DE102019109890A1

DE102019109890A1 - Notlaufelement für Gefechtsreifen

Info

Publication number: DE102019109890A1
Application number: DE102019109890.4A
Authority: DE
Inventors: Kurt Helf
Original assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Current assignee: Knds Deutschland & Co Kg De GmbH
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-04-16
Also published as: DE102019109890B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Notlaufelement zur Verbesserung der Restmobilität eines einer Felge 11 und einen luftgefüllten Reifen aufweisenden Fahrzeugrads 10 im Falle eines Druckabfalls mit einem Notlaufring zur radialen Abstützung eines Reifens gegenüber der Felge und einem Spreizring zum axialen Anpressen des Reifens an die Felge 11, bei welchem mit Blick auf verbesserte Notlaufeigenschaften, wie auch die Montage des Notlaufelements am Fahrzeugreifen vorgeschlagen wird, dass der Notlaufring und der Spreizring über eine Gleitlagerfläche relativ verdrehbar aneinander anliegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Notlaufelement zur Verbesserung der Restmobilität eines eine Felge und einen luftgefüllten Reifen aufweisenden Fahrzeugrads im Falle eines Druckabfalls, mit einem Notlaufring zur radialen Abstützung des Reifens gegenüber der Felge und einem Spreizring zum axialen Anpressen des Reifens an die Felge. Weitere Gegenstände der Erfindung bilden ein Fahrzeugrad mit einem entsprechenden Notlaufelement sowie ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeugrads mit einem solchen Notlaufelement.
Derartige Notlaufelemente werden insbesondere an militärischen Radfahrzeugen verwendet, um den aus einer Felge und einem luftgefüllten Reifen zusammengesetzten Gefechtsrädern im Falle eines drucklosen oder deutlich druckreduzierten Reifens eine gewisse Restmobilität zu verleihen. Hierzu sind verschiedene Arten von Notlaufelementen bekannt, die in solchen Notsituationen dafür sorgen, dass sich der Reifen nicht bereits nach wenigen Metern von der Felge löst und noch eine gewisse Strecke mit dem drucklosen Reifen zurückgelegt werden kann.
In ganz einfachen Ausgestaltungen werden als Notlaufelemente segmentierte Elastomer-Ringe verwendet, die auf den Umfang der Felge festgelegt werden. Der radial äußere Bereich dieser Notlaufelemente dient als Notlaufring für einen platten Reifen, der sich, sobald der Reifen eine bestimmte Menge Luft verloren hat, mit dessen Innenseite an dem Notlaufring anlegt. Aufgrund der unterschiedlichen Radien zwischen dem Notlaufring einerseits und dem Reifen andererseits ergeben sich unterschiedliche Abrollumfänge und damit einhergehend ein gewisser Schlupf zwischen der Innenseite des Reifens und dem Notlaufelement, der aufgrund der damit verbundenen Reibung zunächst zu einer Erwärmung und im schlimmsten Fall bereits nach kurzen Einsatzdauern zu einer Zerstörung der temperaturempfindlichen Karkasse des Reifens und einem Ablösen von der Felge führt.
Diese sehr einfach gestalteten Notlaufringe weisen daher nur eine vergleichsweise geringe Notlaufleistung auf, insbesondere im Falle schwerer Militärfahrzeuge.
Zur Verbesserung der Notlaufleistung sind auch solche Notlaufelemente bekannt, bei welchen der Notlaufring drehbar auf der Felge angeordnet ist. Hierdurch lässt sich der Schlupf zwischen dem platten Reifen und dem Notlaufelement vermeiden und eine verbesserte Notlaufleistung erreichen. Aus der EP 3 124 293 A1 ist beispielsweise ein Notlaufelement bekannt, welches einen im Querschnitt doppel-T-förmigen Aufbau aufweist, wobei der obere Bereich als Notlaufring und der untere Bereich als Spreizring zum Anpressen der Reifenwulste des Fahrzeugreifens gegen den benachbarten Felgenbereich dient. Um die Relativbewegung zwischen dem Reifen und der Felge auszugleichen, ist im Bereich zwischen dem Spreizring und den Reifenwulsten ein ringförmiges Zwischenelement vorgesehen, welches für eine Entkopplung des Notlaufelements von der Felge sorgt. Das Notlaufelement kann daher gegenüber der Felge verdreht werden, so dass in dem Abrollbereich der temperaturempfindlichen Karkasse des Reifens auf dem Notlaufring kein Schlupf entsteht. Diese Art von Notlaufelementen zeichnet sich gegenüber den zuvor beschriebenen Notlaufelementen zwar durch verbesserte Notlaufeigenschaften aus, ist aus konstruktiven Gründen jedoch segmentiert ausgebildet, was gewisse Nachteile und insbesondere eine aufwändigere Montage mit sich bringt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Notlaufelement, einen Fahrzeugreifen sowie ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeugreifens anzugeben, welche sich durch einen montagefreundlichen Aufbau bei gleichzeitig guten Notlaufeigenschaften auszeichnen.
