DE3246086A1

DE3246086A1 - Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE3246086A1
Application number: DE19823246086
Authority: DE
Inventors: Udo 3012 Langenhagen Frerichs; Heinrich Dipl.-Ing. 3008 Garbsen Huinink; Gerhard Dipl.-Ing. 3050 Wunstorf Mauk; Heinz-Dieter 3008 Garbsen Rach; Thorsten Dipl.-Phys. Dr. 3057 Neustadt Reese; Klaus-D. Dipl.-Chem. Dr. 3008 Garbsen Röker; Hans Dipl.-Ing. Dr. 3012 Langenhagen Seitz
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1984-06-14
Also published as: DE3246086C2

Description

Fahrzeugrad
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren Felge und einei Gürtelreifen mit zug- und druckfesten Kernen in den Wülsten, bei de die Felge sich im wesentlichen radial nach innen erstreckende Felgenhörner und neben diesen am inneren Umfang Sitzflächen für den Gürtelreifen aufweist und bei de die radial äußere Mantelfläche der Felge als Stützfläche für den Reifen bei einem Notlauf ausgebildet ist.
Ein solches Fahrzeugrad ist zu Beispiel in der DE-OS 30 19 742 beschrieben. Beim Notlauf eines Rades, bei dem sich die Reifenzenitpartie auf möglichst großen Stützflächen der Felge abstützen können sollte, entsteht zwischen der Felge und der Reifeninnenwand bekanntlich eine nicht unerhebliche Reibung, die eine Erwärmung des Reifens zur Folge hat und zu einer Schädigung oder sogar Zerstörung des Reifens führen kann.
Zur Minderung der Reibung und damit der Erwärmung befindet sich beim bekannten Rad auf der Innenseite des Reifens eine Gleitlittelschicht. Da diese Gleitmittelschicht an sämtlichen Bewegungen des Reifens im normalen Fahrbetrieb teilniDt, bewirkt sie eine nicht unerhebliche Rollwiderstandserhöhung und unterliegt einem erhöhten Verschleiß.
Der Erfindung 1 legt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugrad der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß im Notlauf eine zuverlässige Gleitwirkung zwischen der Zenitpartie des Reifens und den Stützflächen der Felge erzielt wird und daß bei normalen Fahrbetrieb keine Rol lwiderstandserhöhung auftritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die radial äußere Mantelfläche der Felge in wesentlichen Bereichen mit einen Gleitmittelbelag versehen ist. Wenn die Felge zu beiden Seiten der Mittelebene Je eine Stützfläche aufweist, sollten beide mit einem Gleitmittelbelag versehen sein. Gemäß einer weiteren Lösung ist die radial äußere Manteifläche der Felge mit im wesentlichen quer verlaufenden, mit Abstand zueinander angeordneten elastischen Bändern versehen.
Durch das Verlegen der Gleitmitteischicht von der Reifeninnenwand zur Mantelfläche der Felge wird zunächst der Vorteil einer wesentlich erhöhten Lebensdauer für die Gleitmittelschicht erzielt, weil sie nun nicht mehr bei jeder Radumdrehung einer Verformung aufgrund der Walkbewegung des Reifens unterliegt.
Weiterhin ist es mõglich, durch den neuen Anbringungsort mit seinen unverformbaren Wänden eine viel größere Palette von Gleitmitteln einzusetzen, z.B. nicht nur feste sondern auch flüssige oder zahflüssige, die durch verschiedene Maßnahmen, z.B. mittels unterschiedlich gestalteter Dichtungsfolien in gleichförmiger Verteilung auf dem Felgenmantel gehalten werden können. Die gleichförmige Verteilung ist besonders wichtig, um eine gleichmaßige Wirkung über den gesamten Felgenumfang zu erzielen, vor allem aber, um keine Unwuchten entstehen zu lassen. Dabei sollte gewährleistet sein, daß auch bei längeren Standzeiten eines Fahrzeugs das Gleitmittel sich nicht aufgrund seiner Schwerkraft nach unten hin verlagern kann.
Bei Verwendung eines geschlossenzelligen Körpers, z.B. eines Schaumstoffstreifens mit geschlossenen Zellen, können die Zellen das Gleitmittel im festen, flüssigen oder zahflüssigen (flOssigviskosen) Aggregatzustand aufnehmen.
