DE1919396A1 - Reifensegment zum Aufbau eines Vollreifens - Google Patents

Description

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' l.-I»g. "r..H; Bah. ^

Pal.-Anw. Herrmann-Trentepohl Dipl.-PhyS. Eduard ΒβΐΖίβΓ Fernsprecher: 39 8011

^{Fernsprecher :}\%% Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trehtepobl "2

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Ref.:. M 01 570 B/il

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Watts Ü!yre ά RuliToer Company limited, High Street, Lydney, Glouicestershire, England

iieifeiise-oTnent zum Aufbau eines Vollreifens

Die .r'lrfinclung bezieht sich auf Reifen und richtet sich insbesondere auf Fahrzeug-Vollreifen, bei denen mehrere radial angeordnete und schräg aufeinander zulaufende Segmente mit Hilfe eines Metallbandes zusammengehalten werden, welches durch ausgefluchtete Öffnungen in den Segmenten, geführt ist und die Reifensegmente über den.Umfang des Reifens unter Druck zusammenhält.

Gemäß einem Merkmal der'Er-findung besteht ein Reifensegment zum Aufbau eines Yöllreifens aus. einem, Gummi- oder.gummiartigen Material, das innerlichdurch natürliche^;oder syntaktische, in willkürlicher Anordnung yorliegende. lasern verstärkt ist. Der Ausdruck »guminiartig» soll auch alle Kunst st offmaterialien, mit geeigneten Slastizitätseigenschaften umfassen. Die willkürlich angeordneten lasern weisen in weiterer Ausbildung der Erfindung zufällig verteilte längen auf.

Das Segment kann geformt werden oder Abschnitt einer extrudierten länge darstellen. Das vollständige Segment kann aus dem zufällig verstärkten Material geformt oder extrudiert werden. Es ist je-

doch häufig vorzuziehen, daß nur ein Hauptkörpepteil aus diesem Material "besteht und der radial außenliegende Sndr- oder. Laufflächenteil aus einer anderen Verbindung hergestellt ist» "beispielsweise aus einem der Materialien, die man als "LaufflächertJ-Guromi "bezeichnet. Der zufallyerteilt verstärkte Hauptkörperteil des. Segmentes kann zuerst, geformt oder, extrudiert werden, wobei man. den Lauffläehenteil getrennt, auf den Hauptteil selbst vor dem Zusammenbau des Reifens oder als umfang-, lieh aufgelegte Lauffläche nach dem-Zusammenbau-des Segment— teils zum Reifen aufbringt. Es ist jedoch vorzuziehen, den...-Haupt- und Lauf flächenteil -einstückig, in dem .Sinne herzustellen, daß sie im gleichen Form- oder Extrudiervorgang herge—.. stellt werden und daher .zu einem eins tückigen· und- einh.eit.l-i7..., chen Ganzen sieh verfestigen* -.....„,..

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.besteht somit ein Segment zum Aufbau eines Vollreifens aus einem Hauptkörperteil· und. einem, lauf flächenteil...unterschiedlichen, · Gummis oder gummiartigen Materials, wobei das Segment, _:al.sganzes zur Herstellung eines einheitlichen Ganzen, hergestellt und ausgehärtet ist. Der-Hauptteil des Segmentes- kann mit . .. . einer la.ngge streckt en seitlichen öffnung versehe^n werden,, welche ein Metallband aufnimmt, welches das Zugband, bildet,,..das die Segmente' unter Druck im zusammengebauten Reifen zus.annnejahält. Diese Offnung verläuft zwischen zwei aufeinander-, züge-, neigten Seitenflächen., welche auf die!-benachbarten Seitenflächen der benachbarten- Segmente .im .Reifen treffen-.- Eine--Fläche laähn mit. einem vorstehenden Stift- ausgebi-ldet_//-.s.ein.^ ;-.-' xvährend die andere- Fläche eine entsprechende Ausspe.run.g - eingeformt erhäl-t, so daß Stifte-.und Aus.spariT.ngen^aLifeinaadertr.e-f-" fender Segmente .sich" wechselseitig versperren und. damit eine/ seitliche Relatiwerschiebung der- Segmente verhindern .und.,.iB;s-"besondere diese während: des "Zusammenbaus-, des Reifens, an.Qost- r und "Stelle" halten.· -Man kann während :des -5?ormvQrgang:s: _;ausGh"r._o Kühlkanäle in-Form von Rillen voräehen, "dre. -über d.ie -Seitenflächen verlaufen. ,. . - ' -.:'-;-

Beim Extrudieren kann die extrudierte Materiallänge dadurch

ORIGINAL INSPECTED

gehärtet werden, daß man sie durch einen Tunnelofen laufen läßt, bevor man die einzelnen Segmente abschneidet, die dann entsprechend zur Herstellung der Öffnung gestanzt werden.