Diese Aufgabe wird bei einem Notlaufelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Notlaufring und der Spreizring über eine Gleitlagerfläche relativverdrehbar aneinander anliegen.
Durch die Anordnung der Gleitlagerfläche im Bereich zwischen dem Notlaufring und dem Spreizring ergibt sich eine zweiteilige Bauweise des Notlaufelements mit zwei gegeneinander drehbar ausgebildeten Ringen. Hierdurch lässt sich unerwünschter Schlupf im Bereich des Reifens vermeiden und in den weniger temperarturanfälligen Bereich des Notlaufelements verlagern. Es ergeben sich gute Notlaufeigenschaften und gleichzeitig ein hohes Maß an Montagefreundlichkeit.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Notlaufring und/oder der Spreizring als Elastomerringe ausgebildet sind. Die Verwendung von elastomeren Werkstoffen bietet verschiedene Vorteile. Beispielsweise zeichnen sich Elastomerringe durch ein vergleichsweise geringes Gewicht aus. Zudem lassen sich diese während der Montage auch in einem gewissen Maße verformen, was insbesondere im Falle ungeteilter Ringe als Notlaufring und/oder der Spreizring Montagevorteile mit sich bringen kann.
In diesem Zusammenhang sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass Verstärkungen aus einem Metall- oder Verbundfaserwerkstoff in das Elastomer-Material eingebettet sind. Bei den Verstärkungen kann es sich um metallische Verstärkungen, wie etwa Zugbänder, Drahtseile o. ä. Elemente, oder um Verbundfaserverstärkungen, wie beispielsweise Glas- oder Karbonfasern o. ä. Elemente, handeln. Die Verstärkungen können in das Elastomermaterial ein vulkanisiert sein. Über die Verstärkungen können in den Notlaufring und/oder den Spreizring eingebrachte Zugkräfte aufgenommen werden.
Eine im Hinblick auf eine einfache Montage vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Notlaufring und/oder der Spreizring als durchgehende Ringe ausgebildet sind. Der Notlaufring und/oder der Spreizring können ohne Trennstellen in einem Stück ausgebildet sein. Es ergibt sich eine einfache Montage, da es nicht erforderlich ist, irgendwelche Segmente zu einem entsprechenden Ring zusammenzusetzen. Zudem weisen ungeteilte Ringe keine Verbindungsstellen auf, die in der Praxis zu Problemen führen können, etwa wenn diese an der Karkasse des drucklosen Reifens anliegen und dort ggf. Beschädigungen verursachen, als Schwachstellen im Falle ballistischer Fremdeinwirkung usw.
