DE3335899C2 - - Google Patents

Description

Bei einem derartigen bekannten Vollreifen (DE-OS 19 23 423) ist eine innere elastische ringförmige Bandage vorgesehen, die einen Wulst aus hartem Gummi und einen Körper aus relativ weichem Gummi trägt, die den Wulst umgibt und es ist ein Metallring vorgesehen, der seinerseits diesen Körper umgibt. Der äußere Laufring beinhaltet ein Laufband, das um einen metallischen Ring oder einen Ring aus Kunststoff herum befestigt ist. Um somit eine gute Befestigung zwischen der inneren ringförmigen Bandage 2 und dem äußeren Laufring 1 zu gewährleisten, ist es erforderliche, daß der Außendurchmesser der ringförmigen inneren Bandage geringfügig größer ist als der Innendurchmesser des äußeren Laufringes. Da diese beiden Durchmesser jedoch praktsich nicht variabel sind, sind Spezialwerkzeuge erforderlich, um die beiden ringförmigen Bauteile des Vollreifens ordnungsgemäß miteinander zu vereinigen. Sie müssen bei diesem Aufbau ja ausreichend fest aufeinanderdrücken, um zu vermeiden, daß sie gegeneinander gleiten. Die Einstellung der betroffenen Relativdurchmesser ist sehr problematisch.

Aus dem DE-GM 17 82 591 ist ferner ein Vollreifen bekannt, der einen Kern aus hartem Gummi hat, der von einem Laufband umgeben ist, das elastisch auf diesen Kern drücken muß. Auch in diesem Fall muß der Innendurchmesser des Laufbandes geringfügig kleiner sein als der Außendurchmesser des Kernes, um das erforderliche Aufeinanderpressen zu erreichen. Auch hier ist die Montage entsprechend problematisch.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Vollreifen zu schaffen, der eine einfache und sichere Montage gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem Patentanspruch 1.

Durch den im Patentanspruch angegebenen Aufbau des Reifens sind der Durchmesser des Laufbandes und der Bandage so definiert, daß eine einfache und zuverlässige Montage ohne Spezialwerkzeuge auf einer Felge gewährleistet ist. Da sich der Außendurchmesser der Bandage dank ihres Aufbaus vergrößern kann, wenn der Wulst auf der Felge sitzt, ergibt sich ein sicheres Aneinanderpressen der den Vollreifen bildenden Teile in montiertem Zustand, wobei die bezogenen relativen Durchmesser in bestimmten, relativ großen Grenzen variieren dürfen und trotzdem eine zuverlässige Montage der Baugruppen des Vollreifens gewährleistet ist.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen eines derartigen Vollreifens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Vollreifen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen radialen Querschnitt durch einen Teil eines Vollreifens vor seiner Montage auf einer Felge,

Fig. 2 den Vollreifen in entsprechender Schnittdarstellung nach der Montage auf einer Felge,

Fig. 3 eine schematische Illustration der Montage der Teile des Vollreifens miteinander und auf einer Felge,

Fig. 4 einen Umfangsteilschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Vollreifens gemäß der Erfindung.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vollreifen weist eine elastische Bandage auf, die aus zwei ringförmigen, coaxialen Teilen 2 und 3 unterschiedlicher Härten und unterschiedlicher Elastizitätsmodule und mit einem elastischen Dehnungskoeffizienten zwischen 1,03 und 1,08 gebildet ist.

Unter elastischem Dehnungskoeffizienten wird vorliegend das Verhältnis zwischen dem maximalen Durchmesser des Vollreifens unter der Wirkung einer elastischen Verformung und dem Durchmesser des Vollreifens vor der Verformung verstanden.

Das innere Teil 3 der Bandage bildet den Wulst des Reifens und wirkt mit einer Felge 4 zusammen und hat einen Elastizitätsmodul größer als das andere, den Körper der Bandage bildende Teil 2.

Insbesondere liegt der Elastizitätsmodul des Wulstes 3 zwischen 70°ShA und 95°ShA, während derjenige des Körpers 2 der Bandage zwischen 40°ShA und 80°ShA liegt.

