DE3420145A1 - Fahrzeugrad - Google Patents

Description

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Fahrzeugrad.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad, das wenigstens zwei Lufteifen aufweist, die nebeneinander angeordnet sind. Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel bezieht sich insbesondere auf Räder der eingangs erwähnten Art mit einer einzigen Felge zum Einsatz als Vorder-und/oder Hinterrad eines schnellen Straßenkraftfahrzeuges, insbesondere eines Fahrzeuges, das eine Geschwindigkeit von wenigstens 120 km/h in der Ebene erreichen kann. Ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist für die Verwendung an Schwerfahrzeugen gedacht.

Die Verwendung von mehreren Luftreifen, die parallel auf derselben Felge des Rades eines Kraftfahrzeuges oder Anhängers montiert sind oder auch auf einem Fahrrad-Rad montiert sind, wurde bereits vor langer Zeit vorgeschlagen. So wurden beispielsweise in den französischen Patentschriften Nr. 395 286 (veröffentlicht am 18. 2. 1909) und 433 525 (veröffentlicht am 9. 1. 1912) Räder beschrieben, die mit mehreren Luftreifen versehen sind.

Zu den Vorteilen, die durch die Verwendung einer Vielzahl von auf der.selben Felge montierten Luftreifen erzielt werden, im Vergleich zu einem einzigen Luftreifen pro Rad, zählen diese Patentschriften eine Verringerung der Abnutzungsermüdung der Reifen, begleitet von einer Erhöhung der zulässigen Belastung und einer Verringerung der Unfallrisiken im Falle eines Platzens oder Berstens des Reifens.

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In der Praxis hat sich jedoch die Verwendung von Rädern mit mehreren Reifen für schnelle Kraftfahrzeuge niemals durchgesetzt. Im Bereich der Reifen für schnelle Fahrzeuge geht heutzutage die Tendenz dahin, Reifen mit großem Querschnitt zu verwenden, die eine große Berührungsfläche mit der Straße besitzen. Derartige Reifen ermöglichen eine bemerkenswerte Straßenlage sowie ein sehr gutes Haften auf trockener Straße. Bei nasser Straße hingegen neigen sie dazu, plötzlich den Kontakt mit der Straße zu verlieren (Aquaplaning genannt) im Vergleich zu gewöhnlichen Reifen mit schmalerer Lauffläche. Außerdem sind ihre Preise erheblich höher als diejenigen von Normal- oder Standardreifen.

Weiter weisen Luftreifen mit breitem Querschnitt (oder Breitreifen) noch den Nachteil einer erheblichen Verringerung des Fahrkomforts auf, aufgrund der schlechten Dämpfung von Stoßen, die von Unregelmäßigkeiten des Straßenbelags stammen und zwar insbesondere aufgrund der Tatsache, daß die Seitenwände von Breitreifen niedriger und damit weniger verformbar sind, als diejenigen von Normalreifen. Andererseits neigen Breitreifen genau wie Normalreifen dazu, bei den von schnellen Fahrzeugen erreichbaren hohen Geschwindigkeiten, sich auf höhere Temperaturen zu· erwärmen, wodurch das Risiko einer plötzlichen Zerstörung des Luftreifens auftritt und in jedem Fall seine Lebensdauer verringert wird.

Im Falle von Schwertransportern, wie z. B. Lastwagen und Omnibussen, ist die Verwendung von Zwillingsrädern, deren jedes einen einzigen großformatigen Reifen trägt und die paarweise an jedem Ende der Hinterachse angeordnet sind, üblich geworden.. Die Verwendung von Zwillingsrädern an der Vorderachse ist jedoch auf ganz spezielle Fahrzeug— arten beschränkt, wie z. B. Geländefahrzeuge großer

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Tragkraft, die zum Erztransport im Tagebau eingesetzt werden und deren Gewicht und Abmessungen eine Benutzung von normalen Straßen nicht zulassen.

Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rad zu schaffen, das einem Straßenfahrzeug, insbesondere einem schnellen Kraftfahrzeug,eine wenigstens ebenso gute Straßenlage auf trockener Straße ermöglicht, wie diejenige, die durch die Verwendung der besten derzeit erhältlichen extra großen Breitreifen erzielt wird, wobei gleichzeitig auf nasser Straße eine erhebliche Verringerung oder sogar vollständige Unterdrückung der Aquaplaning-Gefahr erzielt wird, d. h. eine erhebliche Verbesserung der Bodenhaftung bei rutschiger Straße.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Rad zu schaffen, das die Straßenlage eines Kraftfahrzeuges verbessert, insbesondere in Situationen, in denen starke Seitenkräfte auf das Fahrzeug einwirken, wie z. B. im Falle von Richtungsänderungen bei hohen Geschwindigkeiten, durch das Vorsehen von seitlich zusammenwirkenden Reifen auf dem Rad.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, die Abnützung von Luftreifen und die Gefahr eines Reifenplatzens bei längerem Fahren mit hoher Geschwindigkeit zu verringern durch Verringerung der im Reifen entstehenden Erwärmung,sowie das Unfallrisiko im Falle eines Platzens oder Berstens eines Reifens verringern, und die Notwendigkeit zu beseitigen, einen Reifenwechsel an Ort und Stelle im Falle einer Reifenpanne vorzunehmen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Verringerung der Kosten für die Reifenausrüstung eines Hochgeschwindigkeitsfahrzeugs im Vergleich zum Fall der Verwendung von speziellen Breitreifen.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Rad zu schaffen, das wenigstens zwei Reifen vorsieht, die nebeneinander auf einereinzigenFelge oder auf entsprechend miteinander verbundenen Felgen montiert sind, bei dem die Reibung zwischen benachbarten Reifen verringert ist, während die Vorteile von zusammenwirkenden benachbarten Reifen beibehalten werden.

Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad weist wenigstens zwei ■ Luftreifen auf, die nebeneinander auf einer einzigen Felge oder auf entsprechend miteinander verbundenen Felgen montiert sind, wobei der Abstand zwischen, benachbarten Luftreifen derart ist, daß,in den Grenzen des normalen Reifenluftdrucks,die sich gegenüberliegenden Seitenwände der Luftreifen durch einen Zwischenraum entlang ihres gesamten Umfangs voneinander getrennt sind, sofern das Rad im entlasteten Zustand ist, sich hingegen entlang eines Teils ihres Umfangs aufeinander abstützen, wenn das Rad durch die vom Fahrzeuggewicht auf die Räder ausgeübten Kräfte sowohl bei Stillstand als auch bei Fahrt belastet wi rd.

Bei einem.bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Rad ein flaches ringförmiges Trennteil auf, das koaxial zwischen den sich gegenüberliegenden Reifenseitenwänden angeordnet ist.

Der Teil des Umfanges, entlang dem sich die Reifenseitenwände aufeinander abstützen, erstreckt sich vorzugsweise über einen Umfangsbogen des Rades, der einem Winkel von höchstens 90" entspricht.

Die Anzahl der Reifen eines erfindungsgemäßen Rades beträgt üblicherweise 2, kann jedoch auch für besondere Anwendungen 3, 4 oder mehr betragen.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor; es zeigen

Figur 1 einen Querschnitt entlang eines Durchmessers eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rades;

Figur 2 einen Querschnitt eines Durchmessers eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Figur 3 . eine teilweise Seitenansicht eines Trennteils, wie es im Rad von Figur 2 Verwendung findet und

Figur 4 . einen teilweisen Querschnitt entlang der Mittenebene eines in Figur 1 gezeigten Rades mit einem in einem Reifen angeordneten Trennteil

In Figur 1 ist mit 1 ein Rad bezeichnet, in einer Stellung, in der es an einem (nicht dargestellten) Kraftfahrzeug montiert ist, dessen Gewicht vollständig auf den Rädern ruht, wobei die Luftreifen den normalen Luftdruck aufweisen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Rad 1 aus einer Tragfläche 2, die fest mit der Radscheibe 3 des Rades verbunden ist und zwei Montagerändern 4a und 4b, die an der Tragfläche 2 befestigt sind. Die Montageränder 4a und 4b tragen jeweils einen entsprechenden Luftreifen 5a und 5b.

Die Reifen 5a und 5b sind in ihren unteren Teilen entlang ihres Umfangs leicht deformiert, da auf sie die aus dem Fahrzeuggewicht resultierenden Kräfte einwirken, so daß ihre Breite in diesen Umfangsteilen etwas größer ist als ihre Breite im oberen Teil.

