364274A1
Application number: DE2364274A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Tiemann
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1973-12-22
Filing date: 1973-12-22
Publication date: 1975-06-26

Description

Continental Gummi-Werke AG, Hannover Luftreifen für Fahrzeugräder

Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen für Fahrzeugräder, mit eingebettete biegsame Kerne aufweisenden, an dem Innenmantel der Felge anliegenden und radial sich abstützenden Wulsten.

Dem üblichen und allgemein verbreiteten Verfahren zum Befestigen der Luftreifen auf den starren Radfelgen liegt - von wenigen Ausnahmen abgesehen - die radiale Abstützung und gegebenenfalls auch Abdichtung auf dem Außenumfang des Felgenmantels zugrunde, wobei der Spreizwirkung des Innendruckes durch kranzartig abgewinkelte äußere Felgenhörner begegnet wird. Um Beeinträchtigungen in den Federungseigenschaften der Reifen durch die Felgenhörner auszuschließen und den gesamten Reifenquerschnitt zu den elastischen Verformungen heranzuziehen, ist schon vorgeschlagen worden, die Reifenwulste am Innenmantel der Felge abzustützen und mit Hilfe abnehmbarer Klemmringe gegen radiale Ausweichbewegungen am Radkörper festzulegen. Zum Montieren der Reifen sind in diesem Falle die Wulste nach ellipsenartigem Verformen über einwärts, d.h. in Sichtung nach der Radnabe abgewinkelte Felgenhörner zu schieben und unter Durchmesserveränderung in Berührung mit den zugehörigen Sitzflächen am Felgeninnenmantel zu bringen. Für die ordnungsgemäße Verspannung der Wulste und - bei schlauchloser Ausführung ihre druckdichte Anlage ist die Erzielung einer vorgegebenen Flächenpressung auf dem inneren Felgenmantel von großer Bedeutung. Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, diese Forderungen mit neuartigen konstruktiven Maßnahmen zu erfüllen und damit die Voraussetzungen für die Einführung der vorteilhaften Wulstabstützung am Felgeninnenmantel in der Praxis zu schaffen.

Nach der Erfindung ist für Luftreifen der eingangs genannten Art zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgesehen, daß die ringförmig in sich geschlossenen Wulstkerne in Umfangsrichtung dehnungsfähig,-

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vorzugsweise in einem Verhältnis zwischen 3 bis zu 10 % ihrer ursprünglichen Umfangslänge, ausgebildet sind. Für die Verwirk-, lichung des Erfindungsgedankens können die Wulstkerne gemäß einem wichtigen Teilmerkmal der Erfindung jeweils aus parallel zueinander auf einen inneren Ring aus einem elastomeren Werkstoff im Winkel, zu dessen Umfangsrichtung in schraubengangartigen Windungen gewickelten Drähten, beispielsweise 'Stahldrähten oder hochfesten Kunststoffilamenten zusammengesetzt sein, wobei zweckmäßig ein Winkel zwischen ^O und 80 der mit geringem Abstand zueinander gewickelten Drähte und für den inneren Ring eine Werkstoffhärte zwischen 70 bis 95 Shore (A) gewählt wird.

Während für die Befestigung der Luftreifen in der Regel eine besonders hohe Zugfestigkeit der Wulstkerne gefordert wird, verläßt die Erfindung die übliche Anschauung und führt eine auf Zugkräfte in Umfangsrichtung elastisch nachgiebige Wulstkonstruktion ein. Die vergleichsweise weit getriebene Dehnungsfähigkeit der Wulstkerne, die um einen Durchschnittswert von 5 bis 7 % der Umfangslänge schwanken und je nach Größe und Bauart der betreffenden Reifen bis zu 10 % erreichen kann, ermöglicht es, die Reifenwulste ohne Schwierigkeiten auf jedes notwendige Einbaumaß aufzuweiten und ein ganzflächiges Anliegen und Anpressen auf den Stützflächen am Innenmantel der starren Felge zu gewährleisten. Da die von innen nach außen wirkenden Klemmringe die Wulste über ihren gesamten Umfang an den Felgeninnenmantel anpressen, wird die Zugfestigkeit der Wulstkerne für die Befestigung des Reifens nicht in Anspruch genommen. Vielmehr braucht ihr mechanischer Aufbau nur auf die Verankerung der aus den Seitenwänden des Reifens herausgeführten Einlagen abgestimmt zu werden. Dieser speziellen Funktion wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit in geringem Abstand voneinander unter Schrägwinkeln zwischen kO und 80 auf die elastomere Seele gewickelten Drähten vollauf gerecht. Die Wahl des Abstandsmaßes zwischen den mehr oder weniger dicht gewickelten Drähten wird zweckmäßig in Abhängigkeit von dem Schrägwinkel vorgenommen. Da die Drähte zur Sicherung des erwünschten Elastizitätsverhaltens

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umso mehr Spielraum benötigen, je enger sie sich der Äxialrichtung der Kernseele annähern, empfiehlt es sich, den Abstand im umgekehrten Verhältnis zu der Winkelgröße festzusetzen» Für den Wirkungsmechanismus ist auch die Beschaffenheit der Seele als Wickelkern des Verbundsystems von Bedeutung. Die nach geltenden Richtlinien als "hart" unter Einschluß der Grenzbereiche von "mittelhart" und "sehr hart" anzusprechende Werkstoffeinstellung der beispielsweise aus Gummi oder einem gummiännlichen Kunststoff hergestellten Seele sichert bei noch ausreichender Dehnbarkeit die zum ordnungsgemäßen Aufbringen der Drähte erforderliche Widerstandsfähigkeit und Scherfestigkeit.

