Reifen
EinReifenist der Teil desRades,auf dem es abrollt. Er sitzt am Umfang des Rades und überträgt die Kräfte zwischen Rad und Fahrbahn. Den Teil des Reifens, der Kontakt zum Boden hat, nennt manReifenaufstandsfläche,die Lauffläche erstreckt sich um den Reifen herum. Der Reifen trägt dieRadlast;bei Kurvenfahrten überträgt er auch dieSeitenführungskraft,bei Änderungen der Geschwindigkeit auch Längskräfte (Beschleunigungskraft,wenn entgegengesetzt zur Fahrrichtung auch Bremskraft genannt). Um dieHaftungauf der Fahrbahn zu erhöhen, haben Reifen nicht schienengebundener Fahrzeuge zumeist an der Kontaktstelle zwischen dem Rad und der Oberfläche der Fahrbahn eine Lauffläche ausGummioder anderemelastischemMaterial. Bei schienengebundenen Fahrzeugen trägt der Reifen zur Seitenführung einenSpurkranz,beim Beschleunigen und vor allem beim Bremsen wird die Reibung durch dasStreuen von Sanderhöht.
Jost Amman, Hans Sachs:Eygentliche Beschreibung aller Stände auff Erden.1568
Bauarten
BearbeitenEisenreifen
BearbeitenEisenreifen aus Stahl sind die ältesten Reifen. Sie schützten die traditionellen Holzräder vor Verschleiß und halten den hölzernen Radkranz, dieSpeichenund dieNabezusammen. Zur Montage wird der Reifen bis zu Rotglut erhitzt, wobei sich der Durchmesser durch dieWärmedehnungvergrößert, und nach dem Aufziehen mit Wasser abgekühlt. Löst man den Reifen, so lassen sich gebrochene Teile leicht auswechseln. Eine ähnliche Technik verwendet noch derKüfer,der bei derFassherstellungFassreifen aufzieht. Sie halten dieFassdaubenzusammen und bestehen aus Metall; früher fertigte derReifschneiderhölzerne Fassreifen. Die Technik ist seit der Antike bekannt.Reifenpannenwaren früher häufig; auch der Eisenreifen verschleißt. Entlang der Verkehrswege gab es eine Reparatur-Infrastruktur; in jedem größeren Dorf gab esHufschmiedeundWagneroderStellmacher(weshalbSchmidtundWagnerhäufige Familiennamen sind).
Auch dieRadreifenderEisenbahnrädersind ausStahl.
Vollgummireifen
BearbeitenVollgummireifen waren vor der Verbreitung der Luftreifen die komfortabelste Bereifung und wurden auch danach noch verwendet, zum Beispiel bei Lastwagen. Sie finden sich noch an Rädern, die auf relativ glattem Untergrund laufen (Teewagen,Gabelstapler).Elastikreifenwerden nicht nur aus Gummi, sondern auch aus anderenelastischen Kunststoffenoder seit den 2000er Jahren alsTweel(Kombination von Rad und Reifen) hergestellt.
Luftreifen
BearbeitenAllgemeines
BearbeitenLuftreifen (auch Pneus genannt) bestehen aus einemGewebeoderGelegeaus Fasern, derKarkasse,das mit Gummi verklebt und ummantelt ist und die unter Druck stehende Luft oder andere Gase enthält, die die Fahrbahnstöße abmildern (Reifenfederung).
Die Luft wird in einem Schlauch gehalten oder bei schlauchlosen Reifen zwischen Reifen und Felge eingeschlossen. Das erste Patent für schlauchlose Reifen wurde 1928 vergeben. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg verbreiteten sich jedoch in Amerika die ersten schlauchlosen Reifen für Kraftfahrzeuge, die vonBFGoodrichhergestellt wurden, durch Verwendung vonButylkautschukbesonders luftdicht waren und ab 1955 zum Standard wurden.[1]Inzwischen werden auchFahrräder mit schlauchloser Bereifungausgestattet.
Je nach Bauart der Karkasse unterscheidet manDiagonal- vonRadialreifen.
Reifen werden nach ihrer Bestimmung für verschiedene Transportmittel benannt. Es gibt beispielsweiseAutoreifen,Nutzfahrzeugreifen,Motorradreifen,Landwirtschaftsreifen,EM-Reifen(Erdbewegungsreifen),Gabelstapler-Reifen,Forstreifen,Industriereifen,FahrradreifenundFlugzeugreifen.
Einige Reifen werden gesondert fürLenkachsenoderAntriebsachsen(sieheAutoreifen) ausgelegt.
Nach der Nutzung werden Reifen zuAltreifen.Altreifen mit unbeschädigterKarkassekönnenrunderneuertund wieder eingesetzt werden.
Geschichte
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Der Reifen in der heutigen Form wurde durch mehrereErfindungenmöglich:
- 1844 meldete derAmerikanerCharles GoodyeardasVulkanisierenvonGummizumPatentan.
- 1845 reichte derSchotteThomsonein Patent für einen Luftreifen mit vulkanisiertem Schlauch fürFuhrwerkezum Patent an, fand aber keine Abnehmer für seine Idee, obwohl der Reifen 1847 erfolgreich getestet worden war. Thomson verwendete ihn für einige der von ihm entwickeltenStraßenlokomotiven.[2]
- 1888 ließ der SchotteJohn Dunlopeinen einfachen Fahrradluftreifen patentieren.
- 1890 erhältCharles Kingston Welchdas Patent auf einen Drahtreifen undWilliam Erskine Bartlettdas Patent auf einen Wulstreifen.
