DE2905721A1

DE2905721A1 - Toroidfoermiger notlaufeinsatz fuer fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE2905721A1
Application number: DE19792905721
Authority: DE
Inventors: Leonard Stanley Stokes
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1978-03-08
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1979-09-13
Also published as: FR2419188A1; FR2419188B3; GB2015936B; CA1079168A; GB2015936A

Description

PATENTANWÄLTE

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DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

UNIROYAL, INC.
1230 Avenue of the Americas, New York,

New York 10020, USA Toroidförmiger Notlaufeinsatz für Fahrzeugluftreifen

Die Erfindung betrifft einen toroidförmigen Notlaufeinsatz für auf einer Felge montierbare, aufblasbare, schlauchlose Fahrzeugluftreifen bestehend aus einem Kern, einem diesen umgebenden Mantel und einem lastenaufnehmenden Teil.

Platte Reifen oder Platten mit einer minimalen Aufblasung stellen seit langem ernsthafte Probleme für Fahrer von Fahrzeugen dar, welche mit Fahrzeugluftreifen ausgerüstet sind. Platte Reifen erfordern für gewöhnlich einen Wechsel, bevor das Fahrzeug wieder benutzt werden kann. Ein solcher Wechsel erforder, daß ein Ersatzreifen irgendwo am Fahrzeug vorliegt, für gewöhnlich im Rumpf eines Wagens. Ein Ersatzreifen nimmt wertvollen Gepäckraum weg. Es 1st daher ein Ziel der Automobil- und Reifenindustrie, einen Reifen zu liefern, der geeignet ist, im platten Zustand -gegebenenfalls bei verminderter Geschwindigkeit-

~ noch einsetzbar ist, so daß das Fahrzeug in der Lage ist, seine Fahrt bis zu einer Werkstatt oder einem Servicezentrum fort-

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zusetzen, um dort eine dauerhafte Reparatur oder einen Ersatz des Reifens zu erreichen. Hierdurch würde die Notwendigkeit eines Ersatzreifens in Fortfall kommen.

Es sind zahlreiche verschiedene frühere Versuche gemacht worden, um einen Reifen mit Plattfahreigenschaften zu verwirklichen und zwar unter Verwendung von Einsätzen in der Luftkammer, die zwischen Reifen und der Felge, auf dem der Reifen montiert ist, gebildet wird. Keiner dieser Versuche ist Jedoch bisher kommerziell auswertbar gewesen. Die Gründe hierfür bestehen in den folgenden:

1. Einmal ist es schwierig den Einsatz zu montieren.

2c Der Einsatz, insbes., wenn er aus festen Gummikissen best#ht, nimmt zuviel Platz der inneren Luftkammer ein und verhindert, daß die aus Eisen oder Metall bestehende Felge Wärme von der eingeschlossenen Luft aufnimmt und abstrahlt, welche Wärme durch die Wecheslbiegebeanspruchung des Reifenmaterials, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, auftritt. Dies führt zu einer zunehmenden Temperatur in der eingeschlossenen Luft, die zu einem Schmelzen des Gummis oder zu einer Vulkanisierung des umschließenden Reifens führen kann, so daß der einschließende Reifen nach wenigen hundert Meilen, oder weniger unbrauchbar wird.

3. Ein Einsatz, der beispielsweise aus einem Stahlkissen besteht, würde zwar die Einhaltung niedriger Temperaturen gewährleisten, ist aber zu starr und unterliegt der Gefahr ei-

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ner pemanenten Verformung,ffewie eines Durchdringens des einschließenden Reifengehäuses, wenn der Reifen beispielsweise über eine aus Stahl bestehende Eisenbahnschiene rollt.

