VEHICLE WHEEL

Abstract: 1. Vehicle wheel which is fitted with a pneumatic tyre and includes a one-piece rigid rim (1) and a pneumatic vehicle tyre (2) formed from rubber or rubber-like plastics materials and having a carcase which is secured in beads (3) by means of substantially inextensible and/or pressure-resistant bead cores (4), wherein the rim has rim flanges (6) laterally and externally and, adjacent thereto, seating surfaces (8) for the tyre beads (3), and wherein the rim is provided on the radially external side with emergency running support surfaces (9) for the internal wall of the tyre, characterised in that, to permit the tyre to be assembled by means of a substantially vertical movement of the tyre (2) and/or rim (1) relative to one another and by means of a subsequent rotation of the rim (1) in the tyre interior, the rim encasing curve (H) which extends through the axis of rotation of the rim (1) has a circumferential length which corresponds to a maximum of 0.96 times the radially internal circumferential length of the tyre in the bead region (internal circumference of the bead WU) in the assembled condition of the tyre.

Description: Fahrzeugrad Die Erfindung betrifft ein luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren Felge und mit einem Fahrzeugluftreifen aus Gummi oder gamiähnlichen Kunststoffen, der eine Karkasse aufweist, die in Wülsten mittels zugund/oder druckfester Wulstkerne verankert ist, bei dem die Felge seitlich aussen Felgenhörner und neben diesen Sitzflächen für die Reifenwülste aufweist und bei dem die Felge auf der radial äusseren Seite mit Notlaufstützflächen für die Reifeninnenwand versehen ist. Ein solches Fahrzeugrad, bei dem sich die Felgenhörner nach radial innen erstrecken und bei dem die Reifenwülste am radial inneren Umfang der Felge angeordnet sind, ist bereits vorgeschlagen worden. Es eignet sich ausser für einen normalen Fahrbetrieb mit einem aufgepumpten Reifen auch für einen sogenannten Notlaufbetrieb, bei dem der Reifen im Defektfall mit entwichener Luft noch in einem beträchtlichen Umfang gefahren werden kann, ohne dauerhaften Schaden zu nehmen. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass die Felge auf der radial äusseren Seite Stützflächen zum Abstützen des Reifens aufweist und dass der Reifen nach seitlich aussen aunrölben kann, so dass er bei einem Notlauf mit seinen Seitenwandteilen die Fahrbahn nicht berührt. Bei den Fahrzeugrädern der eingangs genannten Art mit den relativ grossen Durchmessern der Felgenstützflächen können sich Schwierigkeiten bei der Reifenmontage dadurch ergeben, dass jeweils ein Reifenwulst in die Nähe eines Felgenhorns gebracht werden muss, d.h. dass einer der beiden Reifenwülste den mittleren Bereich der Felge überwinden muss. Dieses Problem wiegt um so grösser, als bei den Rädern der eingangs genannten Art die Felge in der Regel kein übliches Tiefbett auf der radial äusseren Seite aufweist, so dass ein Einbringen des einen Reifenwulstes in ein Tiefbett zur Überwindung des mittleren Felgenbereichs auf übliche Weise unmöglich ist. