Die Erfindung betrifft einen mit Vorspannung auf einem starren Nabenkörper
angeordneten elastischen Reibbelag für Reibräder mit schraubenförmig gewundener,
im Reibbelag eingebetteter Drahteinlage.The invention relates to a preloaded on a rigid hub body
arranged elastic friction lining for friction wheels with helically wound,
Wire insert embedded in the friction lining.
Es sind Laufrollen für Kraftfahrzeug-Versuchsstände bekannt, die auf
einem metallischen Nabenteil einen aus Beton bestehenden, durch eine eingelagerte
Drahtwicklung verstärkten Belag tragen, dessen äußere Mantelfläche eine dem Profil
von Kraftfahrzeugreifen entsprechende Hohlwölbung aufweist. Die eingelagerte Drahtwicklung
hat dabei die Aufgabe, den Gefügezusammenhang des Betons gegenüber den bei der Laufrollendrehung
entstehenden Fliehkräften zu sichern. Zur Haftung des Betons am Nabenteil weist
letzterer eine aufgerauhte Außenfläche auf. Ein durch eine Vorspannung des Betonbelages
erzielter Festsitz auf dem Nabenteil ist dabei nicht vorgesehen und wegen der begrenzten
Zugfestigkeit von Beton auch nicht erfolgversprechend. Es sind ferner für Fahrzeugräder
bestimmte, durch eine Vorspannung auf einer Felge oder einem Nabenkörper festsitzende
Gummivollreifen bekannt, in deren Fuß durch Schraubenwindungen gebildete Drahtbündel
nebeneinander eingebettet sind, die aus verhältnismäßig dünnem Draht aufgespult
sind und die Möglichkeit ergeben; den Reifen durch die Vorspannung zu einem Festsitz
auf der Felge oder dem Nabenkörper zu bringen. Der verhältnismäßig dünne Draht muß
dabei zu einer Haftverbindung mit dem umgebenden Werkstoff gebracht sein, damit
eine vom Draht ausgehende Schneidbeschädigung des Gummireifens vermieden wird. Zur
Erzielung der Haftverbindung ist es in der Regel erforderlich, den Draht mit einem
Kupferüberzug zu versehen und ihn in einen Zwischenwerkstoff einzubetten, der die
Eignung hat, mit der Kupferschicht des Drahtes eine Haftverbindung einzugehen. Solche
Zwischenwerkstoffe unterscheiden sich in ihrem elastischen Verhalten und außerdem
auch in den Reibungswerten vom eigentlichen Reifenwerkstoff und beeinträchtigen
daher seine Verformung beim Abrollen. Es ergibt sich dabei eine zusätzliche Reifenbeanspruchung
infolge innerer Spannungen. Außerdem ist es schwierig, aus dem verhältnismäßig dünnen
Draht die Bündel mit dem beabsichtigten Verlauf ihrer Windungsgänge zu gestalten
und derart im Zwischenwerkstoff einzubetten und zu halten, daß sie die vorgesehene
Lage einnehmen. Infolge der geringen Drahtstärke sind die Einlagen verhältnismäßig
labil und erleiden hierdurch leicht eine Verformung und Verlagerung, wenn ihre Einbettung
im Belagwerkstoff vorgenommen wird. Die Notwendigkeit der Anwendung eines besonderen
Zwischenwerkstoffes, ferner das Verkupfern der Drähte und ihre lagegerechte Einbettung
im Zwischenwerkstoff erfordern einen Kostenaufwand, der unerwünscht ist.There are rollers for motor vehicle test stands are known that on
a metallic hub part one made of concrete, one embedded by one
Carrying wire winding reinforced covering, the outer surface of which is a profile
has corresponding concavity of motor vehicle tires. The stored wire winding
has the task of checking the structural relationship of the concrete with respect to that when the roller rotates
to secure the resulting centrifugal forces. Points to the adhesion of the concrete to the hub part
the latter has a roughened outer surface. One by prestressing the concrete pavement
achieved tight fit on the hub part is not provided and because of the limited
Tensile strength of concrete also not promising. They are also for vehicle wheels
certain ones that are stuck on a rim or a hub body due to a preload
Solid rubber tires are known, in the foot of which is formed by wire bundles formed by screw windings
are embedded next to each other, which are wound from relatively thin wire
are and give the opportunity; the tire to a tight fit due to the preload
to bring on the rim or the hub body. The relatively thin wire must
be brought to an adhesive bond with the surrounding material so
cutting damage to the tire caused by the wire is avoided. To the
To achieve the adhesive bond it is usually necessary to hold the wire with a
To provide copper plating and to embed it in an intermediate material that the
Has suitability to form an adhesive bond with the copper layer of the wire. Such
Intermediate materials differ in their elastic behavior and also
also affect the friction values of the actual tire material and
hence its deformation when rolling. This results in additional tire stress
as a result of internal tensions. It is also difficult to get out of the relatively thin
Wire the bundles to shape with the intended course of their turns
and to embed and hold in the intermediate material in such a way that they achieve the intended
Take position. Due to the small wire thickness, the deposits are proportionate
unstable and are easily deformed and displaced when they are embedded
is made in the covering material. The need to apply a special
Intermediate material, as well as copper-plating the wires and embedding them in the correct position
in the intermediate material require a cost that is undesirable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; einen festsitzenden Reibbelag
für Reibräder zu schaffen, welcher zur Verhinderung seines Aufweitens eine schraubenförmig
gewundene Drahteinlage enthält, .die verhältnismäßig einfach in den Reibbelag eingebettet
werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Durchmesser des
für die Drahteinlage verwendeten Federdrahtes mindestens 1/8 der radialen Dicke
des Reibbelages und der Abstand der Windungen des frei von einer Haftverbindung
eingebetteten Federdrahtes mindestens s/4 seines Durchmessers betragen, wobei der
