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Fahrzeugrad
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Die Erfindung betrifft ein luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren
einteiligen Felge und einem Gürtelreifen mit einer ein- oder mehrlagigen Karkasse
und mit zug- und druckfesten Kernringen in den Wülsten, bei dem die Felge insbesondere
sich im wesentlichen nach innen erstreckende Felgenhörner und neben diesen am radial
inneren Umfang Sitzflächen für den Gürtelreifen und am radial äußeren Umfang Notlaufstützflächen
aufweist.
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Ein solches Fahrzeugrad wird z.B. in der DE-OS 30 00 428 und in der
DE-OS 30 19 742 beschrieben. Gegenüber heute gebräuchlichen Fahrzeugrädern besteht
der wesentliche Unterschied darin, daß die Reifenwülste am radial inneren Umfang
des Felgenkranzes angeordnet sind. Um bei einem solchen Fahrzeugrad den Reifen auf
einer einteiligen Felge montieren zu können, ist es nach bisheriger Kenntnis zwingend
erforderlich, neben den Felgensitzflächen ein Montagehochbett vorzusehen. Beim Betrieb
des Fahrzeugrads muß das Montagehochbett abgedeckt oder ausgefüllt werden, damit
sich dort kein Schmutz oder Spritzwasser absetzen kann.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugrad
der eingangs genannten Art in der Weise abzuwandeln, daß man den Reifen auch ohne
Montagehochbett auf einteilige Felgen montieren kann Gleichzeitig soll ein sicherer
Sitz auf der Felge und eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kernringe
aus einem bandförmigen Stahl oder einem für die Verankerung der Karkaßfäden ähnlich
geeigneten Material aufgebaut sind und daß die Grundfläche des Stahlbandes im wesentlichen
parallel zur Felgensitzfläche verläuft.
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so erreichten Aufgrund der/radialen Flexibilität des Wulstkerns läßt
sich der Reifenwulst in der von ihm gebildeten Ebene nierenförmig verformen, so
daß er statt auf einem ursprünglich von ihm gebildeten Kreisumfang auf einem solchen
mit einem kleineren Durchmesser Platz hat. In dieser verformten Stellung läßt sich
der Reifenwulst, nachdem er mit einem Teilabschnitt seines Umfangs auf die Felgensitzfläche
gesetzt worden ist, auf der gegenüberliegenden Seite über das Felgenhorn heben.
Sobald der Reifenwulst dann wieder seine ursprüngliche Form angenommen hat, ist
er bereits fertig montiert.
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Da kein Montagehochbett mehr benötigt wird, können sich unmittelbar
neben dem Reifenwulst bereits Wandteile der Felge befinden, die eine Axialverschiebung
des Wulstes beim normalen Fahrbetrieb oder beim Notlauf verhindern und die damit
zusätzliche Sicherungs- und Ausfüllmaßnahm überflüssig machen.
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Die Erfindung ist bei allen Fahrzeugrädern vorteilhaft anwendbar,
bei denen die Felge Notlaufstützflächen aufweist, die sich in radialer Richtung
weiter nach außen erstrecken als die Felgensitzflächen für die Reifenwülste, weil
bei solchen Rädern der Reifen nach einem Montageverfahren gemäß DE-OS 32 33 441
montiert wird und dabei eine leichte radiale Verformbarkeit von Vorteil ist. Die
Erfindung ist also nicht auf Fahrzeugräder beschränkt, bei denen sich die Felgenhörner
nach radial innen erstrecken.
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Die Erfindung beruht unter anderem auf der Erkenntnis, daß bei einem
Konstruktionsprinzip, wie es bei einem Fahrzeugrad der eingangs genannten Art gegeben
ist, der Wulstkern nur relativ schwach auf Zug und Druck beansprucht wird. Damit
entfällt aber das Erfordernis sehr steifer Wulstkerne mit großen Querschnitten,
die kaum eine radiale Flexibilität aufweisen.