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugrad der eingangs'genannten Art anzugeben, bei dem der Reifen zuverlässig auf einer einteiligen Felge montierbar ist, die mit Stützflächen für den Reifen versehen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass für eine Montagefähigkeit des Reifens durch im wesentlichen senkrechtes Aufeinanderzubewegen von Reifen und/oder Felge und durch anschliessendes Drehen der Felge im Reifeninnenraum die durch die Rotationsachse der Felge führende Felgenhüllkurve eine Umfangslänge aufweist, die höchstens dem 0,96-fachen der radial inneren Relfenumfangslänge im Wulstbereich (Wulstinnenumfang WU) in der Montagestellung des Reifens entspricht. Im Rahmen dieser Anmeldung soll unter Felgenhüllkurve H eine Kurve verstanden werden, die ein Bindfaden einnimmt, der auer zur Felgenumfangsrichtung am grössten Durchmesser der Felge straff um diese gelegt wird. Weiterhin wird unter Wulstinnenumfang WU der Reifenumfang im Bereich der Wülste an der Stelle des kleinsten Durchmessers (= Wulstinnendurchmesser) in der Montagestellung des Reifenwulstes verstanden. Mit der Erfindung wird die Montage eines Reifens, soweit sie das Einbringen einer einteiligen Felge in den Innenraum eines Reifens betrifft, wesentlich vereinfacht. Eine zusätzliche Vereinfachung im Sinne eines geringeren Kraftaufwands wird dadurch erzielt, dass bereits vor dem Einbringen der Felge in den Innenraum des Reifens der Reifen In seinem einen Wulstbereich durch Aussenkräfte in eine ovale Form gebracht wird. Durch die Bemessungsvorschrift gemäss der Erfindung wird es möglich, bei Gewährleistung der Montierbarkeit des Reifens die Felgenstütz fläche in axialer und radialer Erstreckung optimal zu gestalten, so dass die Notlaufeigenschaften des Rades nochmals wesentlich verbessert werden können. Weiterhin lässt sich mit der angegebenen Bemessungsvorschrift die Durchmesserdifferenz der Felge im Bereich der Felgenhörner und der Stützflächen optimieren, so dass auf der einen Seite die Felgenhörner nicht unnötig hoch gewählt werden, andererseits aber gewährleistet bleibt, dass für eine ausreichende Abwerfsicherheit die Wulstkerne hinter den Felgenhörnern genügend tief eintauchen. Die Erfindung ist sovzohl bei Fahrzeugrädern mit radial innen an der Felge befestigtem Reifen anwendbar als auch bei solchen, bei denen die Reifenwülste radial aussen an der Felge angeordnet sind. Zur Reifenmontage werden Felge und Reifen nicht in einer parallelen Stellung ihrer Rotationsachsen ineinandergeführt, sondern in einer Stellung, bei der die Rotationsachsen einen relativ grossen Winkel einschliessen, bevorzugt einen solchen von ca. 900. Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben. Es zeigt schematisch Fig. 1 einen Reifen mit seitlich ausgeklappten Seitenwänden und eine teilweise in den Reifen eingeführte Felge, Fig. 2 einen Reifen mit nach innen gewölbten Seitenwänden und Wülsten und eine teilweise in den Reifen einge führte Felge, Fig. 3 Reifen und Felge in der Stellung der Fig. 1 in einer Draufsicht, Fig. 4 ein Rad mit dem vollständig montierten Reifen in einem radialen Teilschnitt, Fig. 5 eine Felge in einem radialen Teilschnitt mit einer eingezeichneten Hüllkurve und einer zugeordneten O-fdrmigen Wul stinnenumfangskurve, Fig. 6 eine andere Felge mit ihrer Hüllkurve und einer zuge ordneten Wu 1 sti nnenumfang skurve. Gemäss Fig. 1 gehören zum Fahrzeugrad eine einteilige starre Felge 1 und ein Reifen 2, bei dem die Wülste 3 sehr weit auseinanderliegen. In der Vulkanisierstellung entspricht ihr axialer Abstand etwa der zweifachen Laufflächenbreite. In den beiden Wülsten 3 befinden sich Wulstkerne 4, die zug- und/oder druckfest ausgelegt sein können. Bei Bedarf können die Wülste 3 um den Wulstkern 4 schwenkbar ausgebildet sein. Dies ist besonders bei relativ kurzen Seitenwänden erforderlich. Beim Reifen 2 gemäss Fig. 2 sind die Seitenwände 5 und die Wülste 