DE3014213A1 - Notlaufrad - Google Patents

Description

Notlaufrad

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftreifen-Felgen-Anordnung • nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Anordnungen sind beispielsweise nach der FR-PS 1514964 und der DE-OS 26oo69l bekannt. Bei diesen Anordnungen bestehen die Stützhilfsmittel aus schlauchähnlichen, aufblasbaren Hohlkörpern, die bei einer Reifenpanne die Wulste gegen das Abrutschen von der Felge stützen und die aufliegende Last tragen. Die Tragfläche dieser Stützkörper weist eine Schicht auf, die Schmiermittel enthält, durch das die Reibung bei aufliegender Last für eine begrenzte Weiterfahrt verringert wird.

Diese bekannten Anordnungen sind nachteilig in Bezug auf die Tragflächenverstärkung und die verwendeten Schmiermittel. Die Mittel zum Verstärken sind verhältnismäßig steif, und ihr Gewicht ist sehr hoch. Dadurch wird auch das Montieren erschwert. Die verwendeten Schmiermittel sind hinsichtlich ihrer Viskositätsstabilität und Dauerhaltbarkeit unbefriedigend. Sie können nach einer gewissen Laufzeit unter normalen Fahrbetriebsbedingungen eine funktionsgerechte Reibungsminderung bei Notlauf nicht gewährleisten. Außerdem ist die Anordnung der Schmiermittel enthaltenden Schicht am Stützhilfsmittel ungünstig; sie kompliziert zusätzlich Ausbildung und Handhabung des Stützhilfsmittels. Notlaufstützvorrichtungen sollen jedoch zum einen so leicht wie möglich und zum anderen so tragfest wie eben möglich ausgebildet werden, ohne daß die Leichtbauweise deswegen beeinträchtigt wird.

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Bei plötzlichem Luftverlust sollen sie eine ausreichende Fahrzeuglenkungsmöglichkeit gewährleisten, um dadurch Unfälle zu vermeiden. Des weiteren sollen sie möglichst problemlos funktionieren, um defektem Luftreifen bei angemessener Fahrgeschwindigkeit eine ausreichende Wegstrecke zurückzulegen. Dabei spielt die Wärmeentwicklung durch die ungünstigen Reibungsverhältnisse bei Notlauf und deren Beherrschung durch geeignete Mittel eine wesentliche Rolle. Nicht zuletzt wird dies durch die Art und Anwendung eines geeigneten Reibung mindernden Mittels entschieden. Eine erhebliche Bedeutung ist freilich auch der Art der verwendeten Tragflächenverstärkung beizumessen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Luftreifen-Felgen-Anordnung der eingangs näher beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Notlaufstützfläche spezifisch leicht ausgebildet und gegen Defekte hoch widerstandsfähig ist und bei der Mittel zur Reibungsminderung vorliegen,die viskositätsstabil und dauerhaft funktionsfähig sind und bleiben und günstige Rollreibungsverhältnisse an den Notlaufflächen schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die Tragfähigkeit bei einer Reifenpanne ist dadurch zuverlässig gesichert und eine Notlauffahrt ist mit ausreichender Geschwindigkeit gewährleistet, weil die Stützflächenverstärkung und die Stützreibungsverhältnisse wesentlich verbessert vorliegen.

Der Notlaufstützkörper, der mit der" verstärkten Tragfläche versehen ist, fängt den zusammenfallenden defekten Reifen sicher auf und verhindert, daß die Reifenseitenwandteile auf den Felgenhörnern aufliegen. Die Reibung mindernde Schicht, die mit den Minirollkörperteilchen versehen ist, verhindert, daß die aufliegenden Flächen der Reifeninnenwand und der Stützkörpertragfläche aufgescheuert werden.

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Diese Schicht verhindert dadurch eine unzulässige Hitzeentwicklung an den betreffenden Berührungsstellen. Durch die weitgehend vorliegenden Rollreibungsverhältnisse beim Notlauf wird eine zügige Weiterfahrt ermöglicht, und ein Ablösen des Reifens von der Felge wird dadurch auch beim Durchfahren von Kurven vermieden.

Die Gefahr eines Fahrzeugunfalles wird somit erheblich gemindert, wenn nicht sogar ausgeschlossen. Selbst eine Notlauffahrt über eine längere Wegstrecke bei einer Geschwindigkeit, wie sie bei Ortsdurchfahrten zulässig ist, schließt eine Wiederverwendung des defekten Reifens nach Reparatur nicht aus.

Die Verbesserung der verwendeten Notlaufmittel besteht hinsichtlich des Tragflächenelements darin, daß es aureichend flexibel, .jedoch hart und spezifisch leicht ausgebildet ist. Der Einbau erfolgt während der Reifenmontage zusammen mit dem Hohlkörper, die eine Baueinheit bilden, verhältnismäßig einfach und in kurzer Zeit.