Diejenigen Seitenwände der Reifen 5a und 5b, die sich gegenüberliegen, stützen sich demzufolge aufeinander ab, wie es durch das Bezugszeichen 6 im unteren Teil ihres Umfangs angedeutet ist, während, wie durch den Doppelpfeil 7 in ihrem oberen Teil angedeutet ist, sie dort durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind. Die Grenze zwischen denjenigen Teilen der Seitenwände der Reifen 5a und 5b, die sich gegenseitig berühren und denjenigen Teilen, an denen sie voneinander getrennt sind, ist durch das Bezugszeichen 8 angegeben, wobei angemerkt sei, daß die ge^· naue Lage dieses C-renzbereichs je nach Eigenschaften und Luftdruck der Reifen sowie nach dem Gesamtgewicht des Kraftfahrzeuges (d. h. bei einer Belastung) und auch nach den momentanen Fahrbedingungen (insbesondere Beschleunigungen) variiert.

In jedem Fall erfolgt das Abstützen der Seitenwände der Reifen aufeinander in demjenigen Teil, der der Auflagefläche zwischen Reifen und Straße benachbart ist und in dem die aus dem Fahrzeuggewicht und den Beschleunigungen im Fahrbetrieb resultierenden Kräfte einwirken. Dadurch wirken die Reifen entlang dieses Teils ihres Umfangs zusammen, wodurch man gleichzeitig eine optimale Dämpfung der von Straßenunregelmäßigkeiten herrührenden Stöße sowie eine erhebliche Verbesserung der Straßenlage und der Straßenhaftung auf rutschiger Straße erhält.

Das seitliche Abstützen der Seitenwände der Reifen aufeinander in der Nähe der Auflagefläche zwischen Reifen und Straße ist besonders wichtig für die Straßenlage des Fahrzeugs, wenn starke seitliche Kräfte auf dieses einwirken, wie es der Fall ist, wenn scharfe Kurven bei höheren Geschwindigkeiten gefahren werden. Auf der anderen Seite verhindert das Trennen der Reifen über den größten Teil ihres umfangs deren Neigung,selbst bei hohen

Geschwindigkeiten überhitzt zu werden.

Die Montageränder 4a und 4b sind vorzugsweise abnehmbar auf der Tragfläche 2 angeordnet, um so ihren relativen Abstand zueinander verändern zu können und sie derart einstellen zu können, daß in jedem Fall optimale Bedingungen für die gegenseitige Berührung der Seitenwände der Reifen- 5a und 5b in demjenigen Teil gewährleistet ist, der der Auflagefläche auf der Straße benachbart ist.

Figur 2 zeigt ein Fahrzeugrad, das ähnlich demjenigen von Figur 1 ist, mit der Ausnahme, daß ein ringförmiges Trennteil 10 zwischen den Reifen des Rades eingefügt ist. In dieser Figur sind die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Figur 1/ um ähnliche Teile wie die in Figur 1 dargestellten zu bezeichnen. Das Trennteil 10 ist in Figur 3 in einer teilweisen Seitenansicht dargestellt. Es besteht aus steifem aber flexiblem Material, dessen Härte größer ist als diejenige der beiden Seitenwände; es kann z. B. aus einem Kunststoff bestehen und eine Dicke von ungefähr 1 oder 2 mm aufweisen, womit es also sehr dünn ist, verglichen mit der Breite der Reifen. Wie Figur 3 zeigt, kann der innere Abschnitt des Teils 10 mit Radialschnitten 11 versehen sein, um das Anordnen des Trennteils zwischen den Reifenmontagerändern 4a und 4b auf der Tragfläche 2 zu ermöglichen. Bei dieser Ausgestaltung ist das ringförmige Trennteil 10 frei drehbar auf der Haltefläche 2 und steht in einem leichten Reibungskontakt mit ihr. Das Vorhandensein des Trennteils ermöglicht eine erhebliche Verringerung jeglicher Reibung zwischen den Seitenwänden benachbarter Reifen, die bei großer Belastung in radialer oder axialer Richtung des Rades sonst auftreten können.. Es dient auch dazu, die Reibung zwischen den Reifen·zu verringern, im Falle eines plötzlichen Druckverlustes in einem der benachbarten Reifen eines Rades, wodurch die Sicherheit

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des Fahrzeugs erhöht wird. Das ringförmige Trennteil kann in einer Seitenwand eingebettet sein oder vorzugsweise in beiden Seitenwänden eines Reifens z. B. mittels Vulcanisation. Tn diesem Fall ist die radiale Breite des Teils vorzugsweise geringfügig größer als diejenige der Berührungsfläche zwischen den Seitenwänden von benachbarten Reifen.

