DE69010274T2

DE69010274T2 - Wulst-Spreizer.

Info

Publication number: DE69010274T2
Application number: DE69010274T
Authority: DE
Inventors: Ronald Abott John Ronald John; Paul Winford Jones; Alden Fleming Roger
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2010-04-28
Also published as: JPH02142302U; BR8904465A; CA2006985A1; EP0397593B1; ES2055391T3; ATE107898T1; EP0397593A3; CA2006985C; US5000240A; DE69010274D1; KR900017813A; EP0397593A2

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Wulsthälter, der die Wulste eines Reifens in Kontakt mit den Flanschen einer Felge halten kann. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine Reifen- und Felgenanordnung mit einer Einrichtung, welche ermöglicht, daß die Wulste eines Reifens gegen die Flansche einer mehrstückigen Felge gehalten werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Verbessern der Niederdruck-Fahrleistungsfähigkeit einer Reifen/Felgenanordnung, wenn diese mit oder ohne zentrales Aufpumpsystem verwendet wird. Die Erfindung betrifft auch eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen und Lösen einer Wulsthalteeinrichtung.
Wie es nachstehend zu verstehen ist, ist der Wulsthalter, der auch als Wulstriegel und/oder Wulstspreizer bekannt ist eine Struktur, welche verwendet wird zum Halten der Wulste eines Reifens in Kontakt mit den Flanschen einer Felge. Vorzugsweise werden die Wulste eines Reifens nicht nur in Kontakt mit den Flanschen gehalten, sondern werden auch nicht generell einer Drehung bezüglich der Flansche ausgesetzt. Der Wulsthalter gemäß der hiesigen Erfindung soll nicht als ein Einsatz zur Fahrt bei Reifenausfall betrachtet werden. Für diese Beschreibung soll ein Einsatz zur Fahrt mit Reifenpanne als eine Einrichtung betrachtet werden zur Verwendung im Inneren eines Luftreifens unter Abstützung des Gewichtes des Fahrzeugs in dem Falle, daß der Reifen an Luft verloren hat. Obwohl die Wulsthalteeinrichtung in Zuständen von niedrigem oder Nullreifendruck verwendet werden kann, und zwar unter Verbesserung der Fahrfähigkeit des Reifens, ist nicht beabsichtigt, daß die Wulsthalteeinrichtung das Gewicht des Fahrzeugs unter solchen Bedingungen abstützt.
Eine Wulsthalteeinrichtung kann jedoch die Reifenpannenfahrcharakteristiken eines Reifens bis zu einem gewissen Grad verbessern, indem die Wulste eines Reifens an Ort und Stelle gehalten werden. Ohne die Wulsthalteeinrichtung würden die Wulste des Reifens von dem Felgenwulstsitz weggezogen werden und würden durch die Felge während der Fahrt des Fahrzeugs schnell beschädigt werden. Daher ergibt sich auf diese Weise durch Halten des Wulstes im Sitz an der Felge eine geringere Chance einer Reifenpanne bzw. eines Reifendefektes.
Es ist auch damit begonnen worden, solche Wulstriegel mit Systemen zu verwenden, die als zentrale Reifenaufpumpsysteme bekannt sind. Bei einem zentralen Reifenaufpumpsystem kann Luftdruck dem Reifenhohlraum entweder zugeführt oder von diesem abgenommen werden unter Verbesserung der Bodenfahrcharakteristiken bzw. Bodenlaufcharakteristiken eines Reifens, und zwar in Abhängigkeit von den auftretenden Oberflächen. Z.B. wird das Vermindern des Luftdrucks innerhalb eines Reifens dann, wenn das Fahrzeug über weichen, sumpfigen oder sandigen Boden fährt, die Aufstandsfläche des Reifens erhöhen, wodurch die Traktion und die Schwimmfähigkeit bzw. das Aufschwimmen verbessert werden. Es sind daher Systeme entwickelt worden, um die unterschiedlichen Arten von aufgetretenen Boden- oder Oberflächenzuständen zu kompensieren. Ein Reifen kann von einem normalen Fülldruck auf einen sehr niedrigen Fülldruck genommen werden. Wie es hier verwendet wird, ist ein sehr niedriger Fülldruck ein solcher in der Größenordnung von etwa 0,7 bis 1,0 Bar. Der Reifen kann dann zurück auf den normalen Fülldruck aufgepumpt werden durch Pumpen von Luft zurück in den Reifenhohlraum. Ohne eine Einrichtung zum Halten des Wulstabschnittes des Reifens gegen die Flansche der Felge würden die Wulste bei sehr niedrigen Fülldrücken ihren Sitz verlieren bzw. sich aus dem Sitz lösen unter Verursachung einer vollständigen Entleerung des Reifens, was es nicht gestatten würde, diesen später wieder aufzupumpen.
Wulsthalter können auch dazu beitragen, die Wulste im Sitz zu halten, wenn der Reifen Geländebedingungen ausgesetzt ist. Z.B. Baufahrzeuge und dergleichen sind Bedingungen ausgesetzt, wobei Seitenkräfte dazu neigen zu versuchen, die Wulste von der Felge abzuziehen und den Reifen zu entleeren. Wulsthalter sind auch hilfreich, wenn ein Reifen extremen Temperaturveränderungen ausgesetzt ist. Dadurch, daß der Fülldruck eines Reifens als Funktion der Temperatur variiert, können die Wulste eines Reifens sich von dem Sitz lösen, wenn die Umgebungstemperatur sehr kalt wird, was dazu führt, daß der Fülldruck abfällt. Dies kann insbesondere während schneller Temperaturveränderungen im Winter und insbesondere in arktischen Gebieten vorkommen.
Verschiedene unterschiedliche Wulsthalter sind im Versuch eingesetzt worden, um die Wulste gegen die Felge zu halten. Z.B. schlägt das US-Patent 4,558,728 auf Forneris die Verwendung eines elastomeren Materials vor, welches zwischen die Wulstabschnitte eines Reifens angeordnet wird und ein Verstärkungselement hat, welches in dem elastischen Material enthalten ist, um es auf der Felge im Sitz zu belassen bzw. zu halten. Eine weitere Vorrichtung, die zum Verriegeln bzw. Befestigen der Wulste an der Felge eines Reifens verwendet worden ist, wird in dem US-Patent 2,383,577 auf Zarth gelehrt, welches den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet. Diese Vorrichtung ist ein ringförmiger Ring mit Metall, die durch eine kinematische Gelenkstruktur miteinander festgelegt wird. Diese Vorrichtung ist dahingehend teuer zu fertigen, daß sie gerollte bzw. gewalzte Kanten und eine komplexe Gelenkstruktur erfordert. Diese Vorrichtung, die aus Metall besteht, ist weiterhin ziemlich schwer.
Das Problem der meisten, wenn nicht aller bekannten Vorrichtungen ist das Gewicht. Eine der Hauptprobleme einer Reifen/Felgenanordnung ist das Gesamtgewicht einer solchen Anordnung. Jedes zusätzliche Gewicht zu einer Anordnung hat eine negative Wirkung auf das Fahrzeug als ganzes, wobei eine dieser Wirkungen die Verminderung der Kraftstoffökonomie bzw. Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs ist. Das Gesamtgewicht spiegelt sich auch darin wieder, wie einfach es ist, die Anordnung anzubringen und zu entfernen.
Ein weiteres Problem, welches mit Wulsthaltevorrichtungen einherging, war die Schwierigkeit, mit der sie innerhalb des Reifens und auf die Felgenanordnung montiert und wieder abgenommen werden konnten. Einige einstückige Bandeisenbzw. faßbandartige elastomere Elemente, die für Wulstverriegelungs bzw. Wulstriegelvorrichtungen verwendet worden sind, sind derart vorgespannt, daß sie einen Innendurchmesser haben, der kleiner gleich dem Außendurchmesser der Felge ist, wodurch sie sich selbst auf die Felge klemmen. Dadurch, daß der Durchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser der Felge ist, muß die Vorrichtung über die Felge gedehnt und erweitert werden, um sie zu montieren. Andere elastomere Vorrichtungen, die einen Durchmesser haben, die gleich dem der Felge sind, müssen generell durch eine Maschine komprimiert werden und dann mit einem Band oder einem anderen Bindematerial zusammengebunden werden. Der zusammengebundene Wulsthalter wird dann zwischen die Wulste des Reifens gezwungen und kann sobald eingeführt, nach einem großen Aufwand an Aufstemmen bzw. Hebeln und Kraft in seine ursprüngliche Form zurückkehren, und zwar durch Entfernen des Band- bzw. Bandagiermaterials. Ein weiterer Nachteil einer elastomeren Wulsthaltevorrichtung liegt darin, daß sie generell axial komprimierbar bzw. kompressibel sind, was erfordert, daß die Breite des Wulsthalters zumindest 7 - 10 % größer ist als die Entfernung zwischen den Wulsten, wenn diese auf einer Felge montiert sind, und zwar um zu kompensieren, daß die Vorrichtung eine Kompressionseinstellung annimmt und gestattet, daß die Wulstabschnitte sich vom Sitz lösen. Die zusätzliche axiale Breite erteilt der Vorrichtung daher ein Mehrgewicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Wulsthalter anzugeben, der die Wulste eines Reifens in Kontakt mit den Flanschen der Felge halten kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Wulsthalter für einen Reifen anzugeben, der leicht manuell ohne Verwendung von komplexen Maschinen und/oder anderen speziellen Werkzeugen montiert und hiervon abgenommen werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Wulsthalter anzugeben, der manuell durch eine einzelne Person in einer relativ kurzen Zeitspanne installiert werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Wulsthalter zu produzieren, der relativ leicht hergestellt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung anzugeben zum leichten miteinander Verriegeln und Entriegeln des Wulsthalters.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Reifen/Radanordnung anzugeben, die mit einem zentralen Aufpumpsystem verwendet werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Wulste eines Reifens in Kontakt mit den Flanschen des Reifens bzw. der Felge zu halten und weiterhin eine Drehung des Reifens bezüglich der Felge bei einem sehr niedrigen Fülldruck zu verhindern.
Diese Aufgaben und Merkmale werden durch einen Wulsthalter erzielt, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Es ist ein Vorteil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, daß man in die Lage versetzt wird, den Wulsthalter manuell zu montieren und zu lösen bzw. wieder abzunehmen, und zwar unter Verwendung üblicher Werkzeuge wie einem Schraubenzieher oder einem "Stemmeisen bzw. Stemmbalken", einem Hammer oder einem Schraubenschlüssel.
Es ist ein weiterer Vorteil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, daß der Wulsthalter leichtgewichtig ist.
Es ist ein weiterer Vorteil, daß der Wulsthalter nicht durch eine Maschine vor der Einfügung in den Reifen komprimiert werden muß.
Es ist ein weiterer Vorteil, daß der Wulsthalter während des Betriebs mit niedrigen Reifenfülldrücken bei normalen Reifenbetriebstemperaturen nicht aussetzt bzw. seine Funktion verliert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnung, in welcher gleicher Teile gleiche Bezugsziffern tragen können.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Wulsthaltevorrichtung, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Wulsthaltevorrichtung von Fig. 1 entlang der Linie 2-2;
Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines axialen Endes eines Wulsthalters gemäß dieser Erfindung;
Fig. 4A bis 4F sind Querschnittsansichten von alternativen Ausführungsformen von Wulsthaltern gemäß der Erfindung, wobei Fig. 4-F eine Querschnittsansicht der Wulsthaltevorrichtung von Fig. 10 entlang der Linie 4F-4F ist;
Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht der Befestigungseinrichtung der Wulsthaltevorrichtung von Fig. 1 entlang der Linie 5-5;
Fig. 6 ist eine Aufsicht und partielle Teilansicht der Befestigungseinrichtung der Wulsthaltevorrichtung der Fig. 1 und 5;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht der Befestigungseinrichtung der Wulsthaltevorrichtung in der befestigten bzw. festgelegten Position, und zwar entlang der Schnittlinie 7-7 von Fig. 6;
Fig. 8 ist eine seitliche Teilschnittansicht der Befestigungseinrichtung der Wulsthaltevorrichtung der Fig. 1, 5, 6 und 7 in der nichtbefestigten bzw. gelösten Position;
Fig. 9 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Befestigungseinrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Wulsthaltevorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Verfahrens des Installierens bzw. Montierens einer Wulsthaltevorrichtung in einen Reifen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 ist eine Seitenansicht eines Reifens und einer Wulsthaltevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Darstellung eines alternativen Verfahrens des Installierens des Wulsthalters innerhalb eines Reifens;
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Erfindung unter Darstellung eines Reifens, der an einer mehrstückigen bzw. mehrteiligen Felge montiert ist, und einer Wulsthaltevorrichtung, die innerhalb des Hohlraumes montiert ist, der durch die Felge und den Reifen gebildet ist, und die an dem Wulstabschnitt des Reifens angreift;
Fig. 14 ist ein schematischer Querschnitt, der die Glasfaserschichtung der Wulsthaltevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
Fig. 15 ist eine Seitenansicht und stellt ein Verfahren des Gießens bzw. Formens eines Wulsthalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar.