Der Vollreifen weist ferner ein abnehmbares Laufband 5 auf, das im wesentlichen in radialer Richtung und in Umfangsrichtung des Reifens undehnbar ist. Dieses Laufband hat einen Innendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser der Bandage vor ihrer Anbringung auf der Felge 4 und geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Bandage, wenn sie ohne das Laufband auf diese Felge aufgesetzt wäre. Diese relative Durchmesserdifferenz ist abhängig von der Art des Materiales, aus dem die Bandage und das Laufband gebildet sind, sowie von der Form und den Dimensionen der den Vollreifen bildenden Teile.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Laufband durch eine ringförmige Bewehrung 6 verstärkt, die sich in der Nachbarschaft der radial inneren Oberfläche 7 des Laufbandes erstreckt, die sich an die Bandage 1 anlehnt.

Diese Bewehrung besteht aus metallischen Kabeln, die sich im wesentlichen in Umfangsrichtung des Laufbandes erstrecken.

Aus praktischen Gründen ist diese Bewehrung aus einem Bandmaterial gebildet, in dem sich mehrere Kabel nebeneinander in Längsrichtung des Bandes erstrecken, welch letzteres sich schraubenlinienförmig um die zentrale Achse des Laufbandes 5 erstreckt. Dieses bildet somit ein praktisches Mittel, um derartige Kabel in dem Laufband unterzubringen.

Der Körper 2 der Bandage 1 besteht aus vulkanisierbarem oder thermoplastischen Gummi einer Shore-Härte A zwischen 40 und 80° und vorzugsweise einer Härte von etwa 60° Shore.

Der Wulst 3 der Bandage 1 ist demgegenüber härter, um den zerstörerischen Reibkräften, die von der Felge 4 hervorgerufen werden, zu widerstehen.

Um diese Härte des Wulstes zu erreichen, können verschiedene Lösungen vorgesehen werden und zwar:

• 1. Die Verwendung eines vulkanisierbaren harten Gummigemisches mit 70-95° Shore A.
• 2. Die Verwendung eines mit relativ kurzen, insbesondere in der Größenordnung von 5-80 mm liegenden Fasern verstärkten Gummis.
• 3. Die Ausbildung des Wulstes aus einem Material, das sich aus Gewebelagen alternierend mit Gummilagen einer Härte A von 55-75° Shore zusammensetzt.

Die äußere Oberfläche 8 der Bandage 1 und die innere Oberfläche 7 des Laufbandes 5, die sich aneinanderlegen, sind im wesentlichen zylindrisch. Dieses ist ein Vorteil bei der Herstellung und ermöglicht insbesondere das Vorsehen einer minimalen Differenz zwischen dem Innendurchmesser des Laufbandes 5 und dem Außendurchmesser der nicht gedehnten Bandage 1. Es genügt, daß das Spiel zwischen dem Laufband und der Bandage gerade eben ausreicht, um das eine Teil auf das andere schieben zu können.

Auf diese Weise kann die Ausdehnung der elastischen Bandage 1, die man bei der Montage auf die Felge 4 erhält, reduziert werden, gerade ausreichend, um die Blockierung des Laufbandes 5 auf dieser Bandage zu erreichen.

Es kann jedoch in bestimmten Fällen nützlich sein, den Kontakt zwischen dem Körper der Bandage 1 und dem Laufband 5 zu vergrößern. Zu diesem Zweck sieht man vorzugsweise auf den jeweiligen kontaktierenden Oberflächen 7 und 8 komplementäre Nuten und Rippen vor, die vorzugsweise transversal bezüglich der Achse des Vollreifens orientiert sind.

Gegebenenfalls kann man auch andere Mittel der Verschachtelung und des Ineinandergreifens vorsehen, um das Zusammenhängen zwischen diesen beiden Oberflächen zu vergrößern.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, erhält man Einziehung dadurch, daß man konkave Seitenwände 2 a und 2 b am Körper des Teiles 2 der Bandage 1 vorsieht.

Im übrigen ist entsprechend der Natur und Ausgestaltung des Materiales, aus dem der Wulst 3 und der Körper 2 der Bandage 1 geformt sind, die Zone 10 des Wulstes 3, die über die Aufnahmenut 11 am Umfang der Felge 4 vorstehen soll, breiter als die Zone der Bandage benachbart ihrer das Laufband 5 kontaktierenden Oberfläche 8.

Diese speziellen Formen ermöglichen die Beeinflussung der relativen Elastizität der verschiedenen den Vollreifen bildenden Teile. Diese relative Elastizität bildet einen wichtigen Faktor bei der Montage und Festsetzung des Laufbandes 5 auf der Bandage 1 sowie für die Anhaftung des Wulstes 3 an der Felge, insbesondere bei relativ großen Belastungen.