Es ist Aufgabe der Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und einen Einsatz für auf einer Felge nontierbare, aufblasbare, schlauchlose Fahrzeugluftreifen so weiterzubilden, daß der Einsatz leicht eingebracht werden kann, nur relativ wenig von der in der Reifenkammer eingeschlossenen Luft wegnimmt, billig herzustellen ist und außerdem weder die Abkühlfunktion über die Felge beeinträchtigt, noch der Gefahr unterliegt, bei der Plattfahrt das Material des Reifens zu beschädigen, insbesondere zu durchschneiden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Einsatz in seiner Einbaustellung in dem fahrtüchtigen Fahrzeugluftreifen eine Querschnittsform mit einem dickeren zentralen Abschnitt von etwa ovalem Umriß im Bereich zwischen den Wülsten des Reifens und zwei demgegenüber dünnere Endabschnitte aufweist, die sich jeweils von der betreffenden Seite des zentralen Abschnittes entlang der angrenzenden Seitenwand des Reifens über eine Teilhöhe dieser Seitenwand erstrecken. Dabei reichen die Endabschnitte bevorzugt bis etwa zur halben Seitenwandhöhe des Fahrzeugluftreifens. Der Hantel und der lastaufnehmende Teil bestehen bevorzugt aus Reifencord, insbesondere aus Stahldraht, wobei der Mantel einen radial gewickelten und der lastaufnehmende Teil

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einen In Umfangsrichtung gewickelten Reifencord aufweisen.

Der Kern des Einsatzes besteht zweckmäßigerweise aus zellen- oder schaumförmigen Material, insbesondere Polyuretanschaua oder Polyäthylenschaum.

Der Einsatz besitzt ein relativ geringes Gewicht. Da der Kern bevorzugt aus schaumförmigen oder zellenförmigen Material besteht, trägt die Luft in den Zellen zu der im übrigen Teil der Luftkammer des Reifens befindlichen Luft bei, so daß durch den Einsatz das wirksame Luftvolumen nur wenig beeinträchtigt wird. Der Einsatz läßt sich leicht montieren, da einerseits der lastaufnehmende Teil einen Innendurchmesser aufweist, der merklich größer ist, als der Durchmesser der Ränder der Felgenflansche und andererseits der Kern aus leicht verformbaren Material besteht, das sich leicht über die Felgenflansche in die Einbaustelluig bringen läßt. Dabei braucht in dem Einbauzustand bei fahrtüchtigem Reifen der Einsatz die Felge nicht zu berühren. Das gleiche gilt aber auch für den Plattfahrzustand. Relativbewegungen zwischen dem Einsatz und der Felge stellen somit keine Beeinträchtigung dar. Durch die Reibhaftung des Einsatzes an den Innenwänden des Reifens ist auch eine nennenswerte Relativbewegung zwischen dem Reifen und dem Einsatz nicht zu befürchten. Die Wärmeableitung durch den Einsatz zur Felge wird nicht nennenswert beeinträchtigt. Der lastaufnehmende Teil gibt eine zuverlässige Abstützung während der Plattfahrt des Reifens. Die zuverlässige Lage des lastaufnehmenden Teils gegenüber der Lauf-

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fläche des Reifens wird durch den Einsatz selbst und seine groß· flächige Anlage an der Innenseite des Reifens auch Über lange Zeit gesichert. Die Seitenabschnitte des Einsatzes gewährleisten, daß während der Plattfahrt die gefalteten Seitenwandabschnitte voneinander durch die Endabschnitte des Einsatzes getrennt gehalten werden. Dadurch wird einmal die Seltenwandbiegung in Grenzen gehalten und andererseits ein direktes Aufliegen unter Reibung der Seitenwandabschnitte zuverlässig verhindert. Mit dem neuen Einsatz läßt sich noch eine zuverlässige Fahrt auch bei plattem Reifen bis zur nächsten Werkstatt oder Servicestation durchführen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem AuafUhrungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Flg. 1 einen die Achse des Reifens enthaltenden Schnitt eines aufgeblasenen schlauchlosen Fahrzeugluftreifens mit einem torodialen Einsatz gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung in der gleichen Weise wie in Flg. 1 des Reifens in der Plattfahrtstellung;