Beschreibung der Erfindung

Die folgenden Definitionen sind auf diese Spezifikation einschließlich der Ansprüche anwendbar:
"Axial" soll sich hier auf Linien oder Richtungen beziehen, die parallel sind zur Rotationsachse des Reifens oder der Wulsthaltevorrichtung.
"Wulst" bedeutet jenen Teil des Reifens, der ein ringförmiges zugbelastbares dehnbares Element umfaßt, welches von Cord umgeben bzw. umwickelt ist, und welcher geformt ist mit oder ohne weitere Verstärkungselemente wie Wulstfahnen, Chippern, Wulstfüllern bzw. Kernreitern, Spitzen- bzw. Spurschutzeinrichtungen und Abriebprotektoren bzw. Wulstbändern geformt ist, um zu der Entwurfsfelge bzw. zu der Felgengestaltung zu passen.
"Innen" bedeutet in Richtung auf das Innere des Objektes und "Außen" bedeutet in Richtung auf dessen Äußeres.
"Normaler Fülldruck" bezieht sich auf den spezifischen Betriebsfülldruck und die Last, zugewiesen durch die Organisation für geeignete Standards für den Betriebsbzw. Wartungszustand für den Reifen.
"Normale Last" bezieht sich auf den spezifischen Betriebsfülldruck und die Last, zugewiesen durch die Organisation für geeignete Standards für den Betriebs- bzw. Wartungszustand für den Reifen.
"Radial" wird verwendet unter Bedeutung einer Richtung radial auf oder weg von der Achse der Rotation des Reifens oder der Wulsthaltevorrichtung.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Wulsthaltevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt und generell als Bezugsziffer 20 gezeigt. Der Wulsthalter 20 hat einen ringförmigen Körper 22, welcher in der bevorzugten Ausführungsform eine einstückige Struktur ist mit einer im wesentlichen quer verlaufenden oder axialen Teilung 24 darin, wodurch ein erstes 26 und ein zweites 28 umfängliches Ende ausgebildet werden. Querteilung, so wie es hier verwendet wird, bedeutet eine Teilung, die sich von einem axialen Ende 30 zu dem anderen axialen Ende 32 erstreckt. Die axialen Enden 30, 32 greifen axial nach außen gegen die Wulste des Reifens an, und zwar um die Wulste gegen die Flansche einer Felge zu setzen bzw. in den Sitz zu bringen. Die axial äußere Fläche 34 von jedem axialen Ende 30, 32 kann derart ausgebildet sein, daß sie geeigneter bzw. besser mit der Innenfläche des Wulstabschnittes eines Reifens zusammenpaßt. Z.B. kann die axial äußere Fläche 34 um einen Winkel "A" bezüglich einer Linie, die parallel ist zu der Äquatorialebene eines Reifens, in dem Bereich von 0º bis etwa 7º geneigt sein, wobei ein bevorzugterer Winkel etwa 5º ist. Dieser Winkel kann jedoch in Abhängigkeit von dem Wulst des Reifens und der Felge variieren, auf die der Reifen und der Wulsthalter montiert werden. Z.B. kann es bevorzugter sein, daß die axial äußeren Flächen um einen Verbundwinkel geneigt sind, was bedeutet, daß sie für einen Abschnitt ihrer radial äußeren Fläche um einen ersten Winkel, wie 5º geneigt sind, und für einen anderen Abschnitt ihrer radial äußeren Fläche um einen zweiten Winkel wie 7º geneigt sind.
Z.B. stellt Fig. 3 eine Teilansicht eines axialen Endes eines Wulsthalters mit einer axial äußeren Fläche 34 mit einem Verbundwinkel dar. Die axial äußere Fläche ist zuerst um einen Winkel "B" über einen Abschnitt 36 der axial äußeren Fläche 34 geneigt und dann um einen größeren Winkel "C" über den verbleibenden Abschnitt 38 der axial äußeren Fläche 34 geneigt. Es wird angenommen, daß bei dieser Anordnung der radial weiter außen liegende Abschnitt des Wulsthalters geeigneter mit dem Wulst des Reifens zusammenpassen kann und daher eine größere Kraft gegen diesen ausüben kann.
Alternativerweise kann es von Vorzug sein, daß die axial äußeren Flächen einen Bogen bzw. eine Bogenform haben, um besser mit dem Wulstabschnitt des Reifens zusammenzupassen.
Der Querschnitt des Wulsthalters kann eine Anzahl von unterschiedlichen Konfigurationen haben, wobei er immer noch dem Geist und Schutzumfang der Erfindung entspricht. In den Fig. 2 und 4 bis 9 sind nun einige unterschiedliche Querschnitte dargestellt. Z.B. kann der Wulsthalter 20a im wesentlichen rechteckförmig oder trapezförmig sein, wie es generell in Fig. 4 gezeigt ist. Um an den axialen Enden eine größere Oberfläche bzw. einen größeren Flächenbereich zu bieten, um gegen die Wulstabschnitte eines Reifens zu drücken, können sich die axialen Enden 30b, 32b radial nach außen von dem zentralen Abschnitt 40b des Wulsthalters 20b unter Ausbildung von Kämmen bzw. Scheiteln oder Flanschen erstrecken.
Bei einigen Anwendungen können die Felge und/oder die Fülleinrichtung und/oder die Befestigungseinrichtung erfordern, daß der Wulsthalter einen Querschnitt hat, welcher konkav ist, d.h. ein solcher ist, bei dem zumindest ein Abschnitt in einer Entfernung von der Außenfläche einer Felge angeordnet ist. Z.B. kann der Wulsthalter 20c mit einem generell rechteckförmigen Querschnitt seine axial äußeren Enden 30c, 32c sich radial nach innen erstreckend haben unter Lieferung einer Einrichtung zur Beabstandung der radial inneren Fläche 44c von einer Felge, wenn er montiert ist. Auf gleiche Weise könnte der Wulsthalter der Fig. 4B derart umgedreht bzw. invertiert sein, daß die Scheitel oder Flansche zu Beinen 46 des Wulsthalters 20d werden. Der Wulsthalter 20e kann ebenfalls einen Querschnitt haben, der im wesentlichen ein "H" ist. Bei dieser Konfiguration ist der zentrale Abschnitt 40e von der Felge eines Reifens beabstandet, während er auch axiale Endabschnitte 30e, 32e hat, die einen guten Kontakt mit den Wulstabschnitten eines Reifens liefern. Der "H"-Querschnitt kombiniert die Beabstandung von der Felge mit den Scheiteln oder Flanschen 42e in eine Gestaltung.
Der "H"-Querschnitt kann weiter modifiziert werden durch Verstärken der Scheitel oder Flansche. Z.B. können die axialen Enden 30f, 32f verstärkt werden durch Liefern bzw. Schaffen von Material, welches kegelförmig radial nach innen von den Flanschen 42f zu dem zentralen Abschnitt 40f des Wulsthalters 20f verläuft. Die radial äußere Fläche der Flansche kann gekrümmt sein 47f, um zu verhindern, daß der Wulsthalter 20f von dem Wulstabschnitt kippt bzw. abhebt, wenn der Wulst gegen den Wulsthalter gebogen wird.