Das Material des Körperteiles des Segmentes ist vorzugsweise ein Kunst- oder ITaturgummi, der durch zufallsbedingte Längen natürlicher oder synthetischer Pasern verstärkt ist, beispielsweise Baumwollfasern, Wollfasern, Jutefaserii, Seidenfasern, Nylonfasern oder Metallfasern. Bei Metallverstärkung kann man Stahlfasern verwenden, jedoch erzielt man zur Bindung an den Gummi bessere Ergebnisse normalerweise, wenn man Messingfasern oder andere Metallfasern verwendet, die einen Messingüberzug aufweisen. Glasfasern sind ein sehr geeignetes Verstärkungsmaterial und werden in Form von zurechtgeschnittenen Glasfasermatten oder surechtgeschnittenen harzimprägnierten Glasfaserschnüren verwendet.

Das Faserverstärkungsmaterial läßt sich herstellen durch WiederaufmaKLen zerkleinerter ungehärteter Reifenschiiur, obwohl gegebenenfalls das Material auch durch übliche G-ummiverarbeitungstechniken hergestellt werden kann, wobei ταε,η die zufallsverteilten Längen von Fäden oder Fasern während der Mischstufe, jedoch vor dem Aushärten in Mengen zugibt, die vom Ausmaß der Festigkeit und/oder Verßchleißwiderstandsfähigkeit des fertigen Segments bestimmt sind. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des verstärkten Materials ist das Überziehen oder Imprägnieren von Fäden oder Fasern in gerade vorliegender oder verwebter Form mit Gummi und/oder Kunststoffmaterial. Das fertige Schichtmaterial wird dann zerkleinert und anschließend in eine Form aufcemahlen, die es für die Formgebung geeignet macht. Die zufällige Verteilung der Fäden oder Fasern, die^erschiedenen Richtungen in drei Dimensionen vorliegen, ergibt ein hohes Ausmaß an Zugfestigkeit und Verschleißbeständigkeit für den Formkörper ohne wesentlich die Biegsamkeit ttder Elastizität des Gummis oder jaurmiartlgen Materials su beeinträchtigen.

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Auch, "bei Verwendung eines Form- oder Gieß vor ganges ist das vollständige Segment wünschenswerterweise ein einstückiger Formkörper, wobei der gesamte oder nur ein Hauptteil zufallsbedingt verstärkt ist, wenn der verstärkte Teil aus einem homogenen Gemisch hergestellt wird, wobei allerdings die Möglichkeit innerer Risse oder Schwächungslinien besteht. Um dies zu vermeiden, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das zufallsbedingt verteilte Verstärkungsmaterial in der Form mit einer Vielzahl von Einlagen aus ungehärtetem Schichtmaterial eingebracht, so daß das fertig geformte und gehärtete Segment k ein Schichtkörper ist. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere, wenn ein äußerer Teil aus nicht verstärktem Laufflächengummi vorgesehen ist. Die Einlagen können verschiedene Längen aufweisen, die so gewählt sind, daß sie in der Form derartig zu liegen kommen, daß die im allgemeinen schräg zulaufende Form des fertigen Segments gewährleistet ist. Bei einer solchen Einlagekonstruktion brauchen einige der Einlagen nicht die innere zufallsbedingte Verstärkung aufzuweisen oder sie können von nicht verstärktem Gummi umgeben sein.

Die Erfindung umfaßt somit ihrem Umfange nach einen vollständigen Vollreifen aus einer Vielzahl von Segmente* die jeweils aus einem Guß oder Stranggußkörper aus Gummi oder gummiartigem * Material bestehen und innen durch natürliche oder synthetische Fasern verstärkt sind, die in völlig zufälliger Anordnung vorliegen. Wie bereits erw£,hnt, ist jedes Segment vorzugsweise ein einstückiger Körper mit einem nicht verstärkten ä,ußeren Laufflächenteil.