Mit Blick auf eine verbesserte Stabilität der aus einem Elastomerwerkstoff bestehenden Notlaufringe bzw. Spreizringe wird ferner vorgeschlagen, dass die Verstärkungen des Notlaufrings und/oder die Verstärkungen des Spreizrings als durchgehende Ringe ausgebildet sind. Hierdurch lässt sich eine gleichmäßige Kraftverteilung erreichen.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Spreizring radial innen liegend und der Notlaufring radial außen liegend angeordnet ist. Im Notfall kann sich der drucklose Reifen über den radial außen liegenden Notlaufring abstützen und ein Einfedern des Reifens bis auf die Felge verhindern. Durch die geringere Einfederung des Reifens wird die seitliche Reifenflanke weniger stark verformt und es ergibt sich weniger Walkarbeit, was sich positiv auf die Restmobilität des Fahrzeugs auswirkt. Denn derartige Walkarbeit führt aufgrund innerer Reibung zu Temperaturentwicklungen, durch welche die Notlaufeigenschaften des Fahrzeugreifens beeinträchtigt werden könnten. Über den radial innen liegenden Spreizring kann der Reifenwulst des Fahrzeugreifens gegen den benachbarten Bereich der Felge, der häufig auch als Felgenhorn bezeichnet wird, gepresst werden. Durch die Anpresskraft wird eine Relativbewegung zwischen dem Reifen und der Felge auch bei niedrigen Reifenfülldrücken und im drucklosen Zustand verhindert. Relativbewegungen, wie diese durch auftretende Antriebs- oder Bremsmomente oder durch im Falle etwa einer Kurvenfahrt auftretende Seitenkräfte auftreten können, werden über die auf die Reifenwulste aufgebrachten Spreizkräfte verhindert. Es wird daher einem ungewollten Lösen des Reifens von der Felge auch im drucklosen Zustand des Fahrzeugreifens entgegen gewirkt.
Eine im Hinblick auf die sich ergebende Temperaturentwicklung im Bereich der Gleitlagerfläche vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Notlaufring radial innenseitig Schmiertaschen und/oder Schmierkanäle zur Verringerung der Gleitreibung im Bereich der Gleitlagerfläche aufweist. Die Schmiertaschen und/oder Schmierkanäle können bei der Montage des Fahrzeugrads mit einem Schmierstoff, beispielsweise einem Fett o. ä., gefüllt werden. In einer Notsituation, in welcher der Notlaufring gegenüber dem Spreizring dreht und mit einem Teil des Fahrzeuggewichts belastet ist, kann das Schmiermittel aus den Schmiermitteltaschen und/oder Schmierkanälen austreten und eine Verringerung der Reibung bewirken. Es ergibt sich eine reduzierte Temperaturentwicklung.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht ferner vor, dass der Notlaufring und der Spreizring in axialer Richtung formschlüssig miteinander verbunden sind. Während über die in Umfangrichtung relativ verdrehbare Verbindung von Notlaufring und Spreizring eine Relativverdrehung ohne weiteres möglich ist, werden axiale Relativbewegungen hierdurch unterbunden. Über die formschlüssige Verbindung kann daher in axialer Richtung ein ungewolltes Lösen des drehbeweglichen Notlaufrings von dem feststehenden Spreizring etwa beim Durchfahren von Kurven in Notsituationen verhindert werden. Über den Formschluss lassen sich nämlich in axialer Richtung auf das Notlaufelement einwirkende Kräfte aufnehmen.
In diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, wenn ein Vorsprung des Spreizrings zur Bildung des axialen Formschlusses in einen korrespondierend gestaltenden Rücksprung des Notlaufrings eingreift. Sowohl der Vorsprung als auch der Rücksprung können sich in radialer Richtung des Notlaufelements erstrecken. Die Ausbildung des Vorsprungs an dem Spreizring bietet Vorteile bei der Montage. Grundsätzlich könnte die Anordnung aber auch umgekehrt sein, d. h. an dem Notlaufring ein Vorsprung und an dem Spreizring ein korrespondierend gestalteter Rücksprung vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise ist der Spreizring zur Bereitstellung des Vorsprungs verformbar ausgebildet. Durch Verformung des Spreizrings lässt sich der Vorsprung daher gezielt bereitstellen, wodurch sich eine vereinfachte Montage realisieren lässt. Insbesondere kann der radial innen liegende Spreizring in eine Öffnung des radial außen liegenden Notlaufrings eingeschoben und erst anschließend, also in der eingeschobenen Stellung, der Vorsprung durch Verformung bereitgestellt werden. Erst nach dieser Verformung sind dann der Spreizring und der Notlaufring axial formschlüssig miteinander verbunden. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise eine in Umfangsrichtung relativverdrehbare und gleichzeitig axial gesicherte Verbindung der beiden Ringe erreichen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Spreizring zur Bereitstellung des Vorsprungs derart verformbar ausgebildet ist, dass sich der Vorsprung infolge einer Axialstauchung des Spreizrings bildet. Eine Axialstauchung des Spreizrings kann also in einen sich in radialer Richtung ersteckenden Vorsprung umgewandelt werden. Hierdurch lassen sich Montagevorteile erreichen.