In Fig. 2, auf welche erneut Bezug genommen wird, ist der bevorzugte Querschnitt des Wulsthalters dargestellt. Der Querschnitt dieser Ausführungsform ist im wesentlichen eine "Fliege" bzw. "Schleife", wobei der "H"-Querschnitt weiter modifiziert ist, wobei nicht nur die Flansche sondern auch die unteren Beine des "H" verstärkt sind. Die axialen Enden 30 und 32 sind verstärkt worden, wie es in Fig. 4F gezeigt ist, und zwar durch Material, welches radial nach innen von den Flanschen 42 zu dem zentralen Abschnitt 40 kegelförmig verläuft. Auf die gleiche Weise sind die radial inneren Enden 48 der axialen Enden 30, 32 mit Material verstärkt, welches radial nach außen zu dem zentralen Abschnitt 40 kegelförmig verläuft. Die Verstärkung ist kegelförmig, um die Gewichtsmenge zu reduzieren und demzufolge die Gewichtsmenge, welche der Wulsthalter zusätzlich hat. Es ist generell von äußerster Wichtigkeit, einen Wulsthalter zu liefern, der nicht nur die Wulste verriegelt bzw. hält sondern auch leichtgewichtig ist. Wenn die Flansche 42 nicht mit Material verstärkt würden, das kegelförmig nach innen verläuft, sondern sich gerade quer von einem Flansch zum anderen erstrecken würde, wäre der sich ergebende Querschnitt ähnlich jenem der Fig. 4C. Obwohl weitere Wege bzw. Mittel eingesetzt werden könnten, um den Flanschabschnitt zu verstärken, sind Wulsthalter gebaut worden, die kegelförmig von dem Flansch mit einem Winkel "D" von etwa 6º bis etwa 8º bezüglich einer Linie verlaufen, die parallel zur Rotationsachse 50 ist. Währenddessen sind die radial inneren Enden ausgebildet worden mit einem generellen Keil- bzw. Kegelwinkel "E" von etwa 10º bis etwa 11º, und zwar bezüglich einer Linie parallel zur Rotationsachse 52. Diese Wulsthalter wurden für Reifen vom Typ 14.00R20 gebaut. In der Praxis kann das exakte Maß des Keils oder der Verstärkung variieren in Abhängigkeit von dem verwendeten Material des Wulsthalters und der Größe des Reifens, an dem zu installieren ist. Der Innenkeil 54 trägt nicht nur zur Verstärkung der axialen Enden bei sondern gestattet auch eine leichtere Entfernung von der Form während der Konstruktion, wie es nachstehend erläutert wird.
Unter nunmehr erneuter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2, und ebenfalls in Verbindung mit den Fig. 5 bis 8, ist der Wulsthalter 20 weiterhin versehen mit zumindest einer Öffnung oder einem Loch 60 zum Durchlassen von Luft und einer Befestigungseinrichtung 62. Die Befestigungseinrichtung 62 ist an dem ersten Umfangsende 26 angebracht und legt lösbar das erste Umfangsende 26 an dem zweiten Umfangsende 28 fest. Vorzugsweise hat die Befestigungseinrichtung 62 eine Lascheneinrichtung 64, die an dem ersten Umfangsende 26 angebracht ist und sich von diesem erstreckt, wobei die Lascheneinrichtung 64 das zweite Umfangsende 28 überlappen wird, wenn sie in der geschlossenen Position ist.
Wenn sie in der geschlossenen Position ist, wird die Lascheneinrichtung 64 vorzugsweise in einem ausgenommenen Abschnitt oder einer Tasche 66 angeordnet sein oder darin eingepaßt sein, welche in dem zweiten Umfangsende 28 angeordnet ist. Der ausgenommene Abschnitt kann geformt sein durch Ausblenden bzw. Verschneiden von Material von dem zentralen Abschnitt 40 radial nach außen, bis die radial äußere Fläche 68 des Endes 28 im wesentlichen bündig ist mit der radial äußeren Fläche 70 der Lascheneinrichtung 64. Dieses Ausblenden liefert einen sanften Übergang, welcher frei ist von scharfen oder vorstehenden Kanten. Dies ist wichtig, wenn die Wulsthaltevorrichtung in Verbindung mit Reifen mit einem Innenschlauch bzw. Innenrohr zu verwenden ist. Wenn ein Innenschlauch verwendet wird, könnte jede scharfe Kante oder jeder Vorsprung in der radial äußeren Fläche eine übermäßige Abnutzung oder einen Ausfall des Innenschlauches hervorrufen. Daher wird angenommen, daß ein Ausnehmen der Lascheneinrichtung in eine Tasche bzw. ein Einsetzen der Lascheneinrichtung in eine Taschenausnehmung, wie oben beschrieben, dieses mögliche Problem eliminiert. Wenn die Vorrichtung jedoch nicht mit schlauchlosen Reifen zu verwenden ist, muß die Lascheneinrichtung nicht ausgenommen sein.
Z.B. ist in Fig. 10 ein Wulsthalter 20f gezeigt, wobei sich die Lascheneinrichtung 64f von einem Umfangsende 26f zu dem anderen 28f erstreckt und nicht in eine Tasche eingesetzt bzw. ausgenommen ist. Diese Befestigungseinrichtung 62f kann immer noch geeignet sein zur Verwendung mit Innenschläuchen, und zwar durch Abrunden der radial äußeren Kanten 72f der Lascheneinrichtung 64f.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 5 bis 8 ist die Befestigungseinrichtung 62 weiterhin versehen mit einer Einrichtung zum lösbaren Festlegen und Abnehmen der Lascheneinrichtung 64 an dem bzw. von dem zweiten Umfangsende 28. In der bevorzugten Ausführungsform ist eine T-Mutter 80 an der Lascheneinrichtung 64 angebracht und erstreckt sich radial nach innen von dieser. Eine T- Mutter 80 ist eine Befestigungseinrichtung, welche einen länglichen Abschnitt 82 hat, der eine Bohrung hierdurch aufweist, die mit Innengewinden 84 versehen ist. Von einem Ende des länglichen Abschnittes erstreckt sich senkrecht eine Basis 86. Im Querschnitt hat die T-Mutter im wesentlichen eine "T"-Konfiguration. Die Basis 86 liefert eine Einrichtung zum starren Festlegen der T-Mutter an einem anderen Objekt. Vereinfacht ausgedrückt ist eine T-Mutter im wesentlichen eine an einer Montagebasis festgelegte Mutter. Während die Basis der T-Mutter an der radial äußeren Fläche der Lasche des Wulsthalters angebracht sein könnte, ist es von Vorzug, sie innerhalb der Lascheneinrichtung 64 einzubetten. Das zweite axiale Ende 28 hat ein Loch oder eine Öffnung 87, in welche sich der längliche Abschnitt 82 der T-Mutter 80 erstreckt, wenn sie in der geschlossenen Position ist. Ein Bolzen bzw. eine Schraube wird dann von dem inneren Hohlraum 90 in die T- Mutter geschraubt unter Festlegung der Enden 26 und 28 miteinander in eine geschlossene Position. Wenn auf einer Felge installiert, sind die Köpfe der Schrauben 88 in enger Nachbarschaft oder in Berührung mit der Außenfläche der Felge. Dies trägt dazu bei zu verhindern, daß sich die Schrauben lösen und aus der T- Mutter herausfallen. Die Befestigungseinrichtung verhindert in der geschlossenen Position, daß sich die Wulsthalterenden 26 und 28 bewegen und trennen, und zwar sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung.
Die Befestigungseinrichtung kann nur die umfängliche Bewegung jedoch nicht die radial nach außen gerichtete Bewegung zu verhindern haben. Es wird angenommen, daß die Axialkräfte, die mit der Tatsache einhergehen, daß der Wulsthalter auf einer Felge mit einem nicht erweiterbaren Durchmesser montiert sind, verhindern werden, daß sich der Wulsthalter löst. In diesem Fall kann ein Bolzen, der sich von der Lascheneinrichtung erstreckt, ähnlich dem länglichen Abschnitt der T- Mutter hinreichend sein. Der Bolzen könnte sich jedoch durch das Loch 87 erstrecken und mit einer Unterlegscheibe und Splint-Anordnung befestigt werden. Die Lascheneinrichtung 64 kann ein einstückiger Teil des ersten Endabschnittes 26 des Wulsthalters sein oder könnte ein getrenntes, daran festgelegtes Stück sein. Z.B. könnte die Lascheneinrichtung an dem ersten Endabschnitt 26 festgelegt sein durch T-Muttern, und zwar so, wie der zweite Endabschnitt 28 festgelegt ist. Mit anderen Worten könnte der erste Endabschnitt symmetrisch um die axiale Teilung 24 derart sein, daß er aussehen würde wie der zweite Endabschnitt.