Die Verbesserung in Bezug auf das Reibung mindernde Mittel besteht darin, daß das Gel problemlos vor der Reifenmontage auf die Reifeninnenfläche aufgetragen werden kann. Es ist gegen die Wärme, die bei Reifenbenutzung entsteht, unempfindlich, weil es viskositätsstabil ist und seine Funktion auch nach längerer Standzeit voll erfüllen kann. Das Gel weist auch eine vorteilhafte hygroskopische Eigenschaft auf. Es nimmt nämlich einen beträchtlichen Feuchteanteil aus der im Reifen vorhandenen Luft auf und bindet sie. Feuchteanteile sind stets eine Ursache für Rostbildung an Metallverstärkungsteilen in Reifen, die es zu verhindern gilt.

Die die eigentliche Rollreibung ermöglichenden Mittel liegen in Form der im Gel eingebetteten Kleinteilchen vor; sie können aus Gummimehl und/oder Kunststoff- und/oder Glasperlen bestehen. Ihre Körperform und -größe und Anzahl erlauben günstige Wälzbewegungen zwischen den Notlaufflächen.

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Sie verhindern, daß die bei Notlauf normalerweise heiß werdenden Flächen aufgescheuert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Zusammensetzung bevorzugter Mittel zur Reibungsminderung. Diese werden aus überwiegend Polyglykol und aus Siliziumoxid, die etwa 7o Gew. % des Gelanteils umfassen, und aus Gummimehl unterschiedlicher Teilchengröße gebildet, wobei gröbere Teilchen mit Korngröße größer als 5oo|Um bis etwa 125o^m und feinere Teilchen mit Korngröße kleiner 5oojUm vorgesehen sind, die den etwa 3o Gew.% umfassenden Rollkorperchenanteil ausmachen. Die feineren Kleinteilchen können durch entsprechend geeignete Glasperlen und/oder Kunststoffperlen ergänzt bzw. ersetzt werden. Dabei können bevorzugt anstelle des Gummimehls kleiner Teilchengröße Glasperlen mit einer Teilchengröße von etwa loo /^m bis 15o Mm verwendet werden. Dabei können des weiteren Glasperlen und Kunststoffperlen mit einer Teilchengröße größer als 150/Wm entweder zusammen mit den Gummimehlteilchen oder mit den vorerwähnten Glasperlen kleinerer Teilchengröße verwendet werden.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung betrifft die Stützflächenverstärkung. Sie besteht aus einem nichtmetallischen Fadenmaterial hoher spezifischer Festigkeit. Bevorzugt werden bekannte Textilkorde und Aramide (aromatisches Polyamid) verwendet, die als gürtelartige Gewebe, beispielsweise Kreuzgewebe, vorliegen. Die Fäden oder das Gewebe sind mindestens einseitig mit einem geeigneten Kunststoff oder Kunstharz beschichtet. Bevorzugte Kunststoffe sind Polyurethan und Polyester. Bevorzugtes Kunstharz ist Epoxi-Harz. Sie können durch Streichen oder Sprühen aufgetragen werden. Sie können aber auch durch einen geeigneten Kleber dauerhaft fest mit dem Gewebe verbunden werden. Die.Kunststoff- oder Kunstharzschicht bildet bevorzugt die Tragflächenaußenseite des Verstärkungselementes. Je nach Materialwahl und Schichtdicke kann das Gewebe beiseitig beschichtet werden.

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Es ist auch möglich, das Gewebe mit den genannten Materialien zu tränken.

Ein solches Tragflächenelement ist spezifisch leicht, ausreichend nachgiebig und verformbar, andererseits durchstoßfest und formstabil bei einer Notlaufbelastung. Bevorzugt ist es als gürtelartiger Ring mit - im Querschnitt gesehen - schalenförmig nach innen gezogenen Rändern ausgebildet. Dieser Ring ist dann bevorzugt mit einem schlauchähnlichen Hohlkörper fest verbunden. Er ist deswegen günstig einzubauen.

Eine weitere Anwendung der Reibung mindernden Schicht nach Erfindung ist gegeben, wenn sie in Verbindung mit dem nach FR-Anmeld. Nr. 7913835 beschriebenen Vielkammer-Tragelement vorgesehen wird. Die zuvor beschriebenen Vorteile bezüglich der aus Gel und Rollkörperteilchen bestehenden Schicht liegen auch hierbei ungeschmälert vor.