Bei Verwendung eines porigen Körpers, der das Gleitmittel in kleinen, abgeschlossenen (gekapselten) Kugeln enthält, kann der plattenförmige Körper durch einfaches Kleben auf der Mantelfläche der Felge befestigt werden. Beim Einsatz einer Folie mit zellenartiger Struktur, bei der die einseitig offenen Zellen das Gleitmittel aufnehmen, wird die Folie ein- oder mehrlagig derart auf die Manteifläche der Felge gewickelt, daß die Öffnungen der Zellen nach radial innen weisen. Nach Eintritt des Defektfalls wird die Folie bei Berührung mit der Zenitpartie des Reifens augenblicklich zerstört, so daß das Gleitmittel freigesetzt wird.
Der Gleitmittelbelag kann auch aus einem homogenen, festen Körper, z.B. aus *) bestehen, das als plattenförmiger Körper aufgeklebt oder auch auf einfachste Weise aufgesprüht werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, die bei einem Notlauf mit dem Gleitmittelbelag in Berührung kommenden Teile der Reifeninnenwand ebenfalls mit einer dünnen Schicht aus Sprühteflon zu versehen, so daß die Reibung nochmals erheblich vermindert wird.
Durch den Anbringungsort an der Felge wird schließlich der Vorteil erzielt, daß der Gleitmittelbelag nicht bei jedem Reifenwechsel erneuert werden muß.
Eine weitere Lösung des geschilderten Problems wird dadurch gegeben, daß auf der Felgenstützflache im wesentlichen quer verlaufende, mit Abstand zueinander angeordnete elastische Bänder angebracht sind. Diese Bänder können in Form einer »Gummistrickleiter" um die Felge gelegt sein, so daß die bei einem Notlauf im Bereich der Bodenaufstandsfläche durch Reibung zwischen Felge und Reifen beanspruchten Bänder beim Verlassen der Aufstandsfläche wieder vollständig und unverändert in ihre Ausgangslage zurückkehren können.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben.
Es zeigt Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einem Gleitmittelbelag (schematisch) auf der Mantelfläche der Felge in einem radialen Teilschnitt, *) Polytetrafluoräthylen (PTFE) Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 mit eine zelligen oder porigen Körper als Gleitmittelbelag, Fig. 3 einen Ausschnitt der Fig. 1 mit einem zAhflOssigen Gleitmittelbelag und einer Dichtungsfolle, Fig. 4 einen Ausschnitt der Fig. 1 mit einer mit einem Gleitmittel gefüllten Folie zelliger Struktur, Fig. 5 eine Gleitmittelfolie mit einer glatten Rückseite und einseitig offenen Zellen, Fig. 6 ein Fahrzeugrad mit elastischen, quer verlaufenden Bändern auf der Mantelflache der Felge in einem radialen Teilschnitt, Fig. 7 das Fahrzeugrad gemaß Fig. 6 in einer Teildraufsicht auf die Felge.
Der beim Rad geiniß Fig. 1 verwendete Fahrzeugluftreifen, der im wesentlichen aus Gummi oder gummi ähnlichen Stoffen besteht, weist eine Radialkarkasse 1 auf, die in den Wülsten 2 durch Umschlingen der zugfesten Wulstkerne 3 verankert ist. Unterhalb des Laufstreifens 4 zwischen diese und der Karkasse 1 befindet sich ein in Umfangsrichtung zugfester, aus zwei oder mehreren Cordgewebelagen bestehender 60rtel 5, der die Seitenstabilisierung des Reifenkörpers bewirkt.
Der aus Metall bestehende Felgenkranz 6 ist in bekannter Weise an einer Schüssel 7 angeschweißt. Dieser Felgenkranz 6 dient zur Hlterung der Reifenwülste 2 und zur Abstützung des Reifens II Notlauf. Der Felgenkranz 6 weist im Querschnitt gesehen seitlich außen je ein Felgenhorn 8 auf, das sich radial nach innen erstreckt.
Am inneren Umfang des Felgenkranzes 6 liegt in axialer Richtung innen neben jedem Felgenhorn 8 eine Sitzflache 9 für den Reifen.
Auf der radial äußeren Seite ist der Felgenkranz 6 in cii- überaus breiten Mittenbereich mit einer nahezu zylinderfbnnlgen Mantelfläche versehen, die in Querrichtung leicht gewölbt verlaufen kann, so daß im Defektfall die Zenitpartie des Reifens sich ohne wesentliche Formanderungen voll auf ihr abstützen kann. Da gleichzeitig der Reifen in seinen Seitenwandbereichen nach außen ausbauchen kann, ist gewährleistet, daß im Defektfall keine Knickstellen sn Reifen entstehen Zur Verhinderung einer übermäßigen ErwArmung aufgrund einer Reibung zwischen Reifen und Mantelfläche des Felgenkranzes 6 ist die Mantelfläche mit einei Gleitmittelbelag 10 versehen. Als Gleitmittel kommen grundsätzlich alle Stoffe in frage, die bisher schon bei Gleitlittelschichten an Reifeninnenwänden vorgeschlagen worden sind.