Ebenfalls mit Blick auf eine vorteilhafte Montage wird vorgeschlagen, dass der Spreizring zur Bereitstellung des Vorsprungs nach Art eines einstückigen Kniehebels gestaltet ist. Durch die im Querschnitt nach Art eines einstückigen Kniehebels ausgebildete Kontur des Spreizrings lässt sich eine definierte Umwandlung einer axialen Stauchkraft in einen sich in radialer Richtung erstreckenden Vorsprung erreichen.
In diesem Zusammenhang ist es für eine definierte Umwandlung ferner von Vorteil, wenn sich der Kniehebel bereits in dessen Ausgangslage in einer Über-Totpunktlage befindet. Auf diese Weise wird infolge einer axialen Stauchung stets eine Ausbildung des Vorsprungs in Richtung der Über-Totpunktlage erreicht. Es ist nicht zu befürchten, dass sich der Vorsprung in einer radialen falschen Richtung ausbildet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Gleitlagerfläche an dem Spreizring angeordnet ist. Der radial innen liegend angeordnete Spreizring kann die Gleitlagerfläche tragen und der radial außen liegende Notlaufring mit geringer Reibung relativ gegenüber dem Spreizring verdreht werden.
In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil, wenn die Gleitlagerfläche aus einem Gleitlagerwerkstoff, insbesondere aus Metall und/oder PTFE, besteht. Die Ausbildung als Metall sowie aus PTFE erlaubt einen geringen Reibkoeffizienten und damit eine verminderte Temperaturentwicklung. Für den Fall einer aus Metall bestehenden Gleitlagerfläche kann diese nach Art einer metallischen Bandage um den Umfang des Notlaufrings herum angeordnet und mit diesem durch Klemmen, Kleben o. ä. verbunden sein.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Gleitlagerfläche zur Herstellung des Formschlusses verformbar ausgebildet ist. Eine axiale Stauchung des Spreizrings kann daher nicht nur zu Bildung des radialen Vorsprungs, sondern auch zur Verformung der oberhalb des Vorsprungs angeordneten Gleitlagerfläche dienen. Die Gleitlagerfläche kann plastisch verformt werden, wodurch sich ein irreversibler Formschluss ergibt. Alternativ kann die Verformung auch elastisch sein, wodurch sich ein reversibler Formschluss ergibt.
Bei einem Fahrzeugrad der eingangs genannten Art wird zur Lös u n g der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagen, dass dieses durch ein Notlaufelement mit einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Merkmale ausgestattet ist.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird zur Lös u n g der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagen, dass das Notlaufelement ebenfalls gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Merkmale ausgebildet ist und als vormontierte Einheit in den Reifen eingebracht wird.
Es ergeben sich sowohl bei dem Fahrzeugrad als auch bei dem Verfahren die bereits im Zusammenhang mit dem Notlaufelement im Einzelnen erläuterten Vorteile.
Im Hinblick auf das Verfahren wird schließlich noch vorgeschlagen, dass das in den Reifen eingebrachte Notlaufelement durch Aufbringen einer axialen Spannkraft mittels eines Felgenrings entmontiert wird. Auch hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Montage.
Weitere Einzelheiten und Vorteile eines erfindungsgemäßen Notlaufelements werden nachfolgend anhand der Darstellung eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. Darin zeigen:

1 eine schematische Schnittansicht durch einen Fahrzeugreifen mit einem Notlaufelement und
2 das Notlaufelement gemäß 1 in einer vormontierten Stellung.

1 zeigt ein Fahrzeugrad 10 mit dem an sich bekannten Aufbau aus einer Felge 11 und einem luftgefüllten Reifen 12. Bei dem Fahrzeugrad 10 handelt es sich um ein Fahrzeugrad 10 für militärische Fahrzeuge, welches auch als Gefechtsrad bezeichnet wird.