Flg. 3 eine perspektivische Darstellung des Kerns des neuen

Einsatzes und des Beginns der Herstellung des den Kern umgebenden Mantels;

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Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des ummantelten Kerns am Ende der Aufbringung des lastaufnehmenden Teils;

Fig. 5 einen die Achse enthaltenden Schnitt durch den Kern nach Fig. 3, nach dem dieser vollständig mit dem Mantelmaterial umwickelt ist und

Fig. 6 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 5, den fertigen Einsatz vor dem Einbau, wobei die Fig. die Änderung der Querschnittsfläche des Einsatzes vor und nach Aufbringen des lastaufnehmenden Teils verdeutlicht.

In den Zeichnungen ist ein schlauchloser Fahrzeugluftreifen gezeigt. Dieser umfaßt bei Wülste 12 und 14, einen Laufflächenabschnitt 16, zwei Seitenwände 18 und 20 und einen Verstärkungsgürtel 22. In den Fig. 1 und 2 ist der Reifen 10 in seiner Montagestellung auf einer zugehörigen Radfelge 24 gezeigt.

Ein toroidförmiger Einsatz 26 ist innerhalb der Luftkammer zwischen dem Luftreifen 10 und der Felge 24 angeordnet. Wenn der Reifen 10 im wesentlichen ordnungsgemäß aufgeblasen ist, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt der Einsatz 26 eine Querschnittsfläche mit einem relativ dickeren und im wesentlichen ovalförmigen zentralen Abschnitt 28. Dieser erstreckt sich zwischen den Wülsten 12 und 14. Weiterhin weist die Querschnittsfläche zwei demgegenüber dünnere Endabschnitte 13 und 32 auf. Jeder von diesen erstreckt sich von der zugehörigen axialen

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Seite des Im wesentlichen ovalen zentralen Abschnittes 28 entlang der angrenzenden Seitenwand 18 bzw. 20 des aufgeblasenen Reifens 10. Zweckmäßigerweise erstreckt sich jeder Endabschnitt 30 bzw. 32 bis etwa zur Mitte oder zur halben Höhe M der angrenzenden Seitenwand.

Der Einsatz 26 umfaßt einen torosförmigen Kern 34 gemäß Fig. 3· Dieser ist zweckmäßigerweise aus einem zellenförmigen oder schaumförmigen Material hergestellt. Der Einsatz weist weiterhin einen Reifencord 36 auf, der in radialer Richtung um den torosförmigen Kern 34 gewickelt ist. Eine radiale Wicklung soll bedeuten eine Wicklung, in der jede Windung annähernd in einer die Achse des Kernes enthaltenden Ebene liegt. Weiterhin weist der Einsatz einen lastaufnehmenden Teil aus zwei Lagen 33 und 40 auf, welche ebenfalls aus Reifencord 42 besteht, der in Gummi 43 eingebettet 1st. Die lastaufnehmenden Lagen 38 und 40 sind in Umfangsrichtung aufgewickelt und bedecken im wesentlichen das mittlere Drittel der radial äußeren Fläche 44 des radial aufgewickelten Reifencord 36, wie dies aus den Fig. 4 und 6 hervorgeht. Der Reifencord 42 in den lastaufnehmenden Lagen 38 und ist vorzugsweise unter rechten Winkel gegenüber den radial gewickelten Reifencordelementen 36 orientiert. Obwohl die lastaufnehmenden Lagen 38 und 40 im Querschnitt gekrümmt dargestellt sind, kennen diese Lagen auch so gewickelt werden, daß sie im wesentlichen im Querschnitt flach liegend angeordnet sind. Der Ausdruck "im wesentlichen ovaler zentraler Abschnitt" soll andeuten, daß sowohl flache, als auch gekrümmte Windungen der

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- 11 lastaufnehmenden Lagen 38 und 40 vorgesehen sind.