Figur 4 zeigt einen teilweisen Querschnitt entlang.der radialen Mittenebene des Rades von Figur 1, wobei der Reifen 56 ein eingebettetes ringförmiges Trennteil 12 aufweist. Vorzugsweise sind beide Reifen mit derartigen Trennteilen versehen.

Die Verwendung von ringförmigen Trennteilen ist besonders vorteilhaft für Räder von schweren Fahrzeugen, bei denen die Rojbung zwischen den Reifen und daraus resultierende überhitzung vor nieden werden müssen. Es ermöglicht demzufolge die Verwendung von beispielsweise Rädern mit zwei Reifen auf einer einzigen Felge gemäß der Erfindung bei schweren Fahrzeugen und demzufolge werden die gleichen' Vorteile bezüglich Straßenlage, Kostenverringerung und erhöhte Sicherheit erzielt.

Claims (7)

Haft - Berngruber · Czybulka Patentanwälte 66, rue de Rothschild CH-120 2 Genf Fahrzeugrad Patentansprüche

1. Fahrzeugrad, das wenigstens zwei Luftreifen aufweist, die nebeneinander auf einer einzigen Felge oder auf entsprechend miteinander verbundenen Felgen montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen benachbarten Luftreifen derart ist, daß, in den Grenzen des normalen Reifenluftdrucks, die sich gegenüberliegenden Seitenwände der Luftreifen durch einen Zwischenraum entlang ihres gesamten Umfangs voneinander getrennt sind, sofern das Rad in entlastetem Zustand ist, sich hingegen entlang eines Teils ihres Umfangs aufeinander abstützen, wenn das Rad durch die vom Fahrzeuggewicht auf die Räder ausgeübten Kräfte, sowohl bei Stillstand als auch bei Fahrt,belastet wird.

2. Fahrzeugrad/ das wenigstens zwei Luftreifen aufweist, die nebeneinander auf einer einzigen Felge oder auf entsprechend miteinander verbundenen Felgen montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein flaches ringförmiges Trennteil koaxial zwischen sich gegenüberliegenden Reifenseitenwändan angeordnet ist, daß der

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Abstand zwischen benachbarten Reifen derart ist, daß, in den Grenzen des normalen Reifenluftdrucks,die sich gegenüberliegenden Seitenwände der Luftreifen durch einen Zwischenraum entlang ihres gesamten Umfangs voneinander getrennt sind, sofern das Rad in entlastetem Zustand ist, sich hingegen entlang eines Teils ihres Umfangs über dieses Trennteil aufeinander abstützen, wenn das Rad durch die vom Fahrzeuggewicht auf die Räder ausgeübten Kräfte, sowohl bei Stillstand als auch bei Fahrt,belastet wird, wobei das Trennteil aus einem flexiblen Material besteht, dessen Härte größer ist als diejenige des Materials der Reifenseitenwände, die Dicke des Trennteils wesentlich kleiner ist als die Breite der Reifen und sein Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Reifen unter Belastung auf der Höhe ihrer größten Breite ist.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil des Umfangs, an dem sich die Reifenseitenwände aufeinander abstützen, über einen Umfangsbogen des Rades erstreckt, der einem Winkel von höchstens 90° entspricht.

4. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Luftreifen gleich zwei ist..

5. Fahrzeugrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil frei auf einer Tragfläche der Felge oder der miteinander verbundenen Felgen angeordnet ist.

6. Fahrzeugrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil in wenigstens einer Reifenseitenwand eingebettet ist.

7. Fahrzeugrad, wie es im wesentlichen in der beigefügten . Zeichnung dargestellt ist und im vorstehenden beschrieben ist.