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Ringförmige Reifeneinlage für Fahrzeugreifen Bei Fahrzeugreifen aus
Gummi oder einem gummiartigen Kunststoff werden zur Aufnahme der zu erwartenden
Beanspruchungen und um einen genauen und festen Sitz der Reifen auf den Felgen zu
garantieren, Einlagen aus Metall- oder Kunststoffdrähten einvulkanisiert. Dies trifft
sowohl ftir luftgefüllte Reifen als auch filr Reifen zu, die aus Vollmaterial, beispielsweise
aus Vollgummi, bestehen. Diese Reifeneinlagen lassen sich in der verschiedensten
Weise herstellen und es sind auch bereits verschiedene Typen solcher Reifeneinlagen
bekannt.
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Eine besonders einfache bekannte Reifeneinlage besteht aus mehreren,
parallel nebeneinander verlaufenden Drähten, die aneinander anliegen und in mehreren
Ubereinander liegenden Lagen zu der ringförmigen Einlage aufgehaspelt sind. Die
Endabschnltte der Drähte befinden sich in radialer Richtung der ringförmigen Einlage
gesehen einmal auf der Innenseite und zum zweiten auf der Außenseite der einlage
und sind damit stufenartig versetzt zueinander angeordnet. Diese bekannte Reifeneinlage
besitzt eine rechteckige Querschnittsform mit einer stufenartigen Verdickung des
Querschnitts im Bereich der Sndabschnltte der Drähte, die einander Uberlappen. Durch
Umkleidung der Drähte, s.B. mit Gummi, unmittelbar vor dem Aufhaspels erreicht man,
daß die Drähte aneinander und aufeinander haften.
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Diese bekannte Reifeneinlage besitzt den wesentlichen Naohteil, daß
trotz der Umkleidung der Drähte mit Gummi eine zuverlästige Pixierung derselben
untereinander nicht erreicht werden kann. Werden derartige Einlagen beispielsweise
zur Herstellung
eines normalen luftgefüllten Autoreifens verwendet
und im Bereich des Reifenwulstes eingelegt, so verändert sich die Lage der Drähte
bei der Reifenherstellung in aller Regel beträchtlich.
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Verursacht wird diese Lageänderung der Drähte dadurch, daß derartige
Reifen bei der Herstellung umgestülpt werden und der Reifenaufbau sich dabei häufig
um mehr als 900 um die Reifeneinlage drehen muß. Hierbei werden die Drähte der Reifeneinlage
unterschiedlich stark mit verdreht, so daß die Reifeneinlage im fertigen Reifen
eine völlig unregelmäßige Querschnittsform aufweist und sogar ein stellenweises
Verdrallen der ursprünglich nur parallel nebeneinander verlaufenden Drähte auftritt.
Aufgrund dieser Lageveränderung der einzelnen Drähte besteht die Gefahr, daß die
von der Reifeneinlage aufzunehmenden Kräfte ungleichmäßig auf die Drähte verteilt
oder nur von einem Teil der Drähte aufgenommen werden. Diese ungleichmäßige Belastung
der einzelnen Drähte der Reifeneinlage kann zu einer Uberdehnung oder gar zum Bruch
dieser Drähte und damit zur Zerstörung des Reifens führen. Diese Gefahr ist vor
allem bei Radialreifen besonders groß, weil bei diesen eine besonders starke Umstülpung
stattfindet und damit auch eine entsprechend stärkere Lageveränderung der Drähte
der Reifeneinlagen erfolgt. Bei Reifen, bei denen Stahlkord im Bereich der Reifeneinlage
als Verstärkung verwendet wird, besteht bei Verwendung der bekannten Reifeneinlagen
außerdem die Gefahr, daß sich der Stahlkord mit den Drähten der Reifeneinlage verhakt
und beim Umstülpen des Reifens während seiner Herstellung die Drähte der Reifeneinlage
besonders weit aus ihrer ursprünglichen Lage herausbewegt werden. Es kommt dann
zu extrem einseitigen Belastungen einzelner Drähte der Reifeneinlage.