Die Dimensionierung der erfindungsgemäßen Luftreifen wird zweckmäßig so auf die zugehörige Felge abgestimmt, daß im nichtmontierten Zustand der Außendurchmesser der Wulste höchstens gleich dem Durchmesser des Felgeninnenmantels ausfällt. Unter dieser Voraussetzung werden mit dem Aufziehen des Eeifens keine längs gerichteten Druckbeanspruchungen in die Wulstkerne mit unerwünschten, zu örtlich unterschiedlichen Pressungen führenden Stauchungen eingeleitet.

Die Erfindung ist anhand der schematischen- Darstellung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein Teilstück eines Fahrzeugrades mit von innen nach außen verspanntem Luftreifen im Querschnitt und

Fig. 2 ein Abschnitt eines erfindungsgemäßen Wulstkernes in perspektivischer Ansicht.

Das in Fig. 1 gezeichnete Ead besteht aus dem aus Stahlblech hergestellten Radkörper 3 mit losem Felgenring k und Klemmring 5 und dem Luftreifen 6, der mit durch eingebettete Kerne 7 verstärkten Wulsten 16 versehen ist. Abweichend von der üblichen Befestigungsart liegen die Reifenwulste 16 an dem Innenmantel des Felgenringes k

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an, wo sie gegen die Spreizwirkung des Innendruckes.axial durch angeformte, in Eichtung nach der Badnabe einwärts abgewinkelte Felgenhörner 14 gehalten werden. Der Klemmring 5, der mit Hilfe mehrerer über einen Teilkreis angeordneter Schraubenbolzen 8 abnehmbar am Radkörper 3 befestigt ist, dient zum Fixieren des Reifens 6 in seiner Montagestellung nach dem Aufschieben auf das •Rad.

Die Wulstkerne 7 sind gemäß der maßstäblich vergrößerten Darstellung in Fig. 2 aus einer ringförmig mit Kreisquerschnitt aus Gummi oder Kunststoff hergestellten Innenseele 17 und auf diese in. schrauhengangartigen Windungen aufgewickelten Stahldrähten 27 aufgebaut. Die Stahldrähte 27 sind in geringem Abstand voneinander nach Art eines Mehrganggewindes aufgebracht, so daß sie die elastomere Seele 17 nur unvollständig bedecken und teilweise darin eingebettet sind. Ihre Steigungsrichtung ist um einen Winkel in der Größenordnung von 60 mit einer Schwankungsbreite von etwa 20 darüber oder darunter gegen die Längsachse der Seele geneigt. Diese Anordnung im Verein mit der Wahl einer nicht allzu weichen Werkstoffhärte für die Seele 27 läßt den angestrebten günstigen Dehnungseffekt der Kerne 7 eintreten.

Die Zuordnung der Wulstkerne 7 zu den übrigen Verstärkungseinlagen im Reifen 6 ist mit der Darstellung eines schlingenbildenden Einzelfadens 9 veranschaulicht.

Zum Montieren des Reifens 6 werden beide Wulste 16 über die Felgenhörner 14 auf den Innenmantel des Felgenringes k aufgebracht, worauf der Felgenring an den Radkörper 3 angesetzt und mit dem Klemmring gesichert werden kann. Beim anschließenden Füllen mit Druckluft ziehen sich die Wulste 16 unter Vergrößerung ihres Durchmessers gegen die Stützflächen am Felgenumfang, wobei die Dehnungsfähigkeit der eingebetteten Kerne 7 eine ausreichend hohe Anpressung der Wulste in gleichmäßiger Verteilung an den starren Anschlagflächen und ohne Druckbeanspruchungen in Längsrichtung des Kernes gewährleistet.

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Claims

Patentansprüche;

( 1. \Luftreifen für Fahrzeugräder, mit eingebettete biegsame Kerne ^•'aufweisenden, an dem Innenmantel der Felge anliegenden und radial sich abstützenden Wulsten, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmig in sich geschlossenen Wulstkerne (7) in Umfangsrichtung dehnungsfähig ausgebildet sind. ·
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulstkerne (7) in einem Verhältnis zwischen 3 bis 10 % ihrer ursprünglichen Umfangslänge dehnungsfähig sind.
3· Luftreifen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Wulstkerne (7) jeweils aus parallel zueinander auf einen inneren Ring (17) aus einem elastomeren Werkstoff im Winkel zu dessen Axialrichtung in schraubengangartigen Windungen gewickelten Drähten (27) zusammengesetzt sind.
*f. Luftreifen nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (27) unter einem Winkel in der Größenordnung zwischen ^O 80 auf den inneren Ring (17) gewickelt sind.
5· Luftreifen nach Anspruch 3 oder ^f, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils benachbarte Drähte (27) einen gegenseitigen Abstand von weniger als dem Drahtdurchmesser aufweisen.
6. Luftreifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand benachbarter Drähte voneinander im umgekehrten Verhältnis zu dem Maß ihres Winkels gegen die Axialrichtung des Wulstkernes (7) im spannungsfreien oder im wesentlichen spannungsfreien Zustand gewählt ist.

7- Luftreifen nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Ring (17) eine Werkstoffhärte zwischen 70 bis 95 Shore (A) aufweist.

Hannover, 12. Dezember 1973
73-102 P /109 G Sü/Lo/Fr

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