3 nach innen gewölbt, und der Reifen 2 wird auch in dieser Stellung montiert. Zur Montage wird die Felge 1 mit bevorzugt senkrecht zur Drehachse des Reifens 2 stehender Drehachse gemäss Fig. 1 und 2 auf den Reifen 2 zubewegt und dann in seinen Innenraum eingeführt. Für eine maschinelle Montage kann es günstig sein, von der senkrechten Stellung der beiden Drehachse abzuweichen. Gleichbedeutend mit der Bewegt 3 der Felge 1 ist eine Bewegung des Reifens 2 oder eine Bewegung beider, da es nur auf die Relativbewegung ankommt. Beim Einführen der Felge 1 ist der Reifen 2 in seinem einen Wulstbereich zu einem Oval verformt, wobei die Länge des Wulstinnenumfangs WU erhalten bleibt. Besonders einfach und reifenschonend gestaltet sich das Einführen der Felge 1, wenn die Verformung des Reifens 2 bereits vor dem Einführen der Felge 1 durch Aussenkräfte vorgenommen wird, z.B. durch ein Einspannen des Reifens mittels einer Haltevorrichtung. Die ovale Verformung des Reifens 2 in seinem einen Wulstbereich ist besonders gut in Fig. 3 zu erkennen, die eine Draufsicht auf Reifen 2 und Felge 1 gemäss Fig. 1 darstellt. Der grösste Durchmesser der Felge 1 ist gleichzeitig der maximale Stützflächendurchmesser DST. Wenn die Felge 1 mit ihrem grössten Durchmesser DST den Reifeninnenraum erreicht hat, wird sie gedreht, bis ihre Drehachse parallel zur Drehachse des Reifens 2 verläuft. Die weitere Montage des Reifens, d.h. das Oberwinden der Felgenhörner 6 (Fig. 4) mit Hilfe von Montagevertiefungen 7 (Hochbett) und das Aufbringen der Reifenwülste 3 auf die Felgensitzflächen 8 geschieht in bekannter Weise und ist z.B. in der DE-OS 30 00 428 beschrieben. Fig. 4 zeigt den fertig montierten Reifen auf einer einteiligen Felge 1 die radial nach innen sich erstreckende Felgenhörner 6, daneben auf der radial inneren Seite der Felge 1 Sitzflächen 8 für den Reifen 2, daneben Montagevertlefungen 7 und auf der radial äusseren Seite eine umlaufende Stützfläche 9 für den Reifen 2 aufweist. Um auf der einen Seite eine Montierbarkeit des Reifens 2 zu gewährleisten, andererseits die Feigenstützflächen 9 in ihrer radialen und axialen Erstreckung optimal wählen zu können, ist eine bestimmte Zuordnung von Reifenwulstinnenumfang WU zur Länge der Felgenhüllkurve H erforderlich (Fig. 5). Es ist zunächst ohne weiteres ersichtlich, dass eine theoretische Grenze dadurch gegeben ist, dass die Felgenhüllkurve H niemals länger sein darf als der Reifenwulstinnenumfang WU. In die Länge der Feigenhülikurve H geht aber unmittelbar der maximale Stützflächendurchmesser DST und die Maulweite der Felge ein. Auf der anderen Seite ist eine Grenze dadurch gegeben, dass die Kernringmittendurchmesser (= Durchmesser der Wulstkerne 4, gemessen von Querschnittsmittelpunkt zu Querschnittsmittelpunkt) etwa der Grösse des von den Felgenhörnern gebildeten Durchmessers entsprechen sollten, damit die Wulstkerne 4 für eine ausreichende Abwerfsicherheit mit ihrem Querschnitt hinter den Felgenhörnern 6 genügend tief eintauchen. Bei den untersuchten PKW-Reifen wurden zug- und druckfeste Kabel kerne mit einem Querschnittsdurchmesser von ca. 7 mm verwendet. In Fig. 5 sind die geometrischen Verhältnisse schematisch an einem Reifen der Dimension 200/45 R 450 und an einer Felge der Grösse 135 x 450 dargestellt. Bei dieser Relfendimension hat sich aufgrund umfangreicher praktischer Versuche bezüglich Fahreigenschaften und Notlaufeigenschaften des PKW-Fahrzeugrads ein Stützflächendurchmesser von DST = 485 mm als optimal