- 1895 gelang dem FranzosenMichelinmit Einführung eines Luftreifens mitSchlauchder wirtschaftliche Durchbruch.
- 1903 begannFriedrich Veithmit der Einführung von Reifen inNorm-Größen und der Durchsetzung entsprechend genormter Felgen.
- 1904 entwickeltContinentalals erste Firma der Welt „Profilreifen für Automobile “.
Die daraus entstandenen ReifenherstellerGoodyear,Dunlop,ContinentalundMichelinentwickelten sich zu heute weltbekanntenMarken.Die Erfindung des Luftreifens hatte zur Folge, dass dieHochräderinnerhalb weniger Jahre vom Markt verschwanden.[3] Zögerlicher als bei Fahrrädern setzte sich der Luftreifen bei Automobilen durch. Frühe Luftreifen neigten bei höheren Geschwindigkeiten zum Platzen, was regelmäßig schwere Unfälle verursachte und deren Verbreitung hemmte.[4]Anfang der 1920er Jahre kamen erstmals Ballonreifen für mittlere Drücke von 2 bis 2,5 Bar (vorher: Hochdruckreifen 3,9–6,9 Bar), dem bis heute üblichen Längsrippenprofil,KordgewebeundDrahtreifenauf. Dadurch verbesserten sich Haltbarkeit und Belastbarkeit der Reifen grundlegend, was Voraussetzung für das sichere Fahren mit höheren Geschwindigkeiten war. Ab 1937 trat eine weitere Verbesserung durch Verwendung von Kunstseidefasern (bisher Baumwollfasern) für das Kordgewebe ein, wodurch Dauergeschwindigkeiten von mehr als 100 km/h, ein Reifeninnendruck von 1,2 bis 1,8 Bar (Niederdruckreifen) und eine Laufleistung von mehr als 30.000 km möglich wurden.[4]
Die ersten Luftreifen besaßen hingegen eine ungenügende Haltbarkeit:Michelinstellte 1895 den ersten Luftreifen für den PkwL’Eclairher und 1898 erschienen erste Luftreifen für Serienautomobile, deren Haltbarkeit jedoch mit 500 km stark begrenzt war.[5]1902 betrug die durchschnittliche Haltbarkeit von Luftreifen 2.200 Meilen.[6]Mit der Einführung des Cordgewebes (1920) nahm die Lebensdauer des Luftreifens auf mehr als 20.000 km zu.[7]Mit dem Ballonreifen (1924) führte dies zum Ende des Vollgummireifens beiPkw.
Lärmgrenzwerte und Rollwiderstandsbeiwerte
Bearbeiten| Klasse | Reifenbreite in mm |
Lärmgrenzwerte in dB(A) |
Rollwiderstandsbeiwert(max.) in kg/t |
|---|---|---|---|
| C1a (PKW) | –185 | 70 | 10,5 |
| C1b (PKW) | 185–215 | 71 | 10,5 |
| C1C (PKW) | 215–245 | 71 | 10,5 |
| C1d (PKW) | 245–275 | 72 | 10,5 |
| C1e (PKW) | 275– | 74 | 10,5 |
| C2 (leichteNFZ) | 72 (73)1 | 9,0 | |
| C3 (schwere NFZ) | 73 (75)1 | 6,5 |
Verordnungen
BearbeitenIm Laufe der Geschichte gab es verschiedene nationale und internationale Vorschriften, die die Qualität und die Herstellung der verschiedenen Reifentypen regeln sollten. Die neueste davon ist die Verordnung (EU) 2020/740 desEuropäischen Parlamentsund des Rates.[9]Es enthält einige neue Funktionen, wie z. B. einige Änderungen in der Energiekennzeichnung des Reifens, in der Skala der Kategorisierung von Kraftstoffverbrauch und Rollwiderstand oder den Zugang zu Informationen über die Produktion mittels einesQR-Codes.[10]
Weblinks
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Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑B.F. Goodrich Co. announces development of tubeless tire.History.com desA&E Television Networks,abgerufen am 4. April 2015.
- ↑Grace's Guide:Robert William Thomson.(abgerufen am 19. August 2017)
- ↑Geschichte der Hochräder
- ↑abZur Geschichte des Luftreifens.In:Kraftfahrzeugtechnik4/1968, S. 122–123.
- ↑Klaus P. Backfisch, Dieter S. Heinz:Das Reifenbuch.Motorbuch Verlag, Stuttgart 1994,ISBN 3-613-01433-5,S. 26.
- ↑L. J. K. Setright:The Guinness Book of Motorcycling.Facts and Feats, 1982,ISBN 0-85112-255-8,S. 38, 257.
- ↑Olaf von Fersen:Ein Jahrhundert Automobiltechnik.Personenwagen. VDI-Verlag, Düsseldorf 1986,ISBN 3-18-400620-4,S. 436.
- ↑VERORDNUNG (EG) Nr. 661/2009(PDF)
- ↑Verordnung (EU) 2020/740 des europäischen Parlaments und des Rates vom 25. Mai 2020 über die Kennzeichnung von Reifen in Bezug auf die Kraftstoffeffizienz und andere Parameter, zur Änderung der Verordnung (EU) 2017/1369 und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 1222/2009 (Text von Bedeutung für den EWR).32020R0740, 5. Juni 2020 (europa.eu[abgerufen am 14. Mai 2021]).
- ↑www.confortauto.de:Verordnung 2020/740 über die Kennzeichnung von Reifen.Abgerufen am 14. Mai 2021(deutsch).