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Um ein besseres Verhalten der Reifeneinlage bei ihrer Verarbeitung
zu erreichen, hat man bereits Reifeneinlagen hergestellt und verwendet, die anstelle
eines rechteckigen Querschnittes eine hexagonale Querschnittsform besitzen, im übrigen
Jedoch in gleicher Weise ausgebildet sind, wie die vorstehend beschriebene Reifeneinlage.
Obwohl durch diese besondere Querschnittsform eine geringfügige Verbesserung erzielt
wird, kann Jedoch eine zuverlässige Fixierung der Drähte der Reifeneinlage
auch
bei dieser Bauart nicht erreicht werden, so daß es auch hierbei immer wieder zu
Lageveränderungen der Drähte und damit zu einer besonders starken Belastung einzelner
Drähte kommt, die dann eine Uberdehnung oder gar einen Bruch dieser Drähte zur Folge
haben.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man in neuerer Zeit eine ringförmige
Reifeneinlage entwickelt, die einen kreisrunden Querschnitt besitzt und welche aufgrund
ihrer Konstruktion ohne Hilfsmittel in der Lage ist, die einzelnen Drähte kraftschlüssig
miteinander zu verbinden. Eine Veränderung der Lage ihrer Drähte durch die normalerweise'
von außen auf die Reifeneinlage einwirkenden Kräfte ist nicht möglich. Dies wird
dadurch erreicht, daß um einen ringförmigen, im Querschnitt kreisrunden Kabelkern,
der aus einem an seinen beiden Endabschnitten zusammengeschweißten Metall- oder
Kunststoffdraht besteht, eine oder mehrere Lagen aus Draht gewunden werden, und
zwar derart, daß durch direktes Aneinanderliegen der einzelnen Drahtwindungen jeweils
eine geschlossene Lage aus Draht entsteht. Die beiden Enden einer Draht lage sind
mittels Verbindungshülsen oder durch Löten miteinander verbunden. Bei dieser Konstruktion
ist jeder Draht in den einzelnen Lagen verdrallt und dabei mehrfach fest um den
Kern herumgewunden, wodurch eine zuverlässige Fixierung sämtlicher Drähte gewährleistet
ist und auch eine annähernd gleichmäßige Belastung erzielt wird.
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Diese ebenfalls bekannte ringförmige Reifeneinlage besitzt Jedoch
den wesentlichen Nachteil, daß ihr Querschnitt stets kreisrund ist und das Verhältnis
ihrer in axialer Richtung der Reifeneinlage gemessenen Breite des Querschnittes
zu der in radialer Richtung der Einlage gemessenen Höhe desselben stets 1 : 1 ist
und nicht verändert werden kann. Dies wirkt sich bei zahlreichen Reifenkonstruktionen
sehr nachteilig aus, weil aus konstruktiven OrUnden die im Querschnitt kreisrunde
Reifeneinlage nicht an den Stellen angeordnet werden kann, wo sie eigentlich im
Hinblick auf die zu erwartenden Belastungen des Reifens
angeordnet
werden müßte. Dieser Nachteil wirkt sich z.B. sehr stark bei solchen Reifen aus,
bei denen die Höhe des Reifenwulstes aus konstruktiven Gründen begrenzt ist, wie
z.B. bei schlauchlosen Reifen für Schrägschulterfelgen, die in der Praxis immer
mehr verwendet werden, und zwar selbst bei größeren Fahrzeugen, wie z.B. bei Lastwagen
und Autobussen. Zur Aufnahme der auftretenden Kräfte muß die Reifeneinlage einen
entsprechend großen Querschnitt besitzen, der allein durch die Stärke der zu erwartenden
Kräfte bestimmt ist. Der somit festgelegte Querschnitt der Reifeneinlage bedingt
bei der bekannten Bauart mit kreisrundem Querschnitt einen derart großen Querschnittsdurchmesser,
daß es oftmals außerordentlich schwierig oder gar unmöglich ist, die Reifeneinlage
an der hinsichtlich der auftretenden Belastungen günstigsten Stelle anzuordnen.
