DE3878397T2

DE3878397T2 - Felge mit wulsteinlage zum fahren im drucklosen zustand.

Info

Publication number: DE3878397T2
Application number: DE8888117467T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Pompier
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2008-10-21
Also published as: US4922981A; AU2419488A; AU608908B2; ES2037790T3; EP0314988A1; ATE85558T1; DE3878397D1; CA1323296C; JPH01148603A; FR2622149A1; KR890006424A; FR2622149B1; KR960015020B1; BR8805513A; EP0314988B1

Description

Die Erfindung betrifft Felgen für Luftreifen, die speziell zur Realisierung einer Sicherheitseinheit ausgebildet sind, die neben der Felge und dem Luftreifen eine etwa ringförmige Wulsteinlage aus Zellkautschuk aufweist, die zur Aufnahme der Last im Fall eines Druckverlusts im Luftreifen dient.
Derartige Sicherheitsvorrichtungen (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1) sind aus der Patentschrift FR 1 450 638 bekannt, die das zugrundeliegende Funktionsprinzip angibt und das Verhalten einer Wulsteinlage aus Zellkautschuk unter der Wirkung der Zentrifugalkraft beschreibt. In dieser Druckschrift wird vorgeschlagen, die radial innen liegende Fläche der Wulsteinlage in Verbindung mit dem Atmosphärendruck zu bringen, während der Fülldruck auf die radial außen liegende Fläche der Wulsteinlage einwirkt. Aufgrund dieses Druckunterschieds resultiert ein radial nach innen gerichteter Druck, der von der Zentrifugalkraft kompensiert werden muß, bevor sich die Wulsteinlage vom Felgenboden ablösen kann.
Diese Anordnung erweist sich allerdings als ungenügend, um die Wulsteinlage in fester Anlage auf dem Felgenboden zu halten, insbesondere wegen der hohen Geschwindigkeiten, mit denen heutige Tourenwagen fahren können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verankerung einer Wulsteinlage aus Zellkautschuk, der auch als Schaumgummi bezeichnet wird, zu verbessern, wobei gleichzeitig eine ausreichende Einfachheit der gesamten Sicherheitseinheit (Felge, Luftreifen und zu Stützzwecken dienende Wulsteinlage) beibehalten bleiben soll, um den Forderungen bezüglich der Kosten und der Einfachheit der Montage und Demontage zu entsprechen.
Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf einer Modifizierung des Profils der Felge, wodurch eine ausreichende Verankerung erzielt werden kann, ohne daß eine größere Kompliziertheit der zu Stützzwecken dienenden Wulsteinlage erforderlich ist; sie ist in Anspruch 1 beschrieben.
Die nachstehend erläuterten Zeichnungen sind lediglich beispielhaft und in keiner Weise einschränkend; es zeigen:
Fig. 1: Einen Meridianschnitt durch eine Sicherheitseinheit, bei der eine erfindungsgemäße Felge verwendet ist;
Fig. 2: eine Detailansicht der Felge von Fig. 1
und
Fig. 3: eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Felge.
Fig. 1 zeigt eine Felge 1, auf der ein Luftreifen 2 montiert ist. Die Felge 1 ist von dem Typ, wie er zumeist für Tourenwagen verwendet wird: Sie ist einstückig und weist eine Montagevertiefung auf. Diese Montagevertiefung stellt ihrerseits die rinnenförmige Auskehlung 10 dar, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Die Grundform des Meridianschnitts dieser Auskehlung 10 ist die eines "U". Die Felge 1 weist auf beiden Seiten der Auskehlung 10 einen Wulstsitz 4 auf, der axial nach außen durch einen Felgenrand 5 begrenzt ist. Der Boden 101 der Auskehlung (Fuß des "U") ist im wesentlichen parallel zur Drehachse der Felge 1. Auf der Felge 1 sind ein Luftreifen 2 und eine Wulsteinlage 3 aus Zellkautschuk montiert, die in der Zeichnung in ihrer Montageposition (unter dem Einfluß des Fülldrucks verringertes Volumen, Wulsteinlage 3 fest auf dem Boden 101 der Auskehlung 10 anliegend) mit durchgezogener Linie dargestellt ist.
Wie aus FR 1 450 638 bekannt, liegt eine Verbindung mit dem Atmosphärendruck vor, damit sich die Wulsteinlage 3 unter der Wirkung der auf die radial innen liegende Fläche 31 der Wulsteinlage 3 und ihre radial außen liegende Fläche ausgeübten Druckdifferenz fest auf der Felge 1 anlegt.
Diese Verbindung erfolgt im vorliegenden Fall durch eine Öffnung 100 auf beiden Seiten der Auskehlung 10. Die Abführung der Luft zu den Öffnungen 10 kann durch beliebige geeignete Maßnahmen verbessert werden, wie beispielsweise durch Rillen, die auf dem Boden 101 der Auskehlung 10 oder der radial innen liegenden Flächen 31 der Wulsteinlage 3 vorgesehen sind.
Die Auskehlung 10 ist in axialer Richtung auf beiden Seiten durch zwei Seitenwände 102 begrenzt. Die Seitenwände 102 erstrecken sich radial nach außen. Da die Auskehlung 10 aus der Montagevertiefung besteht, ragen die Seitenwände 102 in Axialrichtung nach außen. Dies ist allerdings für die Ausführung der vorliegenden Erfindung ohne Bedeutung. Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung andererseits, daß sich an jeder der beiden Seitenwände 102 eine Einziehung 11 befindet. Diese Einziehung wird beispielsweise so erzielt, daß ein Vorsprung 12 vorgesehen wird, der auf dem gleichen Prinzip beruht wie der Hump 13, der den Wulst 21 des Luftreifens 2 in Axialrichtung festhält.