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Um beim erfindungsgemäßen Fahrzeugrad die Zug/Druck-Beanspruchuncan
des Wulstkerns noch weiter herabzusetzen, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung die Karkasse von außen nach innen um den Wulstkern geführt, so daß
der sogenannte Lagenumschlag im Vergleich zu üblichen
Reifen umgekehrt
angeordnet ist. Diese Maßnahme hat zur Folge, daß die Karkaßneutrale im Bereich
von Felgenhorn und Wulstkern nahezu waagerecht verläuft, so daß der Wulstkern wesentlich
nur in axialer Richtung beansprucht wird, in der er aufgrund seines Aufbaus aus
Flachbandstahl die größte Steifigkeit besitzt. Die umgekehrte Anordnung des Lagenumschlags
ist nicht nur bei Fahrzeugrädern mit erfindungsgemäßen Wulstkernen von Vorteil,
sondern auch bei denen der eingangs genannten Art, weil dadurch die von den Kernen
weniger gut vertragene Druckbelastung vermieden wird.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einem Wulstkern aus bandförmigem
Stahl in einem radialen Teilschnitt, Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Fahrzeugrads
gemäß Fig. 1 im Wulstbereich des Reifens, Fig. 3 ein Fahrzeugrad mit einem geschichteten
Wulstkern in einem radialen Teilschnitt, Fig. 4 einen Teil eines Kernrings mit einer
Klammer in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 5 ein Fahrzeugrad mit einem Wulstkern
gemäß Fig. 2, jedoch mit einer anderen Felge, in einem radialen Teilschnitt.
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In Fig. 1 ist ein Fahrzeugrad im montierten Zustand dargestellt.
Ein Gürtelreifen mit einer Radialkarkasse 1 - gegebenenfalls kann auch eine Winkelkarkasse
verwendet werden -, die mit ihren Enden durch Umschlingen der Wulstkerne 2 in den
Wülsten 3 verankert ist, und mit einem üblichen Gürtel 4 ist derart auf einer Felge
5 montiert, daß die Wulstsitzflächen sich auf radial innen am Felgenkranz 6 gelegenen
Sitzflächen
neben den nach innen sich erstreckenden Felgenhörnern
7 auf der Felge 5 befinden.
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Die Reifenwülste 3 füllen im wesentlichen formschlüssig einen Raum
aus, der von den Felgenhörnern 7, den Felgensitzflächen und von im Querschnitt im
wesentlichen senkrecht verlaufenden Teilen 8 des Felgenkranzes 6 begrenzt wird.
Durch die senkrechten Teile 8 wird auf der radial äußeren Seite der Felge 5 ein
übliches Tiefbett 9 gebildet, das bei sehr breiten Reifen dazu dienen kann, den
Reifen bei der Montage leichter über die einteilige Felge 5 zu bewegen. Neben dem
Tieftiett 9 befinden sich radial außen Stützflächen 10, auf denen sich der Reifen
bei einem Notlauf abstützen kann.
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Fig. 2 stellt einen vergrößerten Ausschnitt des Rades nach Fig. 1
im Bereich des gestrichelten Kreises dar.
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Der Kernring 2 besteht aus einem Ring aus Flachbandstahl, der durch
Zusammenschweißen der Enden endlos gemacht worden ist. Zur Erzielung einer ausreichenden
radialen Flexibilität sollte der Ring 2 einen Querschnitt aufweisen, bei dem das
Verhältnis Dicke : Breite in einem Bereich zwischen 1 : 5 und 1 : 20, bevorzugt
zwischen 1 : 7 und 1 : 10 liegt. Die Grundfläche des Kernrings 2 verläuft im wesentlichen
parallel zur Felgensitzfläche 11, die wiederum waagerecht oder um höchstens 200
gegenüber der Axialrichtung geneigt sein kann. Um die weiteren Reifenbauteile im
Wulstbereich zu schützen, ist der Wulstkern 2 von einer haftenden Gummischicht und
einem Schutzgewebe 12 umgeben, das gegenüber den Nachbarbereichen nichthaftend oder
schwachhaftend eingebettet sein kann, um das Maß der radialen Verformbarkeit des
Wulstkerns 2 zu erhöhen.
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Die Karkasse 1 ist derart am Wulstkern 2 verankert, daß beim montierten
Reifen das umgeschlagene Karkaßende 13 radial außen um den Wulstkern 2 geführt ist.