Eine besonders einfache Anbringung des Belags 10 ergibt sich, wenn als Gleitmittel PTFE verwendet wird, das in Form eines Streifens aufgeklebt oder elnfach aufgesprüht werden kann. Zur weiteren Verminderung der Reibung kann auch die Reifeninnenwand mit Sprühteflon versehen werden.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt des Rades gemäß Fig. 1 im Bereich des eingezetchneten Kreises. Auf der Mantelflache des Felgenkranzes 6 befindet sich als Gleitmittelbelag 10 ein zelliger oder poriger Körper, der z.B. aufgeklebt sein kann.
Im Falle eines zelligen Körpers ist das Gleitmittel bevorzugt in den Zellen eines geschlossenzelligen Schaumstoffstreifens untergebracht. Es kann dort im festen, flüssigen oder flOssig-viskosen Aggregatzustand vorliegen.
Bei Verwendung eines porigen Körpers, bei dem das Gleitmittel in Form von kleinen Teilchen, z.B. Kugeln il vorliegt, die miteinander verpreßt oder verklebt sind, sind im wesentlichen zwei Falle zu unterscheiden. Zum einen können die Kugeln 11 vollständig aus dem (festen) Stoff des Gleitmittels bestehen, z.B. aus Polyäthylen oder anderen bekannten Stoffen bzw. Stoffzusammensetzungen. So erhöhen bekanntlich Beimischungen von Wachsen, Ölen oder Fetten die Gleitfähigkeit. Zum anderen kann das Gleitmittel in Kugelhüllen eingekapselt sein und dann wiederum in den Aggregatzuständen fest, flüssig oder zähflüssig vorliegen.
In Fig. 3 besteht der Gleitmittelbelag aus einer zihflüssigen Masse 12, die radial außen mittels einer Dichtungsfolle 13 abgedeckt ist. Die Folie 13 soll vor allem verhindern, daß die 61ein masse 12 bei längeren Standzeiten nach unten fließt und damit eine Gleichverteilung über den Umfang des Felgenkranzes 6 aufhebt. Dazu kann die Folie 13 mit festen Distanzstücken 14 oder sogar Mit querverlaufenden Streben (nicht gezeichnet) von der Dicke der Gleitmitteischicht 12 versehen sein.
Bei der AusfOhrungsart nach Fig. 4 ist das Gleitmittel in den einzelnen Zellen 15 einer Folie 13' mit offenzelliger Struktur enthalten, und die Folie 13' liegt mit den Zellenöffnungen auf der Mantelfläche des Felgenkranzes 6 auf, so daß das in den Zellen 15 eingeschlossene Gleitmittel eine ortsfeste Lage einnimmt und beim normalen Fahrbetrieb nicht aus den Zellen 15 entweichen kann. Im Defektfall wird die Folie 13' augenblicklich zerrieben.
In Fig. 5 ist eine Folie 13" dargestellt, die auf der einen Seite ebenfalls eine Struktur rit-offenzelligen Ausnehmungen 16 zur Aufnahme eines Gleitmittels aufweist, deren Rückseite 17 jedoch glattflächig ausgebildet ist. Mittels einer solchen Folie 13" läßt sich sogar ein mehrlagiger Gleitmittelbelag aufbringen, ohne daß die ortsfeste Fixierung der Gleitmittelzellen vernachlässigt wird. Die glatte Rückseite 17 der Folie 13" einer jeden vorhergehenden Lage verschließt nämlich beim Aufwickeln der Folie 13" auf den Felgenkranz 6 die Zellenöffnungen der nachfolgenden Lage.
Für die Dicke des Gleitmittelbelages 10 gemaß den vorstehenden Ausführungsarten haben sich Abmessungen zwischen 1 und 5 mm bewahrt.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7, bei dem die dem Rad des ersten Ausführungsbeispiels entsprechenden Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, dienen zur Verminderung der Gleitreibung beim Notlauf auf der Stützfläche der Felge quer verlaufende elastische Bänder 18, z.B. Gummibänder. Die Querbänder 18 sind an ihren Enden an in Umfangsrichtung verlaufenden Gummibändern 19 anvulkanisiert, so daß insgesamt ein leiterartiges Gebilde entsteht, das endlos um den äußeren Umfang der Felge gelegt ist. Die Längsbänder 19 der Leiter befinden sich auf einem gegenüber den Querbändern 18 kleineren Durchmesser, so daß bei einem Notlauf nur die Querbänder 18 von der Reifeninnenwand erfaßt werden. Die Längsbänder 19 können in Nuten des Felgenkranzes 6 teilweise versenkt sein und an der Felge angeklebt oder mittels mechanischer Mittel befestigt sein.