Die Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, die beispielsweise mehrere Ausführungsformen wiedergeben. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines typischen Segments;

Fig. 2 einen Schnitt lings der Linie II-II der Fig. 1 einer

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Ausführuhgsförm eines ,Segments! . . . -

-Mg» 3. einen ähnlichen Schnitt einer anderen Ausf^hruhgsf öl "-■,■ eines Segments; und in - = ■ - ■

Figv 4 eine etwas sehe'mätisc'he Darstellung eines, Reifens.;

■ aus den Segmenten nach einer der vorhergehenden AüsfHihrungsf armen aufgebaut ist. -.:..- ' . -"■-·..

Jedes Segment ΐ hat die Form eines rechteckigen· Polsters, .dessen innere- Eanteneeken bei 2 abgeschnitten sind, so daß man den Reif eil auf- die-Habe aufsetzen' kann.. In übliöher Weise sind die Seitenflächen des Polsters aufeinander- zugeneigt, wie mäh am deutlichsten aus den Figv 2.: und 3 erkennen-kann ^. ss .daß das Polster in seiner Dielte von der äußeren Lauffläßhehfeähte -3 zur inneren dünneren Kante 4 abnimmt, wobei bei Zusammenbau der richtigen Anzahl von Segmenten.Fläche an Fläche zur Herstellung des Reifens diese in Ringförm vorliegeil j wie es Figi 4 zeigt. Im zusammengebauten Seifen liefern die äußeren Kanten 3 der .einzelnen Segmente 1 die .fortlaufende Umfangslauffläche des .Reifens. ..- . . . . ...... ...

Die Segmente 1, sind mit langgestreckten Öffnungen 5 zwischen den, geneigten Seitenflächen, versehen, die auf ähnliche Flächen benachbarter Segmente im zusammengebauten Reifen treffen, wobei wie aus ü?ig.- 1 erkennbar, diese Öffnung 5 parallele Seitenkanten und abgerundete Enden aufweist. Die Öffnung ist symmetrisch vorgesehen, liegt jedoch etwas näher an' der inneren Kante 4 als an der- äußeren Laufflächenkante 3. Beim zusammengebauten Reifen nehmen die Öffnungen 5 der aufeinandertreffenden Segmente 1 ein Metallzugband G auf, welches den. gesamten Reifen unter in Umfangsrichtung wirkendem Druck auf die Segmente zusaramenhält.-Auf der- linken Seite- der -Fig. 4 ist .. ein 'üeil eines vollständigen Reifens wiedergegeben, der aus Segmenten nach Fig-. 2 aufgebaut ist., während die rechte Seitq dieser Figur einen Teil eines Reifens zeigt, der aus Segmenten

909844/1306 " "^

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nach Fig. 3 erstellt ist* - ' : ■--·.-■·. ■ :.\;u. ■>'-··.-

Das Segment nach Fig. 2 ist ein homogener Formkörper "äüäß-uli-mi* der dutch zufällig angeordnete und zufällige Län|eii^:>'äuf-^{; :} weisende'natürliche oder künstliche'Fäden oder Fasern ·νβτ- ^: »■--:- stärkt¹ ist Ϊ Der Atisdruck "homogen"' ist dabei in Sem Siniie vöic-' wendet, daß der gesamte Formkörper aus dem gleichen Zufällig'"' verstärkten Material besteht. Wie man aus der Zeichnung erkennt * ist eine.ebene. Lauffläche vorgesehen, obwohl· selbstverständlich auch diese so ausgebildet werden kann, daß ein gell eignetes Laufflächenmuster im zusammengebauten Seifen entsteht.

Das Segment 1 nach Fig. 3 hat einen Häuptkörperteii mit ähnl-ieh zufallsbedihgt verstärktem Gummi, jedoch ist in. diesem Falle ein Lauffläöheiiteil 7 vorgesehen, der glatt, das heißt nicht verstärkt ist und aus "Laufflächen"-Gummi bestehtj der den gewünschten Griff liefert und die gewünschten Verschleißeigensehaften aufweist. Aus den Zeichnungen erkennt man, daß sogenannte Stollen vorgesehen sind, welche sich besonders für Fahrzeuge eignen, die in weichem Boden fähren und eine Besondere Elastizität und Zugfähigkeit erforderlieh mächen. Jedoch soll noch einmal darauf hingewiesen werden, daß der Laufflächenteil 7 jede gewünschte Form zur Bildung jedes gewünschten "' Laufflächenmusters aufweisen kann.