Es ist dabei unerläßlich, daß der Elastizitätsmodul und die Härte des Wulstes größer sind als der Elastizitätsmodul und die Härte des Körpers 2 der Bandage 1.

Der wesentliche Vorteil ist, daß es aufgrund der Einfachheit der Vorgehensweise möglich ist, einen derartigen Vollreifen durch nicht qualifizierte Handarbeit und ohne das Erfordernis teurer oder komplizierter Gerätschaften zu montieren und zu demontieren.

Wie im einzelnen aus Fig. 3 hervorgeht, schiebt man zunächst das Laufband 5 auf die elastische Bandage 1. Man drückt unter Kraftanwendung dann die elastische Bandage 1, die dann mit dem Laufband 5 versehen ist, auf die Felge 4, und zwar mittels einer Führungsvorrichtung 12 mit konischer Oberfläche, die sich seitlich gegen die Felge anlehnt, sowie mit Hilfe einer in der Fig. 3 nicht dargestellten Presse, die seitlich auf den Wulst 3 wirkt, und zwar auf der Seite, die der von der Führungsvorrichtung 12 beaufschlagten Wulstseite gegenüberliegt.

Nachfolgend wird ein praktisches Beispiel der einen Vollreifen angegeben, das es erlaubt, die wesentlichen Merkmale und Vorzüge eines solchen Vollreifens zu illustrieren.

Es handelt sich um einen Vollreifen 700 × 12, gebildet aus einem auswechselbaren Laufband 5 bestehend aus einem abriebfesten Gummi von 69° Shore A, einem Körper 2 der Bandage 1 beinhaltend eine Lage aus elastischem Gummi mit einer Härte von 58° Shore A und einem Wulst 3 beinhaltend Schichten von Gummi mit 62° Shore A, mit einer Dicke von 2 mm, alternierend angeordnet mit Gewebeschichten 13.

Das Laufband 5 beinhaltet in der Nähe seiner die Bandage kontaktierenden Oberfläche 7 eine Lage vermessingter, metallischer Kabel 6 des Types 7 × 4 × 0,175 anhaftend am Gummi, mit einer Festigkeit von 1800 N pro Kabel, wobei die Anzahl pro cm-Breite 5 beträgt.

Die Lagen des Gewebes 13 weisen in Kettrichtung sowohl wie in Schußfadenrichtung eine Festigkeit von 800 N/cm auf.

Die Dimensionen des Laufbandes, der Bandage und der entsprechenden Felge sind durch entsprechende Bezugszeichen in Fig. 3 angegeben und sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:

Die Bandage 1 muß somit einen Koeffizienten elastischer Dehnung von mindestens 1,5 haben (D₄/D₂ = 301,3/286,3 = 1,05).

Bei der Montage des Vollreifens auf der Felge 4 können folgende Feststellungen getroffen werden:
Der Innendurchmesser D₂ der Bandage 1 vergrößert sich von 286,3 mm auf 301,3 mm d. h. um 15 mm,
der Außendurchmesser D₃ der Bandage 1 vergrößert sich von 574,3 mm auf 589,3 mm, d. h. ebenfalls um 15 mm (ohne Laufband). Wenn man annimmt, daß die radiale Ausdehnung des Laufbandes vernachlässigbar ist, wenn dieses auf den Körper 2 der Bandage vor der Montage des Vollreifens auf die Felge geschoben ist, ist die Vergrößerung der Länge des Durchmessers D₃ blockiert auf die Länge des Durchmessers D₁, d. h. auf 577,3 mm anstatt auf 589,3 mm ohne Laufband,
der spezifische Druck, der auf diese Weise durch diese Blockierung an den kontaktierenden Flächen 7 und 8 zwischen dem Laufband und der elastischen Bandage erhalten wird, beträgt 0,25 MPa.

Es ist ferner festgestellt worden, daß nach Verschleiß des Laufbandes der Außendurchmesser D₃ sich auf 575 mm vergrößert, nachdem man den Vollreifen von der Felge abgenommen hat und das verschlissene Laufband entfernt hat.

Dies zeigt auf, daß das Auswechseln dieses Laufbandes ohne Probleme geschehen kann und daß das neue Laufband noch mit ausreichendem Druck auf der elastischen Bandage sitzt.

Die Felge 4 kann eine solche wie in Fig. 2 dargestellt sein, die aus zwei Teilen 4 a und 4 b besteht, die in der Mittelebene durch Schraubenbolzen 4 c miteinander verbunden sind und eine Felge bilden, die eine Aufnahmenut 11 mit flachem oder leicht konischen Grund hat, während an der Seite wieder ansteigende Ränder vorhanden sind.