Wird die Reifeneinlage inn an anderer Stelle angeordnet, ist es auch immer noch
sehr schwierig, eine Reifeneinlage mit kreisrunder Querschnittsform und gegebenem
relativ großen Durchmesser unterzubringen, weil die Querschnittsform des Reifens
an dieser Stelle und die kreisrunde Querschnittsform der Reifeneinlage nicht zueinander
passen.
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Die Erfindung betrifft eine ringförmige Reifeneinlage für im wesentlichen
aus Gummi oder einem gummiartigen Kunststoff bestehende Fahrzeugreifen und geht
von der an letzter Stelle beschriebenen bekannten Bauart aus, bei der eine oder
mehrere Lagen von verdrallten, im übrigen Jedoch etwa parallel zueinander verlaufenden,
aneinander anliegenden Metall- oder Kunststoffdrähten einen Kern aus mindestens
einem im wesentlichen parallel zu den Drähten sich erstreckenden Kernstrang umgeben.
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Dabei liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine ringförmige Reifeneinlage
zu schaffen, der die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften, sondern die
hoch xxxxxxxxxxxxxxx belastbar ist und ohne Schwierigkeiten an beliebigen Stellen
eines Reifens angeordnet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kern einen
Querschnitt besitzt, dessen in axialer Richtung
der Reifeneinlage
gemessene Breite wesentlich größer oder kleiner als seine in radialer Richtung der
Einlage gemessene Höhe bemessen ist, und zwar vorzugsweise im Verhältnis von etwa
1:1,3 bis etwa 1 : 5, und dessen Form der Jeweiligen Querschnittsform des Gummis
oder gummiartigen Kunststoffes an der Stelle zumindest in etwa entspricht, an welcher
die Reifeneinlage im Reifen angeordnet ist, wobei die gemeinsame Dicke aller Lagen
der den Kernstrang bzw. die Kernstränge umgebenden Drähte in an sich bekannter Weise
an allen Stellen gleich groß ist. Hierdurch wird eine Reifeneinlage geschaffen,
die den wesentlichen Vorteil besitzt, daß sie in beliebiger Querschnittsform hergestellt
werden kann, und zwar Jeweils so, wie es die Querschnittsform des Reifens an der
Stelle verlangt, an welcher die Reifeneinlage angeordnet werden soll. Dabei sind
praktisch sämtliche nur denkbaren Querschnittsformen möglich, so daß in vorteilhafter
Weise nicht nur an beliebigen Stellen des Reifens eine solche Reifenelnlage angeordnet
werden kann, sondern durch eine vollständige Ausnutzung der an dieser Stelle vorhandenen
Querschnittsfläche auch eine optimale Verstärkung des Reifens mit Hilfe der Reifeneinlage
möglich ist. Außerdem besitzt die erfindungsgemäße Einlage den Vorteil, daß sie
durch Krafteinwirkung von außen in ihrer Querschnittsform praktisch nicht zu verändern
ist und sämtliche Drähte stets in ihrer ursprünglichen Lage verbleiben und somit
im wesentlichen gleich stark belastet werden. Ein unbeabsichtigtes Verdrallen beim
Formen bzw. UmstUlpen des Reifens ist völlig ausgeschlossen und damit auch Überlastungen,
Überdehnungen oder gar Brüche einzelner Drähte.