Ein weiterer 'Unterschied zu dem Segment nach Fig. 3 besteht darin, daß der verstärkte Hauptkörperteii ein Schichtkörper mit einer Vielzahl von Einlagen 8 ist. Diese Einlagen werden anfänglich in die Form eine über der anderen eingelegt, wobei die Oberteile zweier Einlagen zwischen den äußeren und inneren Kanten 3 bzw. 4 kürzer sind, wie man aus Fig. 3 erkennt, so daß sie sich im allgemeinen der Keilform zwischen Innenkante und Laufflächenteil 7 anpassen. Beim Ablegen in die Form besteht jede Einlage aus ungehärtetem zufallsbedingt verstärktem Gummi, welcher von flachen Blättern, wie sie durch ein Guimniwalzwerk entstehen, abgeschnitten ist. Während des Form- oder

- 7 9098U/T306 " ^:"^:

Gießvorganges werden Einlagegummi und Laufflächengummi ausgehärtet, so daß sich, ein gebundener einstückiger geschichteter Hauptkörper mit großer Festigkeit ohne Schwächungslinien und mit einem Laufflächenteil 7 aus einem Material ergibt, das so gewählt ist, daß .die gewünschte Elastizität, der gewünschte Griff und die besonderen yerschleißeigenschaften gewährleistet sind.

- Patentansprüche: -

9 0 9 8 A U 11 3 0 6

Claims (24)

1. M 01 570 B/il

   Watts lyre & Rubber..

   Patentan s.p rüche:

   ( 1.JReifensegment zum Aufbau eines Vellreifens,' dadurch ^"^ gekennzeichnet , daß es aus einem Gummi- oder

   gummiartigen Material besteht, das innerlich durch natürliche k oder synthetische, in willkürlicher Anordnung vorliegende Fasern verstärkt ist.
2. 2. Reifensegment nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die willkürlich angeordneten Faserii zufallsverteilte Längen aufweisen.
3. 3. Reifensegment nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h"g e kennzeichnet , daß das vollständige Segment aus zufallsverteilt verstärktem Material hergestellt ist. " - * "·
4. 4. Reifensegment nach Anspruch 1 oder 2, d a" d u r c h 'ge kennzeichnet , daß ein Hauptkörperteil des Segments aus zufallsverteilt verstärktem Material besteht und ein äußerer Endlaufflächenteil aus einer anderen Verbindung hergestellt ist.
5. 5. Reifensegment nach Anspruch 4-, d a d u rc h gekennzeichnet , daß die andere Verbindung sogenannter "Laufflächen"-Guismi ist.
6. 6. Reifensegment nach Anspruch 4- oder 5» dadurch- g e ken η ζ e i c h η e t , daß der Körperteil des Segments zuerst hergestellt und dann der Laufflächenteil aufgebracht ist.
7. 7. Reifensegment nach Anspruch 6, dad u r c h g e k e η η -

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   zeichnet, daß der Laufflächenteil durch eine über den Umfang aufgebrachte Lauffläche gebildet ist, nachdem eine Anzahl von Segmentkörperteilen zum Reifen zusammengebaut worden sind.
8. 8. Reifensegment nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß Körper- und Laufflächenteil einen einstückigen Körper bilden, der im gleichen Arbeitsvorgang zur Bildung eines einstückigen Ganzen hergestellt und ausgehärtet ist.
9. 9. Reifensegment zum Aufbau eines Vollreifens, gekennzeichnet durch einen Hauptkörperteil und einen Laufflächenteil aus abweichendem Gummi oder gummiartigen Materialien, wobei das Segment gegossen oder extrudiert lind dann als Ganzes zur Herstellung einer eihstückigen Konstruktion gehärtet ist.
10. 10. Reifensegment nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche in Form eines IPorm- ader Gußkörpers oder eines Teiles einer extrudierten Länge bestehend aus dem genannten Material oder den genannten Materialien.
11. 11. Reiferisegment zur Herstellung eines Vollreifens, bestehend aus einem 3?orm- oder Gußkörper aus Gummi oder gummiartigen Materia.1, das innen durch natürliche oder künstliche Fasern in zufälliger Anordnung verstärkt ist.
12. 12. Reifensegment nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß da,s Segment mit einer langgestreckten seitlichen Öffnung zur Aufnahme eines Metallbandes ausgeformt ist, welches das Zugband bildet, das die Segmente unter Druck bei zusammengebautem Reifen zusammenhält.
13. 13. Re if ens eminent nach einem oder mehreren, der Ansprüche 4 bis