erwiesen, d.h. ein um 35 mm gegenüber dem Nenndurchmesser DN = 450 mm erhöhter Durchmesser. Zur Ermittlung der Länge der Feigenhüllkurve H kann man seitlich aussen an der breitesten Stelle der Felge 1 (= Maulweite + 2 x Wandstärke) Hilfspunkte A1, A2 einzeichnen, so dass sich die Hüllkurve H aus dem zweifachen Durchmesser 2 x DA und der zweifachen Bogenlänge 2 x A A2 zusammensetzt, wobei unter Bogenlänge eine von einem zwischen A1 und A2 gespannten Faden eingenommene Kurve zu verstehen ist. Mit DA = 440 mm ergibt sich für die Länge der Hüllkurve H = 2 x 440 + 2 x 170 = 1220 mm. Zur Vereinfachung der Betrachtung kann man ohne Verfälschung des Ergebnisses mit dem Nenndurchmesser der Felge rechnen und bei der Bogenlänge entsprechend korrigieren: H = 2 x 450 + 2 x 160 = 1220 mm. Der Wulstinnenumfang WU des verwendeten Reifens beträgt 1303 mm (Wulstinnendurchmesser 415 mm), so dass sich für das Verhältnis von Umfangslänge der Felgenhüllkurve zu Wulstinnenumfang ein Wert von 0,936 erigbt. Nachstehend werden in einer Tabelle 1 Untersuchungsergebnisse von Versuchen zusammengestellt, bei denen die Montagemöglichkeit von drei Reifen der Grössen 200/45 R 400, 200/45 R 425 und 200/45 R 450 auf Felgen der Nenndurchmesser 400, 425 und 450 und unterschiedlicher Maulweiten untersucht worden ist. Die Felgen wiesen alle einen Stützflächendurchmesser DST auf, der um 35 mm über dem Nenndurchmesser DN lag. In der letzten Spalte "montierbare Maulweite" bedeutet der in Klammern gesetzte Wert, dass bei der entsprechenden Maulweite der Reifen nicht mehr oder allenfalls noch unter der Gefahr einer Reifen EMI7.1 Felge <tb> Nenn-# <SEP> Maulweite <SEP> Bogenlänge <SEP> Korrigierte <SEP> Felgenhüll- <SEP> Reifen, <SEP> Wulst- <SEP> H <SEP> montierbare <tb> DN <SEP> (mm) <SEP> (mm) <SEP> A1A2 <SEP> (mm) <SEP> Bogenlänge <SEP> kurve <SEP> innenumfang <SEP> Maulweite <tb> WU <tb> H <SEP> (mm) <SEP> WU <SEP> (mm) <tb> 105 <SEP> 148 <SEP> 138 <SEP> 1076 <SEP> 200/45 <SEP> R <SEP> 400 <SEP> 0,938 <SEP> 105 <tb> 120 <SEP> 159 <SEP> 149 <SEP> 1098 <SEP> 0,957 <SEP> 120 <tb> 400 <SEP> 135 <SEP> 170 <SEP> 160 <SEP> 1120 <SEP> WU <SEP> = <SEP> 1147 <SEP> 0,976 <SEP> (135) <tb> 150 <SEP> 181 <SEP> 171 <SEP> 1142 <SEP> 0,996 <tb> 165 <SEP> 192 <SEP> 182 <SEP> 1164 <SEP> 1,015 <tb> 105 <SEP> 1126 <SEP> 200/45 <SEP> R <SEP> 425 <SEP> 0,919 <SEP> 105 <tb> 120 <SEP> 1148 <SEP> 0,937 <SEP> 120 <tb> 425 <SEP> 135 <SEP> 1170 <SEP> WU <SEP> = <SEP> 1225 <SEP> 0,955 <SEP> 135 <tb> 150 <SEP> 1192 <SEP> 0,973 <SEP> (150) <tb> 165 <SEP> 1214 <SEP> 0,991 <tb> 105 <SEP> 1176 <SEP> 200/45 <SEP> R <SEP> 450 <SEP> 0,903 <SEP> 105 <tb> 120 <SEP> 1198 <SEP> 0,919 <SEP> 120 <tb> 450 <SEP> 135 <SEP> 1220 <SEP> WU <SEP> = <SEP> 1303 <SEP> 0,936 <SEP> 135 <tb> 150 <SEP> 1242 <SEP> 0,953 <SEP> 150 <tb> 165 <SEP> 1264 <SEP> 0,970 <SEP> (165) <tb> Tabelle 1: Maulweiten montierbarer Felgen schädigung montiert werden kann, so dass der unmittelbar davorstehende Wert die maximale Maulweite angibt. Der vorletzten Spalte entnimmt man dann das überraschende Ergebnis, dass für alle untersuchten Reifen und Felgen eine Reifenmontierbarkeit gegeben ist, wenn das Verhältnis Felgenhüllkurvenlänge H zu Wulstinnenumfang WU kleiner oder gleich 0,96 ist. In Tabelle 2 wurde für die drei untersuchten Reifen/Felgen-Paare das Ver hältnis aus. Stützflächendurchmesser zu Wulstinnendurchmesser ermittelt, und es ergab sich ein mittlerer Wert von 1,18. Tabelle 2 EMI8.1 <tb> Nenn- <SEP> Stützflächen- <SEP> Wulstinnen- <SEP> Stützflächendurchmesser <tb> durchmesser <SEP> durchmesser <SEP> durchmesser <tb> <SEP> Wulstinnendurchmesser <tb> DN <SEP> (mm) <SEP> DST <SEP> = <SEP> DN <SEP> (mm) <tb> <SEP> + <SEP> 35 <SEP> (mm) <tb> <SEP> 450 <SEP> 485 <SEP> 415 <SEP> 1,17 <tb> <SEP> 425 <SEP> 460 <SEP> 390 <SEP> 1,18 <tb> <SEP> 400 <SEP> 435 <SEP> 365 <SEP> 1,19 <tb> Anhand der Fig, 6 soll die Montierbarkeit eines Reifens auf einer Stütz flächenfeige erläutert werden, die radial aussen neben Felgenhörnern 6 Sitzflächen 8 für die Reifenwülste aufweist. Zunächst wird wieder in der oben beschriebenen Weise die Felge nahezu senkrecht in den Innenraum eines Reifens eingeführt. Damit dies überhaupt möglich ist, muss wiederum gelten Länge der Felgenhüllkurve - @ 0,96. Reifenwulstinnenumfang Für die Auslegung der Felgenstützfläche 9 lassen sich die Ergebnisse der Tabelle 2 heranziehen, so dass der maximale Stützfiächendurchmesser DST etwa dem 1,18-fachen des Wulstinnendurchmessers des Reifens entsprechen sollte. Nachdem die Felge sich mit ihrem grössten Durchmesser vollständig im Innenraum des Reifens befindet, wird sie gedreht bis die Rotationsachsen von Reifen und Felge parallel verlaufen. Die Reifenwülste befinden sich nun seitlich aussen neben den Felgenhörnern 6, und der Reifen wird mit Hilfe der beiden Tiefbetten 10 in üblicher Weise fertigmontiert.

Claims: Ansprüche 1. Luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren Felge und mit einem Fahrzeugluftreifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, der eine Karkasse aufweist, die in Wülsten mittels zug- und/oder druck fester Wulstkerne verankert ist; bei dem die Felge seitlich aussen Felgenhörner und neben diesen Sitzflächen für die Reifenwülste aufweist und bei dem die Felge auf der radial äusseren Seite mit Notlaufstützflächen für die Reifeninnenwand versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Montagefähigkeit des Reifens durch im wesentlichen senkrechtes Aufeinanderzubewegen von Reifen (2) und/ oder Felge (1) und durch anschliessendes Drehen der Felge (1) im Reifeninnenraum die durch die Rotationsachse der Felge (1) führende Felgenhüllkurve (H) eine Umfangslänge aufweist, die höchstens dem 0,96-fachen der radial inneren Reifenumfangslänge im Wulstbereich (Wulstinnenumfang WU) in der Montagestellung des Reifens entspricht. 2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgen hörner (6) sich im wesentlichen radial nach innen erstrecken und dass die Sitzflächen (8) für die Reifenwülste (3) auf der radial inneren Seite der Felge (1) neben den Felgenhörnern (6) angeordnet sind. 3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver hältnis Reifenhöhe zu Reifenbreite kleiner als 0,65 ist. 4. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser (DST) der Felge (1) im Bereich der Stüt- flächen (9) um ca. 35 mm grösser ist als der Nenndurchmesser (DN) der Felge (1). 5. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgen hörner (6) sich im wesentlichen radial nach aussen erstrecken und dass sich die Sitzfiächen (8) für die Reifenwülste (3) auf der radial äusseren Seite der Felge befinden. 6. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durch messer (DST) der Felge im Bereich der Stützfläche (9) etwa dem 1,18-fachen des Wulstinnendurchmessers des Reifens entspricht;

Inventors: FRERICHS, UDO, DIPL.-ING., KLOSE, HANS-ULRICH, DIPL.-ING., RACH, HEINZ-DIETER, DIPL.-ING.
Applicants: CONTINENTAL GUMMI-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: B60B21
IPC codes: B60C15, B60B21