Da der Kernringdurchmesser bevorzugt so gewänit ist, daß er - von Querschnittsmittelpunkt
zu Querschnittsmittelpunkt gemessen - etwa dem vom benachbarten Felgenhorn 7 gebildeten
Innendurchmesser entspricht, ergibt sich für die Karkasse 1 im Bereich des
Felgenhorns
7 ein etwa waagerechter Verlauf. Dies hat zur Folge, daß der Wulstkern 2 in wesentlichem
Umfang weder auf Zug noch auf Druck beansprucht wird, sondern daß die aufgrund des
Reifeninnendrucks wirksame Kraft überwiegend nach axial außen gerichtet ist. In
dieser Richtung besitzt aber der Kernring 2 wegen der gewähiten Querschnittsform
eine sehr hohe Steifigkeit.
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Zur Montage des Reifens wird zunächst nach einem Verfahren gemäß DE-OS
32 33 441 die Felge 5 im wesentlichen senkrecht auf den Reifen zubewegt, wobei sich
der eine Wulstkern 2 oval verformt. Im Innenraum des Reifens wird die Felge 5 um
900 gedreht, so daß die Achsen von Reifen und Felge 5 parallel verlaufen und sich
seitlich außen von jedem Felgenhorn 7 je ein Reifenwulst 3 befindet. Danach wird
ein Reifenwulst 3 mit einem Teilabschnitt des von ihm gebildeten Umfangs auf die
Felgensitzfläche 11 gesetzt und auf der gegenüberliegenden Seite nach radial innen
gezogen, so daß er sich nierenförmig verformt, Aufgrund der Verformung hat der Reifenwulst
3 in einem kleineren Kreisumfang Platz, so daß es möglich ist, ihn über das Felgenhorn
7 zu heben und auf die Felgensitzfläche 11 zu bringen. Mit dem zweiten Reifenwulst
3 wird entsprechend verfahren. Bei der Beaufschlagung des Reifens mit Druckluft
werden die Reifenwülste 3 in die endgültige Betriebsposition gezogen. Bei Bedarf
können die Reifenwülste 3 durch einen radial innen befindlichen Sicherungsring zusätzlich
gesichert sein.
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Das Rad nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen
dadurch, daß der Kernring 2 mehrschichtig aus lamellenartig übereinander angeordnetem
Flachbandstahl aufgebaut ist, wobei zur Erhaltung der übersichtlichkeit ein dreilagiger
Kern 2 dargestellt wurde. Zwischen den einzelnen Metallschichten 14 befinden sich
wiederum Gummi- und Gewebelagen 15, die eine Relativbewegung der Schichten 14 in
Umfangsrichtung zur Erhöhung der radialen Flexibilität erlauben. Insbesondere die
aneinanderstoßenden Textillagen 15 sind dazu nichthaftend eingebettet.
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Um eine Verschiebung der einzelnen Metallschichten 14 in axialer Rich-
tung
zu vermeiden, werden gemäß Fig. 4 mehrere Klammern 16 vorgeschlagen, die über den
Umfang des Kernrings 2 verteilt sind. Sie können aus Metall oder einem anderen Material
bestehen. Es ist darauf hinzuweisens daß bei den Wulstkernen 2 in den Fig. 3 und
4 das Verhältnis von Dicke zu Breite aus Gründen der übersichtlichkeit nicht maßstabgetreu
dargestellt ist. Das Verhältnis sollte wiederum bevorzugt in einem Bereich zwischen
1 : 7 und 1 : 10 liegen.
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In Fig. 5 ist ein Fahrzeugrad dargestellt, das sich von dem der Fig.
1 durch eine andere Felgenform auszeichnet, bei der der Abstand »wischen der Felgensitzfläche
11 und der Notlaufstützfläche 10 größer gewählt ist.
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Es sollte angemerkt werden, daß Elemente der einzelnen Beispiele untereinander
austauschbar sind und daß die beschriebenen Kernringe 2 außer aus Flachbandstahl
auch aus anderen Materialien genügend hoher Festigkeit und Biegbarkeit aufgebaut
sein können.
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