Die Querbänder 18, die einen runden oder auch anderen Querschnitt haben können, sollten einen Durchmesser bzw. eine Dicke von 5 bis 10 mm aufweisen, und die Abstände benachbarter Querbänder 18 sollten im Bereich des einfachen bis doppelten Durchmessers liegen.
Günstige Ergebnisse sind mit 8 mm dicken Bändern 18 bei einem Abstand von 15 mm erzielt worden.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung besteht darin, daß bei einem Notlauf einzelne Bänder 18 im Bereich der Reifenaufstandsfläche vom Reifen erfaßt und aus ihrer Ruhelage ausgelenkt werden. Sobald sie im darauffolgenden Bewegungsablauf diesen Bereich verlassen, können sie ungehindert in ihre Ruhelage zurückkehren, und sie stehen nach einer Radumdrehung wieder als unverbrauchter Gleitmtttelbelag" zur Verfügung. Zur Verminderung der Gleitreibung können die Querbänder 18 mit einem Belag aus Sprühteflon oder mit einem Schmiermittel versehen sein.
Leerseite

Claims

Ansprüche i/l Luftbereiftcs Fahrzeugrad mit einer starren Felge und einem Gürtelreifen mit zug- und druckfesten Kernen in den Wülsten.

bei dem die Felge sich im wesentlichen radial nach innen erstreckende Felgenhörner und neben diesen am inneren Umfang Sitzflachen für den Gürtelreifen aufweist und bei dem die radial äußere Mantel fläche der Felge als Stützfläche für den Reifen bei einem Notlauf ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Mantelfläche der Felge in wesentlichen Bereichen mit einem Gleitmittelbelag (10) versehen it.
2. Rad nach Aspruch 1, dadurch gekennzeichnet1 daß der Gleitmittelbelag (10) aus einem geschlossenzelligen Körper, insbesondere einer Schaumstoffschicht besteht, deren Zellen das Gleitmittel im festen, flüssigen oder flUssig-viskosen Aggregatzustand enthalten.
3. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitmittelbelag (10) aus einem porigen Körper besteht, der ein Gleitmittel in Form von festen Teilchen enthält oder bei dem das Gleitmittel in den Teilchen eingekapselt ist.
4. Rad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel in Form von verpreßten oder verklebten Kugeln (11) vorliegt.
5. Rad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der porige Körper aus Polyäthylen besteht.
6. Rad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitmittelbelag (10) auf der Felge (6) aufgeklebt ist.
7. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleltmittelbelag (10) aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) besteht.
8. Rad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bei einem Notlauf mit dem Gleitmittelbelag (10) in Berührung kommenden Teile der Reifeninnenwand ebenfalls mit einer Gleitmittelschicht aus PTFE versehen sind.
9. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitmittelbelag (10) als zahflüssige Masse (12) auf dem Felgenkranz (6) aufgebracht und radial außen mittels einer Dichtungsfolie (13) abgedeckt ist.
10. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitmittelbelag (10) aus einer Folie (13', 13") mit offenzelliger Struktur besteht, daß das Gleitmittel sich in den zellenartigen Ausnehmungen (15, 16) befindet und daß die offenen Teile der Zellen (15, 16) an der Mantelfläche der Felge anliegen.
II. Rad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitmittelfolie (13") in mehreren Lagen um den Felgenkranz (6) gewickelt ist.
12. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gleitmittelbelags (10) zwischen 1 und 5 mm liegt.
13. Luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren Felge und einem Gürtelreifen mit zug- und druckfesten Kernen in den Wülsten, bei dem die Felge sich im wesentlichen radial nach innen erstreckende Felgenhorner und neben diesen am inneren Umfang Sitzflächen für den GUrtelreifen aufweist und bei dem die radial äußere Mantel fläche der Felge als Stützfläche für den Reifen bei einem Notlauf ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Mantelfläche der Felge mit im wesentlichen quer verlaufenden, mit Abstand zueinander angeordneten elastischen Bändern (18) versehen ist.
14. Rad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die quer verlaufenden Bänder (18) mit einem Belag aus Sprüh-PTFE beaufschlagt sind.