    9 und Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

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    , - ίο -

    daß die Öffnung in den Körperteil eingeformt ist.
14. 14. Reifensegment nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch- gekennzeichnet , daß eine Fläche des Segments mit einem vorstehenden Stift und die andere Fläche mit einer entsprechenden Ausnehmung versehen ist, so daß beim zusammengebauten Reifen Stifte und Ausnehmungen aufeinandertreffender Segmente sich zur- gegenseitigen Festlegung gegeneinander versperren. '"■■■" · "
15. 15. Reifensegment nach einem oder mehreren der Ansprüche Ί1 bis 14, dadurch gekennzeichnet ,daß das zufallsbedingt verstärkte Material in Schichtform mit einer Vielzahl von gebundenen Einlagen vorliegt, die einzeln innerlich durch natürliche oder synthetische Fasern in zufallsbedingter Anordnung verstärkt sind. *::■.■
16. 16. Reifensegment nach'Anspruch 15, d a d u r c h g e k'e^n η zeichnet, daß wenigstens einige der Einlagen üntersciiliedliohe Längen zwischen den inneren und äußeren. Kanten des Segments aufweisen lind sich dadurch der zusammenlaufenden Form des Segmentes zwischen diesen Kanten anpassen.
17. 17. Reifensegment nach einem.oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t y äa.a wenigstens einige der Flächen mit Kühlkanälen in Form von Rillen versehen ist, die sich über die Fläche erstrek-

    lcen. , ·
18. 18. Aus Segmenten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche aufgebauter Vollreifen.
19. 19. Aus einer Vielzahl von Segmenten aufgebauter Vollreifen, wobei die Segmente aus.einem Form- oder Stranggußteil eines . Gummi- oder gummiartigen Materials bestehen, das durch natürliche oder synthetische Fasern in zufallsbedingter An-

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    Ordnung verstärkt ist.
20. 20. Verfahren zur Herstellung eines Segmentes für Vollreifen,

    ■ dad u rc- h g e k e η η ζ e i c h- η et , daß das Segment aus einem. Gummi- oder gummiartigen Material mit einer Innenverstärkung aus natürlichen oder synthetischen Fasern hergestellt oder aus einer extrudierten Menge eines solchen ^Materials abgeschnitten wird.
21. 21. Verfahren zur Herstellung eines Segments für einen Vollreifen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Form mit -ungehärtetem Gummi oder gummiartigen Material mit _:. einer Innenverstärkung aus natürlichen oder kunstlichen.. Fasern gefüllt, die Form geschlossen und das .I-Iaterial unter

    ..';■: Druck ausgehärtet wird. . _;
22. 22. Verfahren zur Herstellung eines Reifensegments nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das in .die.'Form eingesetzte faserverstärkte .Material, durch Wieder-

    .,aufmahlen zerkleinerter ungehärteter Reifenschnüre herge- ; stellt ist.
23. 23. Verfahren zur Herstellung eines Reifensegments nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gek en η ζ ei c h η e .t , daß das zufallsbedingt verstärkte Material in die Form in mehreren Einlagen aus ungehärteten Materialschichten eingelegt wird, so daß das fertig geformte und ausgehärtete Segment ein Schichtkörper ist.
24. 24. Verfahren zur Herstellung eines Segments für einen Vollreifen.nach Anspruch 20,dadurch gekennzeichnet, daß die extrudierte Länge des Materials vor dem Zerschneiden in Abschnitte ausgehärtet wird, diese Abschnitte dann zur Herstellung der Langlücher zur Aufnahme des Metall-Bandes als Zugband, das die Segmente unter Druck bei zussnm^ngebauten Vollreifen zusammenhält, ,gestanz-t werden.

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