Aufgrund der im militärischen Bereich besonderen Anforderungen weist das Fahrzeugrad 10 in dessen Inneren ein Notlaufelement 1 auf, welches im Falle eines Druckabfalls im Inneren des Reifens 12 zur Verbesserung der Restmobilität des Fahrzeugrads 10 vorgesehen ist. Solche Situationen können beispielsweise dann eintreten, wenn der Reifen 12 aufgrund äußerer Einwirkung beispielsweise durch scharfkantige Gegenstände, durch Beschuss o. ä., Luft verliert oder vollständig drucklos wird. In diesen Situationen legt sich der drucklose Reifen 12 im Bereich der Aufstandsfläche des Fahrzeugs am Außenumfang des Notlaufelements 1 an.
Das Notlaufelement 1 weist einen radial außen liegenden Notlaufring 2 und einen radial innen liegenden Spreizring 3 auf, die gegeneinander drehbeweglich angeordnet sind und unterschiedliche Funktionen des Notlaufelements 1 übernehmen.
Über den radial außen liegenden Notlaufring 2 des Notlaufelements 1 wird in Notsituationen ein vollständiges Einfedern des drucklosen Reifens 12 bis auf die Felge 11 verhindert. Durch die insoweit begrenzte Einfederung des Reifens 12 werden die seitlichen Flanken 12.2 des Reifens 12 weniger stark verformt. Beim Fahren mit einem entsprechend entlüfteten Reifen 12 entsteht daher weniger Walkarbeit im Bereich der Flanke 12.2 des Reifens 12, wodurch die sich ergebende Temperaturentwicklung geringgehalten wird und eine temperaturbedingte Reifenzerstörung später eintritt.
Die zweite Funktion des Notlaufelements 1 übernimmt der radial innen liegend angeordnete Spreizring 3. Die elastische axiale Verformung des Spreizringes 3 und der Reifenwulste führt zu einer axialen Anpresskraft. Die über den Spreizring 3 aufgebrachte Anpresskraft ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn bei militärischen Fahrzeugen im Geländebetrieb der Reifendruck über eine Reifendruckregelanlage gezielt reduziert wird, um die Aufstandsfläche des Reifens 12 und hierdurch die Traktion zu vergrößern. In solchen Situationen wird durch die Axialkraft des Spreizrings 3 eine Relativbewegung zwischen dem Reifen 12 und der Felge 11 verhindert. Darüber hinaus wird bei entsprechender Entlüftung des Reifens 12 über den Spreizring 3 eine in radialer Richtung auf das Notlaufelement 1 aufgebrachte Aufstandskraft des Fahrzeugs in eine zusätzliche Querkraft überführt, welche dazu genutzt wird, die beiden Reifenwülste 12.1 des Fahrzeugreifens 12 gegen die benachbarten Bereiche der Felge 11 zu pressen. Bei diesen Bereichen der Felge 11 handelt es sich um radial vorspringende Felgenhörner 11.1, wobei eines der beiden Felgenhörner 11.1 an einem Felgenring 11.2 angeordnet ist, der mit einem Grundkörper der Felge 11 lösbar verbindbar ist. Durch das Anpressen der Reifenwulste 12.1 an die Felge 11 wird eine Relativbewegung zwischen dem Reifen 12 und der Felge 11 bei niedrigen Reifendrücken und insbesondere auf völlig drucklosen Reifen 12 verhindert, wie diese ansonsten durch auf das Fahrzeugrad 10 einwirkende Antriebs- oder Bremsmomente, die zu einer Relativbewegung in Umfangsrichtung führen, oder durch Seitenkräfte, die beispielsweise im Falle von Kurvenfahrten zu einem Ablaufen des Reifens von der Felge führen könnten, auftreten. Über den Spreizring 3 wird daher in Notsituationen ein sicherer Halt des Reifens 12 auf der Felge 11 erreicht.
Der Spreizring 3 ist feststehend an der Felge 11 angeordnet und rotiert mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Felge 11. Der Notlaufring 2 ist drehbeweglich auf dem Spreizring 3 angeordnet. In Notsituationen, in welchen der Reifen 12 entlüftet ist, kann daher der Spreizring 3 mit der Felge 11 und der Notlaufring 2 mit dem Rad rotieren, um den sich zwischen Felge 11 und Reifen 12 ergebenden Schlupf auszugleichen.