In Fig. 9 ist eine alternative Ausführungsform der Befestigungseinrichtung vorgesehen, wie sie generell mit der Bezugsziffer 100 gezeigt ist. Die Lascheneinrichtung 102 erstreckt sich quer zu der Axialteilung und ist lösbar an einem der umfänglichen Enden 106, 108 des Wulsthalters festgelegt. Die Lascheneinrichtung 102 kann an den Enden festgelegt werden durch Muttern 110 und Schrauben 112. Wenn z.B. die Lascheneinrichtung eine Metallplatte ist, können die Muttern an der Lascheneinrichtung durch Heftschweißen bzw. Heften festgelegt werden. Dies gestattet das Festlegen an einem Ende mit einer Schraube und dann das Entfernen von lediglich der anderen Schraube, um die Enden voneinander zu lösen.
Die Befestigungseinrichtung liefert eine Einrichtung zum lösbaren Festlegen der ersten und zweiten Enden 26, 28 miteinander. Wie es hier verwendet wird, und zwar einschließlich der Ansprüche, bedeutet lösbares Festlegen ein Verfahren des Verbindens, Befestigens, Festlegens etc. eines Teiles an einem anderen durch eine nicht permanente Einrichtung und dann die Möglichkeit, die Teile erneut zu trennen, zu lösen, voneinander zu entfernen, etc. Da der obige Vorgang wiederholbar ist, würde dies nicht umfassen das Festlegen oder Befestigen, welches permanent sein soll, wie Kleben, Zementieren, Schweißen, etc.
Dadurch, daß die Befestigungseinrichtung 62 dem Wulsthalter zusätzliches Gewicht zufügt, ist an einem Ort ein Kompensationsgewicht 120 hinzugefügt worden, und zwar diametral gegenüberliegend der Befestigungseinrichtung, wie es z.B. in Fig. 1 dargestellt ist. Das Kompensationsgewicht ist eine Einrichtung zum Kompensieren oder Ausgleichen des Gewichtes der Befestigungseinrichtung 62, um dadurch den Wulsthalter und eventuell die Reifen/Felgenanordnung besser auszugleichen bzw. auszuwuchten.
Die Wulsthaltevorrichtung muß flexibel genug sein, um in die Wulste eines Reifens eingefügt bzw. eingeführt und hiervon entfernt zu werden, während sie starr genug sein muß, um die Wulste des Reifens in Position gegen die Flansche des Reifens bzw. der Felge zu halten. Als solche ist die Wulsthaltevorrichtung in der Lage, sowohl manuell in axialer Richtung deformierbar zu sein als auch in Umfangsrichtung manuell deformierbar zu sein, wenn die ersten und zweiten Enden 26, 28 miteinander nicht festgelegt sind. Z.B. ist in Fig. 11 ein Verfahren dargestellt zum Installieren bzw. Montieren einer Wulsthaltevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Es wird gezeigt, daß der Wulsthalter 20 spiralförmig zwischen die Wulste 130 eines Reifens 132 und in den Innenhohlraum 134 des Reifens eingeführt wird. Der Wulsthalter wurde axial deformiert durch axiales Voneinanderwegbewegen der Umfangsenden, womit der ringförmige Körper in eine schraubenförmige oder spiralförmige Konfiguration deformiert ist. Der Wulsthalter muß daher flexibel genug sein, daß ein Mann, der eines der Enden 26, 28 des Wulsthalters 20 greift, die Enden derart manuell voneinanderwegbewegen könnte, daß das erste Ende 26 in die Wulste bzw. zwischen die Wulste eingeführt werden könnte. Sobald das erste Ende 26 eingeführt ist, wird der verbleibende Abschnitt des Wulstspreizers spiralförmig in den Reifen eingeführt, bis das zweite Ende 28 schließlich hier hineingeführt bzw. -gefördert ist. Wenn die Vorrichtung vollständig eingeführt ist, wird sie miteinander befestigt und zwischen die Wulste derart positioniert, daß die Reifen/Wulstspreizer-Anordnung auf einer Felge montiert werden kann.
Unter alternativer Bezugnahme auf Fig. 12 kann der Wulstspreizer installiert werden gemäß einem anderen erfindungsgemäßen Verfahren durch Zusammenfalten der Wulsthaltevorrichtung. Der Wulsthalter 20 kann umfänglich deformiert werden durch Zusammenfalten bzw. Verkleinern des Durchmessers des Wulsthalters auf einen Durchmesser "BLD", welcher kleiner ist als der Durchmesser "TBD" der Öffnung 140 des Wulstes 130 des Reifens 132. Der Wulstspreizer kann zusammengefaltet werden durch manuelles Bewegen des ersten Umfangsendes 26, so daß dieses das zweite Umfangsende 28 überlappt. Eine auf die Außenfläche 136 des Wulsthalters aufgebrachte und radial nach innen gerichtete manuelle Kraft veranlaßt, daß sich die Enden 26 des Wulstspreizers umfänglich aneinander vorbeibewegen, gezeigt durch einen Pfeil 138, wodurch der Wulsthalter veranlaßt wird, in Umfangsrichtung deformiert zu werden. Sobald der Wulsthalterdurchmesser "BLD" kleiner wird als "TBD", kann der Wulsthalter in die Öffnung 140 hineingleiten. Sobald er innerhalb der Öffnung ist, kann der Wulsthalter zwischen die Wulste des Reifens installiert werden. Vorzugsweise sollte die Wulsthaltevorrichtung flexibel genug sein, daß ein Mann den Durchmesser sowohl manuell verkleinern bzw. zusammenfalten kann und als solchen halten kann, und zwar ohne Mittel zu haben zum Halten bzw. Zurückhalten der Vorrichtung durch Schnüren, Binden, etc. während des Einführens. Mit anderen Worten ist es von Vorzug, daß ein Mann die Vorrichtung physisch in einem zusammengelegten Zustand halten kann, bis sie innerhalb der Öffnung 140 ist. Sobald sie innerhalb des Hohlraumes ist, kann ein Individuum loslassen und sie wird in ihre ursprüngliche Konfiguration zurückkehren ohne eine permanente Deformation eingenommen zu haben.
Bei jedem Verfahren, sobald der Wulsthalter innerhalb eines Reifens positioniert ist, kann die Befestigungseinrichtung angreifen unter Festlegung der beiden Enden miteinandern, wodurch die axiale und umfängliche Deformation verhindert wird.
Der Wulsthalter kann leicht von dem Reifen entfernt werden unter Verwendung von jedem Verfahren, welches oben dargestellt ist, und zwar ausgeführt in der umgekehrten Reihenfolge. Es erscheint jedoch, daß es schneller ist und vielleicht leichter sein könnte, den Wulsthalter durch das Spiralverfahren zu entfernen.
Z.B. werden die Enden des Wulsthalters zuerst voneinander gelöst, und zwar etwa durch Entfernen der Schraube. Ein scharfer bzw. starker Schlag mit der Hand oder einer anderen Einrichtung kann dann auf die radial innere Fläche des Wulsthalters aufgebracht werden unter Verursachung, daß die Enden voneinander ausrücken. Eines der freien Enden kann dann spiralförmig herausgezogen werden unter Entfernung des verbleibenden Abschnittes des Wulsthalters.
Es ist leicht ersichtlich, daß eine Wulsthaltevorrichtung aus zwei oder mehr unterschiedlichen Stücken zusammengebaut werden könnte und miteinander durch eine Befestigungseinrichtung festgelegt werden könnte, ohne den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen.
In Fig. 13 ist ein Wulsthalter 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welcher auf einer Felge 202 und innerhalb des Hohlraumes 204 eines Reifens 206 montiert ist, gebildet durch die Felge 202 und eine Innenfläche 206A des Reifens.