Die Verankerung der Wulsteinlage 3 wird entsprechend aufgrund des Umstands erzielt, daß die Seitenwand 102, wenn man in radialer Richtung längs der Seitenwand 102 nach innen geht, an mindestens einer Stelle eine in axialer Richtung nach außen gerichtete Ausnehmung aufweist. Es ist entsprechend ausreichend, die Wulsteinlage 3 so zu dimensionieren, daß, in auf der Felge montiertem Zustand und unter der Wirkung des Nenndrucks, ihre axiale Breite, in radialer Richtung auf der Höhe der Einziehung 11, mindestens so groß ist wie der verfügbare Raum, d.h., größer als der in radialer Richtung verfügbare Raum unmittelbar über der Einziehung 11. Zur Erläuterung ist in der Zeichnung durch die Strichelung 3' die gleiche Wulsteinlage dargestellt, wie sie sich bei Fehlen jeglicher Druckbeanspruchung aufgrund der Montage koaxial zur Felge 1 anordnen würde. In von jeder Druckbeanspruchung freiem Zustand nimmt die Wulsteinlage entsprechend ein Volumen ein, das erheblich größer ist als im montierten Zustand (Wulsteinlage 3).
Wenn ein Luftreifen 2 in schlauchloser Ausführung, wie dargestellt, montiert wird, muß die Wulsteinlage 3 bei der Montage in Axialrichtung ausreichend am Vorsprung 12 zur Anlage kommen, damit dieser Bereich die Dichtheit der Luftkammer 22 des Luftreifens in Bezug auf den in Verbindung mit dem Atmosphärendruck gebrachten Bereich gewährleistet, der durch die Vorsprünge 12 begrenzt ist und in Radialrichtung gegenüber den Vorsprüngen 12 innen liegt. Bei der Montage läßt sich eine Wulsteinlage 3, die etwas größer ist als der verfügbare Raum zwischen den Vorsprüngen 12, leicht einsetzen, indem der Fülldruck auf einen Wert erhöht wird, der ausreicht, um die erforderliche Verringerung der Abmessungen zu erzielen, worauf der Druck auf den Nenndruck gebracht wird. Bei einer Vorspannung der Wulsteinlage 3 gegen die Vorsprünge 12 führt die Einwirkung der Zentrifugalkraft auch bei sehr verringertem Druck nicht zu einem Dichtheitsverlust bei den Vorsprüngen 12 (Dichtheit zwischen der Luftkammer 22 und dem mit dem Atmosphärendruck in Verbindung gebrachten Bereich).
Die in Fig. 2 dargestellte Detailansicht zeigt, wie das Füllventil bei einer erfindungsgemäßen Felge angeordnet wird. Die Figur zeigt eine Bohrung 14, die zur Aufnahme des eigentlichen Ventils vorgesehen ist. Die Bohrung 14 setzt sich in einem Kanal fort, der in einer Öffnung 140 endet, die am Hump 13 vorgesehen ist. Zu Beginn des Reifenfüllens entweicht die Luft durch die Öffnungen 100. Es ist ausreichend, die Öffnungen 100 so zu dimensionieren, daß der Durchsatz der entweichenden Luft etwas kleiner ist als der Fülldurchsatz, damit die Wulsteinlage 3 ihre endgültige Form und Lage einnimmt und die Dichtheit der gesamten Anordnung gewährleistet. Es ist auch möglich, einen vorläufigen Verschluß für die Öffnungen 100 vorzusehen.
Das Profil der Felge ist vorzugsweise axialsymmetrisch. Die beiden Einziehungen 11 befinden sich, wie dargestellt, in Radialrichtung auf der gleichen Höhe; dies ist jedoch selbstverständlich nicht zwingend notwendig, um die Beständigkeit der Wulsteinlage 3 gegen die Zentrifugalwirkung zu erzielen. Es ist ferner auch möglich, eine Einziehung 11 dadurch zu erzeugen, daß die Seitenwand 102 axial nach innen geneigt ausgebildet wird. Die Erfindung kann ferner in gleicher Weise auch bei anderen Felgentypen Anwendung finden, beispielsweise bei Felgen, die für nach innen umgreifende Luftreifen vorgesehen sind.
Es ist noch festzustellen, daß, wie aus der obigen Erläuterung hervorgeht, die Öffnungen 100 dazu dienen, eine dauernde Verbindung zwischen dem Fußbereich einer Wulsteinlage 3 aus Zellkautschuk und dem Atmosphärendruck zu erzielen, jedoch genügt es für den Fall, daß mit der erfindungsgemäßen Felge ohne Ausrüstung mit einer Wulsteinlage aus Zellkautschuk lediglich mit dem Luftreifen 2 gefahren werden soll, die Öffnung(en) 100 zu verschließen, um dadurch eine Felge zu erhalten, die gegenüber dem Fülldruck dicht ist.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der sowohl eine gute Festlegung der Wulsteinlage 3 aus Zellkautschuk vorliegt als auch der Notwendigkeit Rechnung getragen ist, daß unter der Auskehlung 10 der Felge 1 ausreichend Platz für Bremseinrichtungen 6 bleibt. Es wurde ferner festgestellt, daß die Grenzgeschwindigkeit, bei der die Wulsteinlage 3 am Boden 101 der Auskehlung 10 noch anliegt, erhöht werden kann, wenn die unter der Einziehung 11 verfügbare Höhe h zwischen der Einziehung 11 und dem Boden 101 der Auskehlung 10 vergrößert wird. Der maximale Platzbedarf der Bremseinrichtung 6 ist allgemein durch die Bremssättel von Scheibenbremsen vorgegeben. Man kann daher einen gewölbten Bereich 12 am Boden 101 der Auskehlung 10 vorsehen, dessen Konvexität derart radial nach außen gerichtet ist, daß die Felge 1 der durch die Bremssättel der Scheibenbremsen bedingten Auskragung entspricht. Da der Scheitel 60 der Bremssättel in radialer Richtung weiter außen liegt als der tiefste Punkt 102 des Bodens 101 der Felge 1, muß die Felge 1 dadurch über den Bremssattel der Bremseinrichtung 6 gebracht werden, daß sie in Bezug auf die Nabe, mit der sie verbunden wird, schräggestellt wird, worauf sie dann durch Kippen in ihren endgültigen Sitz gebracht wird.