Im Falle eines drucklosen Reifens 12, in welchem dieser mit dessen Karkasse am Außenumfang des Notlaufrings 2 anliegt, findet daher im Bereich zwischen dem Notlaufring 2 und dem Reifen 12 keine Relativbewegung statt, welche aufgrund der entstehenden Temperaturen an der temperaturempfindlichen Karkasse des Fahrzeugreifens 12 zu einem frühzeitigen temperaturbedingten Ausfall und damit ungünstigen Notlaufeigenschaften führen würde. Die sich zwischen der Felge 11 und dem einen größeren Umfang aufweisenden Fahrzeugreifen 12 ergebende Relativbewegung wird über die Gleitlagerfläche 4 ausgeglichen, welche im Bereich zwischen dem Notlaufring 2 und dem Spreizring 3 angeordnet ist. Über die Gleitlagerfläche 4 lässt sich der Notlaufring 2 gemeinsam mit dem Reifen 10 gegenüber dem feststehend an der Felge 11 angeordneten Spreizring 3 verdrehen.
Auf diese Weise wird der Bereich, in welchem der unvermeidbare Schlupf zwischen dem entlüfteten Reifen 10 und der Felge 11 auftritt, von dem temperaturempfindlichen Fahrzeugreifen 10 in das Innere des Notlaufelements 1 verlagert. Es ergeben sich auch hierdurch insoweit verbesserte Notlaufeigenschaften, als dass temperaturbedingte Ausfälle selbst nach längerer Zeit nicht zu befürchten sind.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Notlaufelements 1 besteht darin, dass dieses einen konstruktiv einfachen und gleichsam montagefreundlichen Aufbau aus zwei durchgehenden Ringen 2, 3 ohne irgendwelche Verbindungsstellen aufweist, welche gleichwohl ohne Schlupf gegenüber der Felge 11 an dieser festgelegt sind. Hierauf wird nachfolgend noch näher eingegangen werden.
Der Notlaufring 2 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Auf seiner dem Spreizring 3 zugewandten Seite ist ein Rücksprung 2.2 vorgesehen, in welchen der Spreizring 3 mit einem korrespondierend gestalteten Vorsprung 3.2 in der in 1 dargestellten, endmontierten Stellung eingreift. Über den Vorsprung 3.1 und den Rücksprung 3.2 wird durch formschlüssigen Eingriff eine in axialer Richtung des Fahrzeugrads 10 wirksame Lagesicherung des Notlaufrings 2 auf dem Spreizring 3 erreicht. Der Notlaufring 2 kann also ohne weiteres über die Gleitlagerfläche 4 gegenüber dem feststehenden Spreizring 3 verdreht werden. Eine Axialbewegung wird aufgrund des in den Rücksprung 2.2 eintauchenden Vorsprungs 3.2 jedoch vermieden. Dies ist insbesondere bei Kurvenfahrten von Bedeutung, da in solchen Situationen die auftretenden Querkräfte abgefangen und ein Lösen des Notlaufrings 2 vom Spreizring 3 verhindert wird.
Um die Montage des Notlaufelements 1 auf der Felge 11 zu vereinfachen, greift der Vorsprung 3.2 des Spreizrings 3 nicht von Anfang an in den korrespondierend gestalteten Rücksprung 2.2 des Notlaufrings 2. Vielmehr ist der Spreizring 3 zur Bereitstellung des Vorsprungs 3.2 verformbar ausgebildet, wie dies auch anhand der Darstellung in 2 deutlich wird.
In 2 ist das Notlaufelement 1 in vormontierter Stellung abgebildet. Es lässt sich erkennen, dass in dieser Stellung der Spreizring 3 in Richtung des Notlaufrings 2 eine im Wesentlichen ebene Fläche aufweist. An dieser Fläche befindet sich auch die zunächst ebenfalls noch eben ausgebildete Gleitlagerfläche 4.