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Bei einer, bevorzugten Ausftlhrungsform der Erfindung beateht der
Kern aus mehreren, vorzugsweise zwei bis vier, parallel zueinander verlaufenden
Kernsträngen. Dabei kann es sein, daß die Kernstrlnge unterschiedliche Querschnittiabmessungen
und/ oder Ringdurohmesser besitzen. Außerdem ist es möglich, daß die KernstrAnge
untereinander unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen. Durch die Verwendung
von mehreren Kernsträngen, bei denen diese gegebenenfalls unterschiedliche Querschnittaabmessungen
und/oder Ringdurohmesser sowie unterschiedliche Querschnittsformen
besitzen,
lassen sich Kerne von beliebiger Querschnittsform herstellen und damit auch Reifeneinlagen
mit sämtlichen in der Praxis vorkommenden Querschnitten.
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In besonders gelagerten Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Kernstränge
durch z.B. Löten, Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sind. Anstelle von
Löten, Schweißen oder Kleben ist es Jedoch auch möglich, daß die Kernstränge an
ihren einander zugekehrten Flächenabschnitten eine Profilierung besitzen, mit der
die Kernstränge ineinandergreifen und formschlüssig miteinander verbunden sind.
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Ferner ist es möglich, die Hohlräume zwischen den Kernsträngen bzw.
zwischen den Kernsträngen und der oder den den Kern umgebenden Lagen aus Drähten
mittels eines Füllmaterials, wie z.B. Gummi, Kunststoff od. dgl., auszufüllen. Hierdurch
werden die einzelnen Kernstränge und die die Kernstränge umgebenden Drähte zusätzlich
gegeneinander abgestützt, was zu einer besonders stabilen Fixierung der Kernstränge
und der übrigen Drähte führt.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht
Jeder Kernstrang aus einem Seelendraht und mindestens einer Lage von verdrallten,
im übrigen Jedoch etwa parallel zum Seelendraht sowie parallel zueinander verlaufenden,
aneinander anliegenden, den Seelendraht umgebenden Kerndrähten.
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Diese Ausfünrungsform der Erfindung wird vor allem bei Reifeneinlagen
mit größeren Querschnittsabmessungen bevorzugt, bei denen auch die Kernstränge größere
Querschnittsabmessungen besitzen. Würde man die im Querschnitt relativ dicken Kernstränge
einstückig herstellen, so wären diese sehr unelastisch, was in den meisten Fällen
nicht erwünscht ist. Stellt man die Kernstränge Jedoch aus einem Seelendraht sowie
mehreren den Seelendraht umgebenden Kerndrähten her, erhält man Kernstränge, die
wesentlich elastischer sind, und infolgedessen in vorteilhafter Weise auch eine
Reifeneinlage hoher Elastizität.
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Darüber hinaus ist es ratsam, die Schlagrichtungen zweier aufeinanderliegender
Lagen von Kerndrähten und/oder von den Kern umgebenden äußeren Drähten entgegengesetzt
zu richten. Dies empfiehlt sich vor allem deshalb, weil sonst Schwierigkeiten bei
der'Herstellung der Reifeneinlagen auftreten, da eine obenliegende Lage von Kerndrähten
oder von den Kern umgebenden äußeren Drähten sich stets in die Zwischenräume der
darunter befindlichen Lage einlegt und somit nur mit gleichem Drallwinkel gewickelt
werden könnte.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzen die einzelnen
Lagen der Kerndrähte und/oder der den Kern umgebenden äußeren Drähte verschiedene
Drahtdurchmesser. Mit Hilfe verschiedener Drahtdurchmesser lassen sich die unterschiedlichsten
Abmessungsverhältnisse erzielen, so daß die erfindungsgemäßen Refeneinlagen nicht
nur in beliebiger Querschnittsform, sondern auch in beliebigen Abmessungen hergestellt
werden können.
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Grundsätzlich ist es Jedoch auch möglich, den Kern in an sich bekannter
Weise nur aus einem einzigen Kernstrang herzustellen. Dieser Kernstrang kann dann
eine beliebige Querschnittsform besitzen und mit einer oder mehreren Lagen von den
Kern umgebenden äußeren Drähten umgeben sein. Hieraus ergibt sich eine äußere Querschnittsform
der Reifeneinlage, die der Querschnittsform des Kernstranges entspricht. Der Kernstrang
selbst kann dabei aus einem Seelendraht und einer oder mehreren Lagen Kerndrähten
bestehen. Ferner ist es Jedoch auch möglich, daß der Kernstrang in an sich bekannter
Weise einstückig ausgebildet ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele
veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen luftgefüllten Fahrzeugreifen mit Reifeneinlagen
im Querschnitt; Fig. 2 eine Einzelheit bei A der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
Fig.