Die Felge 202 ist eine mehrteilige Felge mit einer zylindrischen Basis 208 und einem Paar von axial gegenüberstehenden Wulstsitzflächen 210 mit Wulsthalteflanschen 212, 214, die sich radial nach außen von den axial äußeren Enden 216 der Wulstsitzflächen 210 erstrecken.
Der Reifen 206, welcher auf der Felge 202 montiert ist, hat einen Laufflächenabschnitt 218 und ein Paar von Seitenabschnitten 220, von denen sich jeder radial nach innen von dem Laufflächenabschnitt 218 zu einem Wulst oder einem Wulstabschnitt 222 erstreckt. Jeder Wulstabschnitt 222 ist benachbart zu jeder bzw. zu einer jeweiligen Wulstsitzfläche 210 und dem jeweiligen Wulsthalteflansch 212, 214 der Felge 202. Jeder Wulstabschnitt 222 hat ein darin angeordnetes Wulstbündel 224.
Die Wulsthaltevorrichtung 200 ist zwischen den Wulstabschnitten 222 zum Halten der Wulstabschnitte 202 des Reifens 206 in Eingriff mit den Wulstsitzflächen 210 und in Eingriff mit den Wulsthalteflanschen 212, 214 angeordnet.
Der Wulsthalter hat eine axiale Breite "W", die größer oder gleich der Trennung bzw. dem Abstand zwischen den Wulstabschnitten des Reifens ist, wenn sie auf der Felge montiert sind. Mit anderen Worten sollte der Wulsthalter eine Breite "W" haben, die größer oder gleich S ist, wobei S definiert ist zu:
RM - BW1 - BW2
und wobei RM die Entfernung zwischen den Flanschen ist und BW1 und BW2 die Wulstbreiten des ersten bzw. zweiten Wulstabschnittes sind. Es ist von Vorzug, daß "W" weniger als 7 % größer ist als S mit einem noch bevorzugteren Bereich von 1 % bis 5 % größer als S, wobei ein besonders bevorzugter Bereich von etwa 1 % bis etwa 2,5 % reicht. Bei Ausführungsformen des Wulsthalters, die unterschiedliche Breiten haben, und zwar in Abhängigkeit von dem Meßpunkt, wie jene, die sich daraus ergeben würden, daß die axial äußersten Flächen 215 geneigt werden, um mit den Wulstabschnitten zusammenzupassen, wird die Breite "W" als die mittlere axiale Breite betrachtet bzw. angenommen.
Um die kleinsten axialen Breiten "W" wie möglich beizubehalten, sollte sich der Wulsthalter so wenig wie möglich in axialer Richtung deformieren, wenn er installiert ist. Im Ergebnis ist es von Vorzug, daß der Wulsthalter in axialer Richtung im wesentlichen nicht komprimierbar ist. Im wesentlichen nicht komprimierbarer, wie es hier und in den Ansprüchen verwendet wird, bedeutet, daß sich der Wulsthalter in der festgelegten Position um weniger als etwa 1 % seiner axialen Breite "W" für bzw. auf eine axiale Kraft komprimiert, die gleich der axialen Kraft ist, die die Vorrichtung erfahren würde, wenn sie auf einer Reifen/Felgenanordnung montiert ist, welche sich unter einem normalen Lastzustand und einem normalen Fülldruck befindet. Mit anderen Worten sollte der Wulsthalter um weniger als etwa 1 % komprimieren, wenn er auf einer Reifen/Felgenanordnung installiert ist, die sich unter normaler Last befindet und einen normalen Fülldruck hat. Es ist von noch größerem Vorzug, daß sich die Wulsthaltevorrichtung um weniger als eine Hälfte eines Prozentes der axialen Breite "W" komprimiert.
Vorzugsweise erstreckt sich die Wulsthaltevorrichtung 200 nicht radial nach außen hinter den radial äußeren Abschnitt 226 der Felgenflansche 212, 214, so daß der Wulsthalter nicht als eine Vorrichtung zur Fahrt mit fehlerhaftem Reifen wirkt. Vorzugsweise erstreckt sich der Wulsthalter nicht radial nach außen an den Wulstabschnitten hinter einen Punkt, der gleich oder kleiner ist als der radial äußerste Abschnitt des Wulstbündels 224.
Der Wulsthalter hat einen Innendurchmesser, welcher im wesentlichen derselbe ist oder größer ist als der Außendurchmesser der Felge. Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des Wulsthalters etwas größer. Mit anderen Worten ist das radial innere Ende 228 des ringförmigen Ringes 230 um eine vorbestimmte Entfernung von der radial äußeren Fläche 232 der Felge 202 beabstandet.
Die Felge 202 kann ein Füllventil oder eine Fülleinrichtung 234 aufweisen, die den Durchgang von Luft zu und von dem Reifen 206 gestattet. Die Löcher 236 des Wulsthalters 200 gestatten den Durchgang von dieser Luft zu und von dem Reifenhohlraum 204.
Zum Zusammenbau der Reifen/Felgen/Wulsthalter-Anordnung wird zuerst der Wulsthalter zwischen den Wulsten eines Reifens installiert, wie oben erläutert. Der Reifen/Wulsthalter wird dann auf die mehrstückige Felge montiert bzw. mit dieser zusammengebaut. Z.B. wird unter Verwendung einer mehrstückigen Felge 202 mit einem entfernbaren Flansch 214 die Reifen/Wulstanordnungsverriegelung auf die Felgenbasis eingeführt, wobei ein Wulstabschnitt an dem nicht entfernbaren Flansch 212 angreift. Sobald installiert, wird der entfernbare Flansch 214 dann an der Felge angebracht und die Anordnung wird dann gefüllt bzw. aufgepumpt.
Der obige Wulsthalter kann mit anderen unterschiedlichen Arten von mehrstückigen Felgen, z.B. mit jenen verwendet werden, die zwei Hälften haben, die miteinander verschraubt werden, und mehrsegmentige Felgen.
Damit er leichtgewichtig und flexibel ist, wie oben beschrieben, besteht der ringförmige Ring des Wulsthalters aus einem Material, welches nicht metallisch und nicht Kautschuk bzw. Gummi ist. Der Wulsthalter könnte z.B. aus einem duroplastischen, einem thermoplastischen oder einem anderen polymeren Material bestehen. Es wird angenommen, daß das verwendete Material in der Lage sein müßte, Temperaturen im Bereich von etwa -45,51º C (-50º F) bis etwa 120,99º C (250º F) zu widerstehen. Diese Temperaturbereiche können in Abhängigkeit von der Anwendung variieren, es ist jedoch offensichtlich, daß das ausgewählte Material in der Lage sein sollte, den kältesten Temperaturen widerstehen können sollte, von denen erwartet wird, daß sie erfahren werden, und zwar, ohne zu spröde zu werden und daher Brüchen ausgesetzt zu sein. Auf die gleiche Weise sollte die Vorrichtung in der Lage sein Temperaturen zu widerstehen, die herbeigeführt sind, und zwar insbesondere, wenn der Reifen mit niedrigen Fülldrücken gefahren wird, und zwar ohne eine Deformation des Wulsthalters zu veranlassen. Dies ist insbesondere bemerkenswert, wenn ein thermoplastisches Material zu verwenden ist. Ein thermoplastisches Material ist definitionsgemäß ein Material, welches leicht erweicht und neu geformt werden kann durch Erwärmen und durch Abkühlen wieder verfestigen kann. Wenn daher ein thermoplastisches Material zu verwenden ist, sollte die Temperatur, bei welcher das Material erweicht, höher sein als die höchsten Temperaturen, denen der Wulsthalter ausgesetzt sein wird. Dies ist ein Grund, warum angenommen wird, daß das Material in Lage sein sollte, unterhalb von 120,99º C (250º F) nicht zu erweichen und sich nicht zu deformieren.