Federdraht nur eine Windungslage bildet, welche sich nahezu über die axiale Breite
des Reibbelages erstreckt. Eine solche Einlage bildet infolge der größeren Dicke
ihres Drahtes -einen im wesentlichen formbeständigen Teil, welcher ohne Schwierigkeit
in der für die Herstellung des Reibbelages verwendeten Gieß-, Heiz- oder Vulkanisierform
zentriert und abgestützt werden kann und daher auch nach der Einbettung im Reibbelag
die beabsichtigte Lage einnimmt. Dies ist zudem noch dadurch erleichtert,
daß im Reibbelag nur eine einzige Einlage angeordnet ist, welche auch nur eine Windungslage
aufweist. Die größere Drahtdicke hat ferner zur Folge, daß eine vom Draht ausgehende
Schneidwirkung entfällt und damit auch auf eine Haftverbindung des Drahtes mit dem
Belagwerkstoff verzichtet werden kann. Zwischen den Windungen des Drahtes befinden
sich verhältnismäßig dicke, aus dem Belagwerkstoff gebildete Stege, welche schraubenförmig
verlaufen und bewirken, daß die Elastizität der beiderseits der Einlage befindlichen
Radialbereiche des Reibbelages weitgehend erhalten bleibt. Es ist zudem das elastische
Verhalten des erfindungsgemäßen Reibbelages über dessen axiale Erstreckung gleichmäßiger
als bei der bekannten Nebeneinanderanordnung mehrerer Einzeleinlagen. Die Gestaltung
der Einlage als eine starke Schraubenfeder ergibt ferner den Vorteil, daß der Reibbelag
von innen her durch die Schraubenfeder nicht nur gegen radiale, sondern überdies
auch gegen axiale Belastung abgestützt ist. Hierdurch erhält der Reibbelag im Falle
der Anordnung seitlicher Anlage- oder Einspannungsflächen des starren Radkörpers
eine verbesserte Abstützung oder Einspannung. Zur Erhöhung dieser Wirkung kann die
Schraubenfeder im Bedarfsfalle mit Vorspannung im Belagwerkstoff eingebettet sein.
Es hat sich auch gezeigt, daß die kräftige Einlage des erfindungsgemäßen Reibbelages
eine Verringerung des Schwundmaßes bedingt, welches sich nach der Entnahme des Reibbelages
aus der bei seiner Her-Stellung benutzten Form einstellt. Die Einlage trägt schließlich
auch zu einer verbesserten Wärmeverteilung und -ableitung beim Betrieb des Reibrades
bei. Hierfür ist es zweckmäßig,. einen Drahtwerkstoff mit guten Wärmeleiteigenschaften,
vorzugsweise federharten Broncedraht, zu verwenden. Vorteilhaft laufen die an den
Außenseiten abgeflachten Drahtenden die ihnen benachbarten Windungen an, so daß
im Bereiche der Drahtenden aus dem Belagwerkstoff bestehende keilförmig auslaufende
Stege gebildet sind, welche verhindern, daß die Einlage im Belag eine Verlagerung
mit sehraubender Bewegung erfahren kann.The invention is based on the object; To create a tight friction lining for friction wheels, which contains a helically wound wire insert to prevent it from expanding, which can be relatively easily embedded in the friction lining. This is achieved according to the invention in that the diameter of the spring wire used for the wire insert is at least 1/8 of the radial thickness of the friction lining and the distance between the turns of the spring wire embedded free of an adhesive bond is at least s / 4 of its diameter, the spring wire only having one turn forms, which extends almost over the axial width of the friction lining. Due to the greater thickness of its wire, such an insert forms an essentially dimensionally stable part, which can be centered and supported without difficulty in the casting, heating or vulcanizing mold used for the production of the friction lining and therefore the intended one even after embedding in the friction lining Location e innimm t. This is also made easier by the fact that only a single insert is arranged in the friction lining, which also has only one layer of turns. The greater wire thickness also has the consequence that there is no cutting action emanating from the wire, and thus there is no need for an adhesive connection between the wire and the covering material. Between the turns of the wire there are relatively thick webs formed from the lining material, which run helically and have the effect that the elasticity of the radial areas of the friction lining located on both sides of the insert is largely retained. In addition, the elastic behavior of the friction lining according to the invention is more uniform over its axial extent than in the known arrangement of several individual inserts next to one another. The design of the insert as a strong helical spring also has the advantage that the friction lining is supported from the inside by the helical spring not only against radial, but also against axial loads. As a result, the friction lining receives an improved support or clamping in the case of the arrangement of lateral contact or clamping surfaces of the rigid wheel body. To increase this effect, the helical spring can, if necessary, be embedded with pretension in the facing material. It has also been shown that the strong insert of the friction lining according to the invention causes a reduction in the amount of shrinkage which occurs after the friction lining has been removed from the mold used in its manufacture. Finally, the insert also contributes to improved heat distribution and dissipation during operation of the friction wheel. For this it is useful. to use a wire material with good thermal conductivity, preferably spring-hard bronze wire. Advantageously, the wire ends flattened on the outside run against the turns adjacent to them, so that wedge-shaped tapering webs are formed in the area of the wire ends from the covering material, which prevent the inlay in the covering from being displaced with very astonishing movement.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Der Reibbelag 1 besteht beispielsweise aus einem gießfähigen Kunststoff, wie Polyurethan.