3 ein Fahrzeugrad mit Vollgummireifen und Reifeneinlage im Querschnitt; Fig. 4 bis
7 Querschnitte von verschiedenen Reifeneinlagen.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein schlauchloser Reifen bezeichnet, der auf
eine Felge 2 aufgezogen ist. Der Reifen 1 besitzt auf Jeder Seite einen Reifenwulst
5, der im Bereich der mit 4 bezeichneten beiden Schrägschultern der Felge 2 fest
und luftdicht auf dieser aufliegt. Um eine sichere Auflage der Reifenwulste 3 auf'den
Schrägschultern 4 der Felge 2 zu erreichen und zu geT währleisten,daß die Reifenwulste
3 auch bei Kurvenfahrten und bei durch andere Betriebszustände auftretenden Beanspruchungen
sich nicht von der Felge 2 ablösen, besitzt der Reifen 1 im Bereich Jedes Reifenwulstes
5 eine Reifeneinlage 5. Die Anordnung der Reifeneinlage 5 im Reifenwulst 3 und die
Querschnittsform der Reifeneiniage 5 ist besonders deutlich in Fig. 2 zu erkennen.
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Bei dem in Fig. 5 gezeigten Fahrzeugrad besteht die Felge 2a aus
zwei zusammengeschweißten Felgenteilen, die nach dem Fertigstellen des mit la bezeichneten
Vollgummireifens von zwei Seiten her in den Vollgummireifen la eingesetzt und dann
miteinander verschweißt werden. Um ein Ablösen des Reifens la von der Felge 2a zu
vermeiden, besitzt auch der Vollgummireifen la eine Reifeneinlage 5, die ebenfalls
ringförmig ausgebildet ist und eine im wesentlichen dreieckige Querschnittsform
mit abgerundeten Ecken besitzt.
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Die Querschnittsform der Reifeneinlage 5 kann in der verschiedensten
Weise ausgebildet sein. Außerdem ist es möglich, auch an anderen als den gezeichneten
Stellen der Reifen 1 bzw.
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la Reifeneinlagen vorzusehen. Einige Beispiele von Reifeneinlagen
zeigen die Fig. 4 bis 7, wobei der Einfachheit halber lediglich ein Querschnitt
der ringförmigen Reifeneinlage dargestellt ist. Die Reifeneinlagen gemäß Fig. 4,
5 und 7 sind beispielsweise als Reireneinlagen für einen Reifenwulst 5 eines
luftgefüllten
Reifens 1 vorgesehen, wohingegen die Reifeneinlage gemäß Fig. 6 vor'allem für Vollgummireifen,
wie in Fig. 3 gezeigt, verwendet wird.
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Die Reifeneinlage gemäß Fig. 4 besitzt einen Kern aus insgesamt vier
Kernaträngen 6, die Jeweils aus einem endlosen Drahtring bestehen. Jeder Kernstrang
6 besitzt einen anderen Querschnittsdurchmesser, und zwar besitzt der in Fig. 4
linke Kernstrang 6 den graten und der in Fig. 4 rechte Kernstrang 6 denkleinsten
Durchmesser. Umgeben sind die Kernstränge 6von zwei Lagen von im wesentlichen parallel
zueinander verlaufenden äußeren Drähten 7, die - was in Fig. 4 nicht zu erkennen
ist -einen Drall besitzen und um den aus vier Kernsträngen 6 bestehenden Kern in
mehreren Windungen herumgewunden sind, dabei aber - wie Fig. 4 zeigt - eng aneinanderliegen.