Die in 2 dargestellte vormontierte Einheit des Notlaufelements 1 wird auf einfache Weise dadurch bereitgestellt, dass der Spreizring 3 in die Öffnung des Notlaufrings 2 eingesteckt und in axialer Richtung in dieser zentriert wird. Im nächsten Schritt wird die auf diese Weise vormonierte Einheit in den Fahrzeugreifen 12 eingesteckt. Um dieses Einstecken zu ermöglichen, sind sowohl der Notlaufring 2 als auch der Spreizring 3 aus einem verformbaren Material gefertigt. Vorteilhafterweise bestehen sowohl der Notlaufring 2 als auch der Spreizring 3 aus einem Elastomermaterial, beispielsweise aus einem Hartgummi oder einem Kunststoffmaterial. Beim Ausführungsbeispiel sind sowohl der Notlaufring 2 als auch der Spreizring 3 aus einem Hartgummi gefertigt und durch in das Gummimaterial einvulkanisierte Verstärkungen 2.1, 3.1 armiert.
Nachdem die vormontierte Einheit also verformt und in den Fahrzeugreifen 12 eingebracht wurde, kann der Fahrzeugreifen 12 gemeinsam mit dem Notlaufelement 1 aus axialer Richtung herkommend auf die Felge 11 aufgeschoben werden. Anschließend wird der das axial innenseitige Felgenhorn 11.1 tragende Felgenring 11.2 moniert. Dabei wird das Felgenhorn 11.1 in axialer Richtung gegen den Reifenwulst 12.1 des Reifens 12 gedrückt und der Spreizring 3 in axialer Richtung gestaucht. Infolge dieser axialen Stauchung hebt der mittlere Bereich des Spreizrings 3 an und bildet den Vorsprung 3.2. Die Geometrie des Spreizrings 3 ist so gewählt, dass dieser, sobald der Felgenring 11.2 dessen Endlage erreicht hat, vollständig in den Rücksprung 2.2 des Notlaufrings 2 eingetaucht ist.
Gemeinsam mit dem Spreizring 3 verformt sich auch die an diesem angeordnete Gleitlagerfläche 4. Im Falle einer aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Gleitlagerfläche 4 kann diese Verformung plastischer Natur sein, so dass sich der Notlaufring 2 und der Spreizring 3 nach einmal erfolgter Festlegung nicht mehr voneinander trennen lassen. Alternativ wäre auch eine reversible Verformung denkbar, beispielsweise im Falle einer aus PTFE oder einem ähnlichen Material bestehenden Gleitlagerfläche 4.
Damit der Spreizring 3 infolge der beschriebenen Axialstauchung den Vorsprung 3.2 bildet, ist der Spreizring 3 im Querschnitt nach Art eines Kniehebels K ausgebildet, dessen mittleres Kniehebelgelenk den Vorsprung 3.2 bildet. Die entsprechende Kniehebelachse ist in den 1 und 2 strichliniert eingezeichnet. Es lässt sich erkennen, dass sich der Kniehebel K in einer Über-Totpunktlage befindet, so dass sich der Vorsprung 3.2 stets auf der radial außen liegenden Seite des Spreizrings 3 ausbildet und in den entsprechenden Rücksprung 2.2 des Notlaufrings 2 eintaucht.
Das elastische Verhalten des Spreizringwerkstoffes des Spreizrings 3 stellt innerhalb des druckgefüllten Reifens 12 eine axiale Klemmkraft zur Verfügung. Im Belastungsfall wird bei entlüftetem Reifen 10 der Kniehebel K über die Aufstandskraft des Fahrzeugs 12 aus radialer Richtung des Fahrzeugrads 10 belastet. Dies führt im Ergebnis zu einer zusätzlichen Spreizung des Spreizrings 3 und dem Verpressen der Reifenwulste 12.1 des Fahrzeugreifens 12 über die beiden außen liegenden Gelenke des Kniehebels K.
Aufgrund dieser Ausgestaltung des Notlaufelements 1 lassen sich sowohl für den Notlaufring 2 als auch den Spreizring 3 durchgehende Ringe ohne irgendwelche Trennstellen verwenden und trotz deren durchgehender Ringform auf einfache Weise druckfest gegenüber der Felge 11 abstützen. Die Vorteile eines durchgehenden Aufbaus sowohl des Notlaufrings 2 als auch des Spreizrings 3 liegen darin, dass diese eine hohe ballistische Widerstandsfähigkeit aufweisen, insbesondere im Temperaturbereich zwischen - 46°C und 49°C Umgebungstemperatur. Die durchgehenden Ringe können ferner aufgrund äußerer Einflüsse einwirkende Schläge ohne Beschädigungen der inneren Karkasse des Reifens 12 abfedern und weisen auch keine ballistisch anfälligen Schraubverbindungen oder ähnliche Montagestellen auf.