Im Prinzip sollten Notlaufräder wie normale Standardfahrzeugräder ausgeführt sein, und ihre Notlaufshilfsmittel sollten einfach in Ausführung und Anordnung vorliegen, damit diese Räder wie normale Fahrzeugräder verwendet werden können, im Notfall einer Reifenpanne jedoch zuverlässig ihre Sicherheitsgewährleistung gegen Unfall erfüllen. Insbesondere gefährdet sind Dauerfahrer und Schnellfahrer, für die der zusätzliche Aufwand eines Notlaufhilfsmittel unabdingbar sein sollte. Es ist freilich auch für auf erhöhte Sicherheit bedachte Fahrzeughalter gerechtfertigt. Des weiteren sind für die Anwendung solcher Hilfsmittel besonders schutzbedürftige Fahrzeuge zu nennen!nämlich für Feuerwehren und Katastrophenschutz sowie für militärische und ähnliche Einsatzzwecke; bei letzteren spielt dazu noch eine Rolle, daß sie auch bei Schußverletzung der Reifen für den Notlauf funktionsfähig bleiben müssen.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen radialen Teilschnitt durch eine Luftreifen-Felgen-Anordnung mit im Felgenbett angeordnetem Notlauf-Hohlkörper und einer an der Reifeninnenwand aufgebrachten Gleitmittelschicht,

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in Notlaufstellung,

Fig. 3 eine Einzelheit der nach Fig. 2 vorliegenden Stützflächen im Ausschnitt.

Die gemäß Fig. 1 dargestellte Luftreifen-Felgen-Anordnung 1 besteht aus einem Standard-Luftreifen 2 in Schlauchlosausführung und einer Standard-Sicherheitstiefbettfelge Io. Sie ist mit einer Notlaufstützvorrichtung 2o und einer Reibung mindernden Schicht 18 versehen.

Der Luftreifen 2 umfaßt im wesentlichen eine Radialkarkasse 4, Wülste 3 mit Wulstringen 5, Reifenseitenwände 7, eine gürtelartige Laufflächenverstärkung 6 und Laufstreifen mit Lauffläche 8. Die Innenfläche des Luftreifens ist mit 9 bezeichnet.

Die Felge Io umfaßt im wesentlichen ein Tiefbett 11, die Felgensitzflachen 12, die an einer Seite mit Sicherheitswulst (Hump) versehen sind, und die Felgenhörner 13. Das Luftreifenvehtil ist mit 14 bezeichnet. Das weiter dargestellte Ventil 15 gehört zur Notlaufstützvorrichtung 2o.

Die Vorrichtung 2o besteht aus einem schlauchähnlichen Hohkörper, der im wesentlichen aus einer Gummihülle 21 gebildet ist, die sich im aufgeblasenen Betriebszustand an die Innenfläche der Reifenwülste und des Tiefbettes anpreßt. Der Außendurchmesser reicht etwas höher als halbe Reifenschnitthöhe .

- Io -

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Das Tragflächenelement der Notlaufstützvorrichtung 2o besteht aus einem Gewebeband 22, beispielsweise aus Polyester- oder Polyamidkord-Kreuzgewebe, das mit einem Kunstharz, beispielsweise Epoxi-Harz, in Streifen- oder Schalenform 23 fest verbunden ist. Anstelle des Kunstharzes kann auch ein in den Eigenschaften vergleichbarer Kunststoff vorgesehen werden. Derartige Tragflächenelemente.sind spezifisch leicht, verhältnismäßig gut verformbar, andererseits jedoch formstabil und steif genug, um die Last bei Reifendefekt auszunehmen. Fest verbunden mit diesem Tragelement ist die Gummihülle 21. Während der Reifenmontage werden sie als Baueinheit 21-23 eingesetzt und mit Druckluft gefüllt.

Der normale Betriebszustand der Luftreifen-Felgen-Anordnung ist in Fig. 1 dargestellt. Fig. 2 zeigt den Betriebszustand des defekten Reifens, wobei ein wesentlicher Teil der Reifeninnenfläche 9 auf der Tragfläche 24 der Notlaufstützvorrichtüng 2o aufliegt.

Hierbei wird nun die Reibung mindernde Schicht 18 wirksam. Sie besteht aus einem viskostabilen Gel auf der Basis von PoIyglykol und Siliziumoxid, das vor der Reifenmontage beispielsweise durch Streichen auf die Reifeninnenfläche aufgetragen wird. Es bildet pseudogelöst eine verhältnismäßig zähe, streichfähige, pastenartige Masse 16. Es tropft nicht ab und bleibt auf Dauer viskostabil. Außerdem ist es hygroskopisch und nimmt einen Teil der Feuchtigkeit der Druckl .uft auf. In diesem Gel eingemischt befinden sich zahlreiche Rollkrlgperkleinteilchen 17, die zum Teil aus Gummimehl und zum Teil aus Glas- und Kunststoffperlen bestehen. Bevorzugtes Gummimehl liegt in Teilchengrößen von o,2 bis 1,25 mm vor. Bevorzugte Perlen haben eine Teilchengröße von o,l bis o,15 mm.