Die Schlagrichtung der Drähte 7 in der äußeren Lage ist der Schlagrichtung der inneren
Lage entgegengesetzt, was in Fig. 4 ebenfalls nicht zu erkennen ist. Infolge der
unterschiedlichen Querschnittsdurohmesser der Kernstrlnge 6 verlaufen die strichpunktiert
angedeuteten, mit 8 und 9 bezeichneten radial außen bzw. innen liegenden Flächen
der Reifeneinlage 5 geneigt zueinander. Der Neigungswinkel ist bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 4 abhängig von dem Unterschied der Querschnittsdurchmesser der Kernstränge
6 In Fig. 5 ist eine Reifeneinlage 5 gezeichnet, welche insgesamt drei Kernstränge
6 besitzt, die wiederum von zwei Lagen von äußeren Drähten 7 umgeben sind. Die Kernstränge
6 sind bei dieser Ausführungsform Jedoch nicht, wie in Fig. 4, einstückig ausgebildet,
sondern sie bestehen aus Jeweils einem Seelendraht 10 sowie parallel zueinander
verlaufenden, aneinander anliegenden, den Seelendraht 10 umgebenden Kerndrähten
11.
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Bei der AusfUhrungsform gemäß Fig. 5 sind die E3eelendrähte 10 aller
drcl Kernstränge 6 unterschiedlich in ihrem (Xuerschnlttsdurchmesser, wohingegen
die Kerndrähte 11 überall den gleichen Durchmesser bosltzen. 3elbstverstAndLlch
ist es auch möglich, daß die Seelendrähte 10 gleiche Durchmesser aufweisen und/oder
daß die Kerndrähte verschiedene Durchmesser besitzen. Ferner
weist
die Ausführungsform gemäß Fig. 5 die Besonderheit auf, daß die Kernstränge 6 Jeweils
von einer anderen Anzahl von Kerndrahtlagen umgeben sinS Die Kerndrähte 11 und die
äußeren Drähte 7 sind verdrallt angeordnet, wobei die Schlagrichtung zweier aufeinanderliegender
Lagen Jeweils entgegengesetzt gerichtet ist. Darüber hinaus besitzen die Seelendrähte
10 unterschiedliche Ringdurchmesser, was zusammen mit den unterschiedlichen Querschnittsdurchmessern
und der unterschiedlichen Anzahl von Kerndrahtlagen zu der in Fig. 5 gezeigten Querschnittsform
der gesamten Reifeneinlage 5 führt. Die zwischen den Kernsträngen 6 vorhandenen,
mit 12 bezeichneten Hohlräume können mit einem geeigneten Füllmaterial, wie z.B.
Kunststoff, ausgefüllt sein.
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Die Querschnittsform der Reifeneinlage 5 gemäß Fig. 6 wird durch
unterschiedliche Ringdurchmesser und verschiedene Querschnittsdurchmesser der insgesamt
fünf Kernstränge 6 erzielt. Außenseitig sind die Kernstränge 6 wiederum von zwei
Lagen äußeren Drähten 7 umgeben, die verdrallt, im übrigen Jedoch parallel zueinander
verlaufend um die Kernstränge 6 herumgewunden sind.
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Fig. 7 zeigt eine Reifeneinlage 5 mit nur einem einzigen Kernstrang
6, der zudem noch einstückig ausgebildet ist. Der Kernstrang 6 gemäß Fig. 7 besitzt
Jedoch eine Querschnittsform, welche bereits der Querschnittsform der gesamten Reifeneinlage
5 im wesentlichen entspricht. Außerdem sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7
insgesamt drei Lagen an äußeren Drähten 7 vorgesehen.
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Selbstverständlich können anstelle der dargestellten und beschriebenen
Relfenelnlagen 5 noch zahlreiche andere Ausfuhrungformen der Erfindung hergestellt
werden, zumal sich praktlsch Jede belLeblge Querschnittsform erzielen Läßt.