In Gegensatz hierzu kann ein duroplastisches Material nicht wieder neu geformt werden etc., sobald es einmal in eine feste Form gebracht ist. Daher wird angenommen, daß ein thermoplastisches Material das bevorzugtere Material ist, obwohl das thermoplastische Material weiterhin in der Lage sein muß, den Betriebstemperaturen ohne Fehler zu widerstehen.
Während einige verwendete Materialien keine Verstärkung erfordern, ist es zu dieser Zeit von Vorzug, daß das verwendete Material mit einem Festigkeitselement verstärkt wird, wie z.B. Glasfaser, KEVLAR , Nylon, Polyester, etc. Zum Beispiel könnte der Wulsthalter von etwa 30 % bis 60 % Glasfaser im Gesamtgewicht umfassen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind Wulsthalter hergestellt worden mit einem Polyesterverbundharz, verstärkt durch Glasfaser. Der Polyesterverbundstoff ist eine Mischung aus einem nicht aktivierten, stark vernetzten Vinylesterharz mit Styren und einem flexiblen Isophthalpolyesterharz. Das nicht aktivierte, stark vernetzte Vinylesterharz umfaßt von etwa 50 bis etwa 90 Gew.% des Gesamtharzes des Verbundstoffes. Je größer die prozentuale Menge des verwendten Vinylesterharzes ist bzw. eine größere prozentuale Menge des verwendeten Vinylesterharzes erzeugt eine höhere Wärmedistorsionstemperatur, während sie auch einen härteren, weniger flexiblen Verbundstoff erzeugt. Das Isophthalpolyesterharz verbessert die Flexibilität des Verbundstoffes.
Das nicht aktivierte, stark vernetzte Vinylesterharz kann ein solches sein, wie jenes, welches hergestellt ist von der Ashland Chemical Company, einem Bereich bzw. einer Tochter von Ashland Oil Inc., und welches hergestellt ist unter dem Warenzeichen Hetron 980 und wie es in deren technischen Datenblatt ausgeführt ist, welches auf Mai 1987 datiert und welches hier als Bezugnahme enthalten ist. Wie es in jenem technischen Datenblatt ausgeführt ist, hat das Vinylesterharz eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit, einen hohen Wärmewiderstand und eine Zugbruchdehnung bzw. Zugelongation. Die folgenden physikalischen Eigenschaften von bei 24,975º C (77º F) gehärteten Gußstücken, wie sie in dem Datenblatt ausgeführt sind, sind in nachstehender Tabelle 1 ausgeführt: Tabelle 1 Test Wert Barcol-Härte spezifische Schwerkraft Biegefestigkeit, psi Biegemodul, psi x 10&sup6; Zugfestigkeit, psi Zugbruchdehnung, % Zugmodul, psi x 10&sup6; Test Wert Wärmedeflektionstemperatur, ºC (ºF)
Ein weitere Material, welches einen höheren Wärmewiderstand hat als das HETRON 980, und von welchem angenommen wird, daß es an dessen Stelle ebenfalls verwendbar ist, ist HETRON D1222. Das flexible Isophthalpolyesterharz kann ein solches sein, wie jenes, welches hergestellt wird durch die Ashland Chemical Company, eine Gruppe von Ashland Oil Inc., und hergestellt unter dem Warenzeichen AROPOL 7721 und ausgeführt in ihrem technischen Datenblatt, datiert April 1981 und hier aufgenommen als Bezug. Wie es in dem derartigen Datenblatt ausgeführt ist, hat das Harz typischerweise 35 % Styren und eine exzellente Schlagfestigkeit, eine herausragende Widerstandsfähigkeit bzw. Zähigkeit und Zugfestigkeit für ein flexibles Harz und hat eine hohe Zugbruchdehnung.
Wulsthalter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind hergestellt worden mit von etwa 10 % bis etwa 20 % flexiblen Polyesterharz und von etwa 80 % bis etwa 90 % Vinylesterharz. Die Prozentsätze sind bezogen auf das Gewicht des Gesamtharzes. Dieses Harz wurde dann verstärkt durch Glasfaser im Bereich von etwa 35 bis etwa 50 Ges.gew.% der Wulsthaltevorrichtung, d.h. des Gesamtgewichtes von Glas und Harz.
Es wird angenommen, daß der Wulsthalter geformt oder hergestellt werden kann unter Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Verfahren wie z.B. dem Harztransferformen (RTM) oder über die Verwendung einer Lagenformverbindung ("Sheet Molding Compound"). Das Herstellungsverfahren soll nicht auf gerade diese zwei Verfahren begrenzt sein. Das derzeit bevorzugte Verfahren, mit welchem Wulsthaltevorrichtungen hergestellt worden sind, ist der Harztransferform- Prozeß.
Bei RTM wird eine kontinuierliche Strangmatte aus Glasfaser oder eine vorgeformte Verstärkung auf einer offenen Form positioniert. Eine hierzu passende Formhälfte wird mit der ersten Formhälfte gepaart und zusammen festgespannt. Eine Harzmischung wird dann in den Hohlraum gepumpt. Das Produkt wird gehärtet und das Teil aus der Form entfernt.
In Fig. 14 ist eine Glasfaserschichtung dargestellt, die generell mit der Bezugsziffer 300 versehen ist, und zwar zur Verwendung mit dem RTM-Prozeß. Die Schichtung ist ein Querschnitt des Wulstspreizers, welcher generell in Fig. 2 gezeigt ist, obwohl ohne das Vorsehen des Luftloches, welches zu einem späteren Zeitpunkt hineingebohrt werden kann. Die Glasfaserschichtung 300 wird in einer Form angeordnet, welche in die gewünschte Konfiguration geformt bzw. gestaltet ist. Die Schichtung 300 umfaßt Schichten von kontinuierlichen Glasfasermatten und Schichten eines Elementes von höherer Festigkeit bzw. einer höheren Elementfestigkeit, wie eine quadratisch gewebte Glasfaser. Der zentrale Abschnitt des Wulstspreizers wurde gebildet durch drei Lagen bzw. Schichten aus gewebtem 680 g (24 Ounce)-Roving-Glasfaser 304, wie hergestellt von Fiber Glass Industries Inc., Ausführung Nr. 2454, welches sich über die gesamte axiale Breite erstreckt. Eingefügt zwischen die quadratischen gewobenen Glasfaserschichten und sich erstreckend über die gesamte axiale Breite ist eine Schicht aus 42,52 g (1,5 Ounce) kontinuierlicher Strangmatte 306, wie hergestellt von NICO Fibers Inc. Jedes Bein und jeder Flansch sind gebildet durch einen ersten Streifen aus kontinuierlicher Strangmatte (CSM) 308 mit einer Breite, die geringer ist als die Schichten 304, 306 mit voller Breite und benachbart zu einer Schicht aus gewobener Roving-Glasfaser 304 in voller Breite angeordnet ist. Ein Streifen von quadratisch gewobenem 310, und zwar im wesentlichen mit derselben Breite wie der Streifen aus kontinuierlicher Strangmatte 308, ist zwischen dem Streifen 308 und einem weiteren Streifen 312 aus kontinuierlicher Strangmatte mit einer Breite angeordnet, die geringer ist als jede der anderen zwei Streifen. Die letzte Schicht an jedem Ende ist eine Schicht voller Breite aus kontinuierlicher Strangmatte 314.
Unter Bezugnahme auf Fig. 15 kann der Wulsthalter derart geformt werden, daß die umfänglichen Ende 320, 322 einander überlappen, wenn man sie von der axialen Seite bzw. dem axialen Ende aus betrachtet. Mit anderen Worten kann das ringförmige Element 324 so geformt sein, daß es eine leicht spiralförmige oder korkenzieherartige Form hat. Dies ist nicht nur vorteilhaft beim Herstellen des Teils sondern hilft auch beim Zusammenfalten bzw. Zusammenlegen der Vorrichtung zum Montieren oder Entmontieren.