Bezugszeichenliste

1: Notlaufelement
2: Notlaufring
2.1: Verstärkung
2.2: Rücksprung
3: Spreizring
3.1: Verstärkung
3.2: Vorsprung
4: Gleitfläche
10: Fahrzeugrad
11: Felge
11.1: Felgenhorn
11.2: Felgenring
12: Reifen
12.1: Reifenwulst
12.2: Flanke
K: Kniehebel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3124293 A1 [0005]

Claims

Notlaufelement zur Verbesserung der Restmobilität eines eine Felge (11) und einen luftgefüllten Reifen (12) aufweisenden Fahrzeugrads (10) im Falle eines Druckabfalls mit einem Notlaufring (2) zur radialen Abstützung des Reifens (12) gegenüber der Felge (11) und einem Spreizring (3) zum axialen Anpressen des Reifens (12) an die Felge (11), dadurch gekennzeichnet, dass der Notlaufring (2) und der Spreizring (3) über eine Gleitlagerfläche (4) relatiwerdrehbar aneinander anliegen.
Notlaufelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Notlaufring (2) und/oder der Spreizring (3) als Elastomerringe ausgebildet sind.
Notlaufelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkungen (2.1, 3.1) aus einem Metall- und oder Verbundfaserwerkstoff in das Elastomermaterial eingebettet sind.
Notlaufelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Notlaufring (2) und/oder der Spreizring (3) als durchgehende Ringe ausgebildet sind.
Notlaufelement nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungen (2.1) des Notlaufrings (2) und/oder die Verstärkungen (3.1) Spreizrings (3) als durchgehende Ringe ausgebildet sind.
Notlaufelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizring (3) radial innenliegend und der Notlaufring (2) radial außenliegend angeordnet ist.
Notlaufelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Notlaufring (2) radial innenseitig Schmiertaschen und/oder Schmierkanäle zur Verringerung der Gleitreibung im Bereich der Gleitlagerfläche (4) aufweist.
Notlaufelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Notlaufring (2) und der Spreizring (3) in axialer Richtung formschlüssig miteinander verbunden sind.
Notlaufelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorsprung (3.2) des Spreizrings (3) zur Bildung des axialen Formschlusses in einen korrespondierend gestalteten Rücksprung (2.2) des Notlaufrings (2) eingreift.
Notlaufelement nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizring (3) zur Bereitstellung des Vorsprungs (3.2) verformbar ausgebildet ist.
Notlaufelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizring (3) zur Bereitstellung des Vorsprungs (3.2) derart verformbar ausgebildet ist, dass sich der Vorsprung (3.2) infolge einer Axialstauchung des Spreizrings (3) bildet.
Notlaufelement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizring (3) zur Bereitstellung des Vorsprungs (3.2) nach Art eines einstückigen Kniehebels (K) gestaltet ist.
Notlaufelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kniehebel (K) in einer Übertotpunktlage befindet.
Notlaufelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerfläche (4) an dem Spreizring (3) angeordnet ist.
Notlaufelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerfläche (4) aus einem Gleitlagerwerkstoff, insbesondere aus Metall und/oder PTFE, besteht.
Notlaufelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerfläche (4) zur Herstellung des Formschlusses verformbar ausgebildet ist.
Fahrzeugrad, insbesondere Gefechtsrad, mit einer Felge (11) und einem luftgefüllten Reifen (12), gekennzeichnet durch ein Notlaufelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Montage eines Fahrzeugrads (10), insbesondere eines Gefechtsrads, mit einer Felge (11) und einem luftgefüllten Reifen (12) dadurch gekennzeichnet, dass ein Notlaufelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als vormontierte Einheit in den Reifen (12) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das das in den Reifen (12) eingebrachte Notlaufelement (1) durch Aufbringen einer axialen Spannkraft mittels eines Felgenrings (11.2) endmontiert wird.