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Dieses aufgrund des Gels und der wälzenden Kleinteilchen die Reibung mindernde Mittel wird als Schicht 18, je nach Reifengröße beträgt das Volumen 3oo bis 5oo g, auf die Reifenfläche aufgetragen und ist bei defektem Reifen im Notlauf hoch wirksam.

Simulierte Notlauffahrten, bei denen die Luftreifen drucklos gefahren wurden und nur die beschriebenen Notlaufmittel zur Wirkung kamen, wurden mit Geschwindigkeiten von 6o, 66 und 7o km/h über Wegstrecken von über 5o km Länge durchgeführt, wobei Kurvenfahrten mit einbezogen waren. Sowohl die Luftreifen als auch die NotlaufStützvorrichtungen blieben unbeschädigt. Die Lenkverhältnisse waren bei diesen außergewöhnlichen Bedingungen sehr befriedrigend.

Durch die genannten Maßnahmen wird das vorgegebene Ziel erreicht, daß ein Fahrzeug bei Reifendefekt mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit weiter gefahren werden kann. Es wird verhindert, daß die Wülste von der Felge abrutschen und der Reifen nicht mehr funktionsfähig ist. Insbesondere wird aber die Wärmeentwicklung an den reibenden Flächen durch die einbezogenen Wälzkörper sehr niedrig gehalten und es wird verhindert, daß weder durchgescheuerte Stellen an der Notlaufvorrichtung noch am Reifen entstehen.

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e e r s e i t e

Claims (9)

1. Patentansprüche

   Luftreifen-Felgen-Anordnung, bestehend aus einem Standardluftreifen mit Radialkarkasse und gürtelartiger Laufflächenverstärkung und einer Standardfelge mit Flach- oder Tiefbett, bei der eine bei Reifenpanne Last tragende, im Felgenbett angeordnete Stützvorrichtung und eine Reibung mindernde Schicht zwischen Reifeninnenfläche und Tragfläche der Stützvorrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung aus einem an sich bekannten ringförmigen Hohlkörper (2o) besteht, bei dem ein Tragflächenelement (22) aus Gewebe vorliegt, das durch eine Schicht (23) aus Kunststoff oder Kunstharz verstärkt ist, und daß die Reibung mindernde Schicht (18) aus einem Gel aus überwiegend Polyglykol mit darin vorliegenden Rollkörperkleinteilchen (17) besteht und an der Reifeninnenfläche (9) mindestens des Laufflächenbereichs angeordnet ist.
2. 2) Luftreifen-Felgen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibung mindernde Schicht (18) aus einem aus Polyglykol und Siliziumoxid bestehenden Gel und Roll— körperkleinteilchen aus Gummimehl und/oder Kunststoff- und/ oder Glasperlchen gebildet ist.

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   Form-K/38

   Geschäftsführung: Karl-Heinz Kufferath ■ Paul Ecker · GJpIf

   Elngetrag

   IJVftsltzender des Aufsichtsrats: Albert Englebert, Lüftich Ί496
3. 3) Luftreifen-Felgen-Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (18) aus ca. 7 ο Gew. % umfassendem Polyglykol und Siliziumoxid und aus ca. 3o Gew. % umfassendem Gummimehl teils mit einer Teilchengröße größer 5oo jtm bis etwa 125o ^m und teils mit einer Teilchengröße kleiner 5oo ^m bis etwa loo A«m gebildet ist.
4. 4) Luftreifen-Felgen-Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Gummimehls kleiner Teilchengröße etwa Io bis 25 Gew. % Glasperlchen mit einer Teilchengröße von etwa loo bis 15o /Um vorliegen.
5. 5) Luftreifen-Felgen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Glas- und/oder Kunststoff perlchen mit einer Teilchengröße größer 15o jUm bis etwa 6ooA/»m vorliegen.
6. 6) Luftreifen-Felgen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe des Tragflächenelements (22) aus nichtmetallischem Fadenmaterial hoher spezifischer Festigkeit, beispielsweise Textilkord, besteht.
7. 7) Luftreifen-Felgen-Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenmaterial ein aromatisches Polyamid' (Aramid) ist.
8. 8) Luftreifen-Felgen-Anordnung nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenmaterial bzw. Gewebe eine aufgetragene, getränkte oder geklebte Schicht aus Polyurethan oder Polyester aufweist.

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9. 9) Luftreifen-Felgen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Gewebe oder Fadenmaterial verbundene Schicht aus Epoxi-Harz besteht.

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