Experiment

Es wurd eine Reihe von Tests durchgeführt, um Kaltwetterfestigkeitsdaten und Wulstschlupfdaten zu liefern. Die Tests wurden ausgeführt in Alaska mit Umgebungstemperaturen im Bereich von -39º C bis -20º C (-38º F bis -4º F). Der verwendete Wulsthalter war ähnlich jenem der Fig. 10 und war gestaltet, um verwendet zu werden innerhalb eines schlauchlosen Reifens 14.00R20 auf einem abnehmbaren zweistückigen Rad mit einem Durchmesser von 10 - x20-Inch (25,4- x 50,8-cm). Das Durchschnittsgewicht von drei Wulsthaltern war nur 395,53 g (8,72 lbs).
Reifen mit dem darin installierten Wulsthalter wurden auf einen Kaltdruck von 2,758 Bar (40 psig) aufgepumpt und auf einen 5 t -Abschleppwagen montiert, dessen Gewicht der Hinterachsen mit halbvollem Kraftstofftank eingestellt war auf 10.831,79 kg (23.880 lbs) (2.707,95 kg/Reifen (5.970 lbs/Reifen)). Die Reifen wurden an beiden Enden der Zwischenachse und auf der rechten hinteren Position montiert, wobei Steuer- bzw. Kontrollreifen an der linken hinteren Position montiert wurden.
Man ließ die Reifen die äußere Umgebungstemperatur aufsaugen bzw. annehmen und die Reifen wurden dann auf gepflasterten Straßen über 1.287 km (800 miles) mit einer maximal zugelassenen Autobahngeschwindigkeit von 80,47 km/h (50 mph) gefahren, und zwar mit einer mittleren Geschwindigkeit von 72,42 km/h (45 mph) mit einem mittleren Temperaturbereich von -32,91º C (-25,5º F), der von -29º C (-20º F) bis -39º C (-38º F) variiert. Am Ende des Testes war kein Wulstschlupf aufgetreten (d.h. eine Bewegung des Wulstes bezüglich der Flansche in Umfangsrichtung) noch gab es einen Anschein einer Beschädigung beim Abmontieren.
Die Reifen-Wulsthalter wurden dann erneut montiert und installiert wie zuvor, jedoch auf 1,379 Bar (20 psig) aufgepumpt. Die Reifen wurden dann für 322 km (200 miles) auf Nebenstraßen mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 42,156 km/h (26,2 mph) und mit einer mittleren Temperatur von -32,024º C (-25,7º F) gefahren. Am Ende des Testes war weder ein Wulstschlupf aufgetreten noch gab es eine Beschädigung an den Wulsthaltern oder Reifenwulsten.
Für die Wulstschlupftests wurde ein 5 t Traktor bzw. ein 5 t Zuggerät ohne Reifen auf der Zwischenachse für diesen Testvorgang verwendet. Das Gewicht auf der Hinterachse war eingestellt auf 5.415,89 kg (11.940 lbs)(2.707,94 kg pro Reifen (5.970 lbs pro Reifen)).
Der Traktor wurde mit den Testreifen auf der Hinterachse in einem ersten hohen Getriebebereich mit etwa 6,44 km/h (4 mph) betrieben. Eine Zugstangenlast wurde aufgebracht unter Verwendung der Bremsen an dem Lastfahrzeug. Die Geschwindigkeit des Testfahrzeugs wurde reduziert bis ein Zugstangenzug von 3.855,53 kg (8.500 lbs)(+/- 226,78 kg (+/- 500 lbs)) erzielt war. Diese Zugstangenlast wurde für etwa 45,72 m (50 yards) so eng wie möglich aufrecht erhalten. Die Gesamtlänge des Laufs variierte bis zu 91,44 m (100 yards). Am Ende jedes Laufs wurden die Reifen auf Wulstschlupf inspiziert, dann zog das Lastfahrzeug das Testfahrzeug zurück zum Startpunkt und der Zyklus wurde wiederholt, bis drei gute Datenläufe erreicht waren. Der endgültige Reifendruck wurde aufgezeichnet und der Reifendruck in Vorbereitung für die nächste Serie von Läufen eingestellt.
Drei Reifendrücke - 2,0684, 1,3789 und 0,6895 Bar (30, 20 und 10 psig) - wurden verwendet.
Die Ergebnisse der Tests sind in Tabelle 1 ausgeführt: Tabelle 1 Test Nr. Kaltfülldruck (Bar) Anz.v.Läufen Bemerkungen kein Wulstschlupf 13/16-in Gesamtwulstschlupf
Der obige Test illustriert, daß die Wulsthalter selbst in der relativ harten Umgebung eines Alaskawinters eine relativ gute Leistungsfähigkeit zeigen. Die Wulste blieben in ihrem Sitz auf einer Felge, wobei der Reifen davon abgehalten wurde, entfüllt zu werden, und es trat keine Beschädigung an dem Wulsthalter oder an den Wulsten des Reifens auf.