Claims

1. Einstückige Felge (1) für einen Luftreifen (2), der zur Verwendung zusammen mit einer etwa ringförmigen Wulsteinlage (3) aus Zellkautschuk vorgesehen ist, die ein Abrollen bei ungenügendem Luftdruck erlaubt,

wobei die Felge eine rinnenförmige Auskehlung (10) aufweist, die im Meridianschnitt ungefähr die Form eines "U" besitzt, dessen Höhlung radial nach außen gerichtet ist und dessen Fuß, der den Boden (101) der Auskehlung (10) bildet, etwa parallel zur Drehachse angeordnet ist,

wobei die Auskehlung (10) axial auf beiden Seiten durch Seitenwände (102) begrenzt ist, die in Bezug auf den Boden (101) der Auskehlung (10) radial außen angeordnet sind,

und wobei eine Öffnung (100) zur Herstellung einer Verbindung mit dem Atmosphärendruck in der Auskehlung (10) vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Seitenwände (102) jeweils mindestens eine Einziehung (11) aufweisen und die Öffnung (100) in Bezug auf die Einziehungen (11) radial innenliegend angeordnet und an jeder der Seitenwände (102) vorgesehen ist, und zwar derart, daß die Wulsteinlage aufgrund der Verringerung der Abmessungen durch das Aufpumpen bei der Montage ihre endgültige Gestalt annimmt und ihren endgültigen Platz in den auf der Felge vorgesehenen Einziehungen (11) einnimmt.

2. Felge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie symmetrisch ist.

3. Felge nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Hump (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Füllöffnung (140) auf dem Hump (13) angeordnet ist.

4. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (101) einen gewölbten Bereich (12) aufweist, dessen konvexe Wölbung radial nach außen gerichtet ist.