Im Werkstoff des Reibbelages ist eine Einlage 2 eingebettet, welche aus einem schraubenförmig
gewundenen Federdraht besteht, der sich in einer Windungslage nahezu über die axiale
Breite des Belages erstreckt. Der Draht ist verhältnismäßig dick, d. h. mit einem
Durchmesser ausgeführt, welcher mindestens 1/8 der radialen Dicke des Reibbelages
1 beträgt. Hierdurch bildet die Einlage für sich ein formbeständiges Gebilde, welches
durch eine Abstützung an wenigen Punkten mühelos in der Gießform zentriert gehalten
werden kann und demzufolge beim Eingießen des Belagwerkstoffes sowie im erzeugten
Belagquerschnitt die beabsichtigte Lage einnimmt
und beibehält.
Zwischen den Windungen des Drahtes sind Abstände belassen, welche mindestens 3/4
der Drahtdicke betragen, damit die zwischen den Windungen befindlichen, aus dem
Belagwerkstoff bestehenden Stege verhältnismäßig breit und verformungsfähig sind.
Die Enden des Drahtes sind außenseitig abgeflacht und laufen die benachbarten Windungen
an, wie die untere Hälfte der Figur zeigt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
The friction lining 1 consists for example of a castable plastic such as polyurethane.
In the material of the friction lining, an insert 2 is embedded, which consists of a helical
is composed of coiled spring wire, which is in a coiled position almost over the axial
Width of the covering extends. The wire is relatively thick; H. with a
Executed diameter, which is at least 1/8 of the radial thickness of the friction lining
1 is. As a result, the insert forms a dimensionally stable structure for itself, which
effortlessly kept centered in the casting mold by a support at a few points
can be and consequently when pouring the facing material as well as in the generated
Covering cross-section assumes the intended position
and maintains.
Gaps of at least 3/4 are left between the turns of the wire
the wire thickness, so that those located between the turns from the
Covering material existing webs are relatively wide and deformable.
The ends of the wire are flattened on the outside and run the adjacent turns
as the lower half of the figure shows.
Der Belag wird mit Festsitz auf einem nicht dargestellten starren
Radkörper angeordnet, wobei der Festsitz dadurch herbeigeführt wird, daß der Belag
mit Vorspannung den starren Radkörper umgibt. Die verhältnismäßig starke Drahteinlage
bietet dabei infolge der von ihr ausgehenden radialen Abstützwirkung die Voraussetzung,
daß die erzeugte Vorspannung über lange Betriebszeiten erhalten bleibt, so daß ein
Schlupf des Reibbelages auf dem starren Radkörper nicht eintreten kann. Es ist entbehrlich,
eine Haftverbindung des Drahtes mit dem Belagwerkstoff anzustreben, weil durch die
verhältnismäßig große Dicke des Drahtes die Gefahr eines Einschneidens in den Belagwerkstoff
vermieden ist.The lining is rigid with an interference fit on a not shown
Wheel body arranged, the interference fit is brought about by the fact that the lining
surrounds the rigid wheel body with bias. The relatively strong wire insert
offers the prerequisite due to the radial support effect emanating from it,
that the bias generated is maintained over long periods of operation, so that a
Slippage of the friction lining on the rigid wheel body cannot occur. It is dispensable
to strive for an adhesive connection of the wire with the facing material, because through the
relatively large thickness of the wire there is a risk of cutting into the covering material
is avoided.
Auch in der axialen Richtung des Reibbelages übt die Einlage 2 eine
Abstützwirkung aus, welche namentlich dann vorteilhaft ist, wenn der Reibbelag zwischen
seitlichen Flächen geführt oder gehalten ist. Die Abstützung kann dabei noch dadurch
erhöht werden, daß die Einlage 2 vorgespannt im Reibbelag 1
eingebettet wird.The insert 2 also exerts a supporting effect in the axial direction of the friction lining, which is particularly advantageous when the friction lining is guided or held between lateral surfaces. The support can be increased by the fact that the insert 2 is embedded in the friction lining 1 in a pretensioned manner.