Die Felge kann auch eine solche sein, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, wobei ein abnehmbarer Rand 14 vorgesehen ist, der in einer Nut 15 durch einen Verriegelungsring 16 gehalten wird.

Der Rand 14 und der Verriegelungsring 16 sind im rechten Teil der Fig. 3 strichpunktiert dargestellt, um zu illustrieren, daß diese Teile erst nach Montage des Vollreifens auf die Felge gesetzt werden.

Ebenso wie der Wulst 3 kann der Körper 2 der Bandage 1 entweder aus homogenem Gummi oder aus durch verformbare Elemente verstärktem Gummi hergestellt werden, wobei diese Verstärkungselemente um so eher eingebracht werden können, wenn sie die radikale und in Umfangsrichtung erfolgende Ausdehnung der Bandage bis zum gewünschten Maß nicht behindern, damit man auch die Blockierung des Laufbandes auf der entsprechenden Kontaktfläche der Bandage bekommt.

Das Laufband 5 ist aus einem Ring aus Gummi oder Polyurethan gebildet, in jedem Fall aus einem Material mit einer guten Verschleißfestigkeit, das in radialer Richtung und in Umfangsrichtung durch die schon geschilderte ringförmige Verstärkung undehnbar gemacht ist.

Im übrigen ist die Verstärkung verformbar und ist vorzugsweise aus einer Lage metallischer Kabeln gebildet, die sich entsprechend einer Umfangsrichtung erstrecken, wie bereits vorstehend ausgeführt. Die Kabellage kann in ein Band 9 aus Gummi eingebettet sein.

Für gewisse Anwendungsfälle jedoch kann es zweckmäßig sein, eine Lage textiler Kabel einzusetzen oder aber mehrere übereinanderliegende Lagen von textilen oder metallischen Kabeln zu verwenden, die derart angeordnet sind, daß die übereinanderliegenden Kabel symmetrisch bezüglich der Mittelebene gekreuzt liegen und mit letzterer einen relativ kleinen Winkel bilden.

Anstelle der Kabel können auch andere Verstärkungsmittel, die den gleichen Zweck erfüllen, eingesetzt werden, wie beispielsweise eine Lage aus einem Gummi mit sehr hohem Elastizitätsmodul oder mit Fasern verstärkt, oder auch einem flexiblen Ring aus einem vollen oder aus einem perforierten Blech.

Eine weitere Ausführungsvariante zur Gewährleistung der Festsetzung des Laufbandes auf den Körper der Bandage könnte darin bestehen, daß man entweder auf dem Laufband oder auf dem Körper der Bandage einen am Umfang verlaufenden seitlichen Rand vorsieht, der vorzugsweise relativ weich und verformbar sein sollte, um die Montage und die Demontage des Laufbandes nicht zu erschweren.

Claims (6)

1. Vollreifen mit einer elastischen Bandage, die aus zwei ringförmigen, coaxialen Teilen unterschiedlicher Härte und unterschiedlichen Elastizitätsmoduls besteht und zwar einem in Umfangsrichtung des Reifens dehnbaren Wulst (3), der den höheren Elastizitätsmodul aufweist und einem zweiten, den Körper der Bandage bildenden Teil (2) und mit einem abnehmbaren, undehnbaren, ringförmigen Laufband (5) aus hartem Gummi und einer ringförmigen Bewehrung (6), die sich in der Nähe der radial inneren Oberfläche des Laufbandes (5) befindet, wobei vor der Anbringung des Reifens auf der Felge das Laufband (5) einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Bandage (2), wobei das Laufband (5) unmittelbar auf die Bandage aufgebracht ist.

2. Vollreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Bandage (2) aus einem Gummi mit einer Shorehärte A zwischen 40° bis 80° Shore gebildet ist.

3. Vollreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst der Bandage (3) aus einem Gummi mit einer Shorehärte A von 70° bis 95° Shore gebildet ist.

4. Vollreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst der Bandage (3) Fasereinlagen aus kurzen Fasern, insbesondere in der Größenordnung von 5 bis 80 mm enthält.

5. Vollreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst der Bandage (3) ein zusammengesetztes Material enthält, das aus Gewebelagen alternierend mit Gummilagen, die eine Shorehärte A von 55° bis 75° Shore aufweist, gebildet ist.

6. Vollreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Oberflächen des Laufbandes (5) und der Bandage in Reifenumfangsrichtung gerippt sind.