Der torosähnliche Kern 34 1st vorzugsweise aus einen Schaummaterlal alt offenen oder geschlossenen Zellen hergestellt. Bevorzugt werden Schäume aus Polyuretan oder Polyäthylen. Die bevorzugten Materlallen für die radial gewickelten Reifencordelemente 36 sind Glasfasern, Nylon, Polyester und Stahldraht, wobei Stahldraht an erster Stelle bevorzugt wird. Das bevorzugte Material für das Reifencordmaterial 42 In den lastaufnennenden Lagen 38 und 40 1st das gleiche wie für die radial gewickelten Cordelemente 36. Es können allerdings bei dem gleichen Einsatz gleiche oder verschiedene Materialien für das radial gewickelte Cordmaterial 36 und für das Cordmaterial der lastaufnehmenden Lagen vorgesehen sein.

Die bevorzugte Art und Weise zur Herstellung des toroiden Einsatzes 26 umfaßt folgende Schritte:

Zunächst wird der Schaumkern geformt und auf die gewünschten Dimensionen geschnitten. Danach werden die Radialcordelemente um den geschäumten Kern gewickelt. Anschließend wird das in Unfangsrichtung zu wickelnde Cordmaterial um den Umfang des Kernes geschlungen, wobei darauf zu achten ist, daß die lastaufnehmenden Lagen den gewünschten Durchmesser aufweisen. Das Aufwickeln der lastaufnehmenden Lagen erfolgt unter gleichzeitigem Zusammenpressen des Kernes in ausreichendem Umfange, so daß der zentrale Abschnitt 28 und die Endabschnitte 30 und 32 in der in Flg. 6 gezeigten Form vorliegen, d. h., in einer in axialer

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Nummer:	2905 721
Int. Cl.*:	B 60 C 17/04
Anmeldetag:	15. Februar 1979
Offenlegungstag:	13. September 1979

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Claims

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Ansprüche

1J Toroidförmiger Notlaufeinsatz für auf einer Felge montier-' bare,aufblasbare, schlauchlose Fahrzeugluftreifen, bestehend aus einem Kern, einen diesen umgebenden Mantel und einem lastaufnehmenden Teil, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (26) in seiner Einbaustellung in dem fahrtüchtigen Fahrzeugluftreifen (10) eine Querschnittsform mit einem dickeren zentralen Abschnitt (28) von etwa ovalem Umriß im Bereich zwischen den Wülsten (12, 14) des Reifens und zwei dem gegenüber dünneren Endabschnitten (30, 32) aufweist, die sich jeweils von der betreffenden Seite des zentralen Abschnittes (28) entlang der angrenzenden Seitenwand (18, 20) des Reifens über eine Teilhöhe dieser Seitenwand erstrecken.
2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Endabschnitt (30, 32) etwa bis zur Seitenwandmitte M erstrecken.
3. Einsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern 34 des Einsatzes (26) aus zellen- oder schaumförmigen Material besteht.

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4. Einsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (34) aus Polyuretanschaum oder Polyäthy-1enschaum besteht.
5. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus einem radial um den Kern gewickelten Reifencord (36) besteht.
6. Einsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der lastaufnehmende Teil aus einem das mittlere Drittel der radial äußeren Umfangsflache (44) des Mantels (36) bedeckenden und In Umfangerichtung gewickelten Reifencord (43) besteht.
7. Einsatz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifencord des Mantels (36) und/ oder der Reifencord des lastaufnehmenden Teils Stahldraht enthält.
8. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lasten nehmende Teil (38, 43) im Querschnitt la wesentlichen flach oder gekrümmt ausgebildet ist.

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9. Einsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem
Kern (34) von etwa kreisflächenförmigen Querschnitt der lastaufnehmende Teil (38, 43) nur auf den Mantel (36) aufgewikkelt ist, daß die ursprüngliche Querschnittsform des Kernes in eine in axialer Richtung langgestreckte, etwa nierenförmige Querschnittsform überführt ist.

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