Claims

1. Wulsthalter (20) zum Halten der Wulste eines Reifens gegen die Flansche einer Felge, mit einem ringförmigen Körper (22), welcher eine im wesentlichen quer verlaufende Teilung (24) darin hat, und zwar unter Ausbildung eines ersten (26) und eines zweiten Endes (28), einem Paar von axialen Enden (30 32), um axial nach außen gegen Wulste eines Reifens anzugreifen, wobei der Körper in der axialen Richtung im wesentlichen nicht komprimierbar ist, und mit einer Befestigungseinrichtung, um das erste und das zweite Ende miteinander festzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (62) eine Lascheneinrichtung (64) aufweist, welche an dem ersten Ende (26) des Körpers angebracht ist und sich hiervon erstreckt, und zwar, um sich mit dem zweiten Ende (28) des Körpers zu überlappen, wenn sie in der geschlossenen Position ist, und daß eine Einrichtung vorhanden ist zum lösbaren Befestigen und Lösen der Lascheneinrichtung an bzw. von dem zweiten Ende (28) des Körpers (22).

2. Wulsthalter (20) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum lösbaren Befestigen und Lösen der Lascheneinrichtung einen Bolzen umfaßt, welcher unverlierbar durch die Lascheneinrichtung (64) gehalten ist, und zwar zum Angreifen an einer Öffnung (87), welche in dem zweiten Ende (28) des Körpers (22) angeordnet ist.

3. Wulsthalter (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen eine Bohrung hierdurch mit Gewinde entlang der Bohrung hat und die Einrichtung zum lösbaren Befestigen und Lösen der Lascheneinrichtung weiterhin eine Schraube zum Angreifen an dem Gewinde des Bolzens und an einer radial inneren Fläche des zweiten Endes des ringförmigen Körpers (22) aufweist, und zwar zum Befestigen und Lösen der Lascheneinrichtung (64) an dem zweiten Ende (28).

4. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lascheneinrichtung (64) ein einstückiger Teil des ersten Endes (26) ist.

5. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lascheneinrichtung (64) in einer ausgenommenen Tasche (66) angeordnet ist, die in dem zweiten Umfangsende (28) angeordnet ist.

6. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper (22) ein Stück ist.

7. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine weitere Querteilung darin unter Ausbildung eines dritten und eines vierten Endes und daß es eine weitere Befestigungseinrichtung zum Festlegen und Lösen des dritten und vierten Endes miteinander gibt.

8. Wulsthalter (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß der ringförmige Körper in der axialen Richtung im wesentlichen einen schleifenförmigen Querschnitt hat.

9. Wulsthalter (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper in der axialen Richtung im wesentlichen einen (H)-förmigen Querschnitt hat.

10. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Öffnungen bzw. Löcher (60), die den Durchgang von Luft hierdurch gestatten.

11. Wulsthalter (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper in der umfänglichen oder in der axialen Richtung manuell deformierbar ist.

12. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper entweder ein Thermoplast oder ein Duroplast ist.

13. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper glasfaserverstärkt ist.

14. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaser bzw. der Glasfaseranteil des Körpers im Bereich von 30 % bis 60 % liegt.

15. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Polyesterzusammensetzung aufweist.

16. Wulsthalter (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylesterharz etwa 50 bis etwa 90 Gew.% des Harzes des Ringkörpers aufweist.

17. Kombination einer mehrstückigen Felge (202), die eine zylindrische Basis (208), ein Paar von axial gegenüberstehenden Wulstsitzflächen (210) mit Wulsthalteflanschen (212, 214) aufweist, die sich radial nach außen von den axial äußeren Enden der Wulstsitzflächen erstrekken, eines Reifens (206), welcher an der Felge (202) montiert ist und einen Laufflächenabschnitt (218), ein Paar von Seitenabschnitten (220) aufweist, von denen sich jeder radial nach innen von dem Laufflächenabschnitt zu einem Wulstabschnitt (222) erstreckt, wobei jeder Wulstabschnitt benachbart zu jeder Wulstsitzfläche und dem jeweiligen Wulsthalteflansch der Felge angeordnet ist, und einer Wulsthaltevorrichtung (200), die zwischen den Wulstabschnitten angeordnet ist zum Halten der Wulstabschnitte des Reifens in Angriff an den Wulstsitzflächen und in Angriff an dem Wulsthalteflansch, wobei die Wulsthaltevorrichtung gekennzeichnet ist durch:

einen Wulsthalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, der innerhalb eines Hohlraumes (204) montiert ist, der durch die Felge (202) und eine Innenfläche des Reifens (206) gebildet ist; und mit einem Innendurchmesser, der größer oder gleich einem Außendurchmesser der Felge ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (200) eine axiale Breite (W) hat, welche größer oder gleich "S" ist; wobei

"S" definiert ist zu:

RM - BW1 - BW2;

wobei RM die Entfernung zwischen den Flanschen und BW1 und BW2 die Wulstbreiten des ersten und zweiten Wulstabschnittes des Reifens (206) ist bzw. sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite (W) weniger als 107 % von "S" ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite (W) im Bereich von 101 % bis 102,5 % von "S" liegt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulsthalter um weniger als 1 % seiner axialen Breite (W) komprimiert, wenn er auf einer Reifen/Felgenanordnung installiert ist, welche sich unter normaler Last und normalem Fülldruck befindet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das radial innere Ende (228) des Rings (230) etwas bzw. leicht von der radial äußeren Fläche (232) der Felge (202) beabstandet ist.