DE2820220A1

DE2820220A1 - Raspelmesser fuer reifen

Info

Publication number: DE2820220A1
Application number: DE19782820220
Authority: DE
Inventors: Wayne Emil Jensen; Charles Keith Stanfield
Original assignee: B&J Manufacturing Co
Current assignee: B&J Manufacturing Co
Priority date: 1977-05-10
Filing date: 1978-05-09
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US4091516A; BE865576A; NZ186443A; DE2820220B2; AU3317978A; AU511091B2; JPS53138112A; ES469527A1; AT364609B; ZA78865B; CA1070099A; JPS5432030B2; ATA230978A; DE2820220C3

Description

Patentanwälte

Dipt-Chem. Dipt.-tngj.

E. Prinz - Dr. GL Hauser - G. Leiser

Emsbergerstrasse 19

8 München 60

9. Mal 1978

B & J Manufacturing Go»p«any
700 West 193rö

, Illinois 6Q425 /Y.St.A.

Unser Zeichen; B 1552

Raspelmesser für Reifen

Die Erfindung betrifft ein Raspelmesser entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der US-PS 3 879 825 ist ein Raspelmesser für eine Aufrauhmaschine mit einer Arbeitskante beschrieben, die durch in regelmäßigen Abständen angeordnete, verhältnismäßig tiefe Hauptausschnitte und dazwischen angeordnete Sekundärausschnitte kleinerer Größe unterbrochen ist. Die größeren Hauptausschnitte trennen die Arbeitskante in im Abstand voneinander angeordnete Zähne mit hakenförmigen vorderen und rückwärtigen Seitenkanten, die zum

8Q984S/091Q

- ίο -

Zahnrand spitz eingestellt sind. Die kleineren Ausschnitte unterbrechen den Außenrand der Zähne ebenfalls in scharfen spitzen Winkeln zu diesem. Die rückwärtige Kante des Ausschnitts gewährleistet deshalb ähnlich wie die vordere Seitenkante der Zähne einen positiven Spanwinkel und ist daher beim Schneiden der alten Lauffläche von der Reifenkarkasse wirksam_r gegen die sie beim Drehen der Nabe gerichtet werden,- in der solche Messer befestigt sind. An gegenüberliegenden Seiten der zweiten Ausschnitte zwischen diesen und den Hauptschnittkanten der Zähne wird der äußere Rand der Zähne durch einwärts konvergierende lineare Schlitze unterbrochen, wobei die rückwärtigen Kanten beim Schleifen oder Fertigschleifen der Oberfläche des Reifens zweckmäßig sind, die auf diesem nach der Tätigkeit der primären und sekundären Schneidkanten verbleibt.

Die Erfindung verbessert die Messer der US-PS 3 879 825 durch eine neue Form und Anordnung der zweiten Ausschnitte in einer geringeren Tiefe unter de» äußeren Zahnrand derart, daß die vorderen und hinteren Kanten des Ausschnitts stumpfwinklig zum äußeren Zahnrand und die zueinander konvergierend angeordneten Schlitze auf beiden Seiten des Ausschnitts geneigt sind, die um Mittelpunkte ausgeschnitten sind, welche im Abstand unterhalb der Mittelpunkte liegen, um die eine der benachbarten vorderen und rückwärtigen SeitenSchneidkanten der Zähne vertieft oder ausgehöhlt sind. Wie später ist einzelnen erklärt wird, ist die neuartige Ausgestaltung der Schneid- und Schleifwirkung der Zahnkanten als eine bemerkenswerte Verbesserung der Leistung ebenso wie einer erhöhten Lebensdauer des Messers anzusehen. In der nachfolgenden Beschreibung der Er—

809846/0910

findung und auch in den Patentansprüchen, in denen die Bezeichnung "Schlitz" verwendet wird, ist zu verstehen, daß diese Bezeichnung auch eine Nut, eine Fuge, eine Ritze oder einen Spalt oder eine Kerbe umfaßt, außer wenn das

¹B Gegenteil gesagt wird.

Ein besonders wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß jeder der vier Schneidkanten, die den äußeren Rand der Zähne in beiden Richtungen umfaßt, in denen das Messer mittels der Nabe gedreht wird, in der die Messer befestigt sind, eine spezifische Einstellung gegeben wird, welche mit der neuen Form der Kanten zur Erzielung der verbesserten Gebrauchsfähigkeit kombiniert ist.

So sind gemäß der Erfindung die Endteile des äußeren Zahnrandes zwischen den bogenförmigen Schlitzen und den entsprechenden vorderen und rückwärtigen Seitenrändern seitlich nach entgegengesetzten Seiten des Zahnes versetzt, so daß sie in einem Abstand auseinandergespreizt sind, der annähernd der Dicke des Materials entspricht, aus dem die Zähne bestehen. Die inneren Teile des äußeren Zahnrandes, d.h. diejenigen Teile zwischen den bogenförmigen Schlitzen und dem dazwischen angeordneten Ausschnitt sind quer zu dem Zahnkörper versetzt, so daß die rückwärtige Kante des bogenförmigen Schlitzes unmittelbar hinter der vorderen Schneidkante des Zahnes auf derjenigen Seite des Zahnkörpers angeordnet ist, die derjenigen gegenüberliegt, auf der die vordere Kante des zweiten bogenförmigen Schlitzes sich befindet, die hinter dem Ausschnitt angeordnet ist.

So stellt jeder der Zähne eines Messers für eine Aufrauhmaschine gemäß der Erfindung in jeder Richtung der Nabendrehung eine Hochleistungs-Hauptschneidkante dar, die

809846/0910

spitzwinklig zum Rand verläuft und tief in die Reifenkarkasse einsticht. Es folgt eine zweite Schneidkante von flacherer Tiefe, aber ebenfalls im spitzen Winkel zu dem äußeren Zahnrand, die das Wegschneiden des Materials von dem Reifen auf der gewünschten Tiefe vervollständigt.

Danach leitet die stumpfwinklige rückwärtige Kante des Ausschnitts die Schleifwirkung auf der verbleibenden Oberfläche ein, die durch die abgestumpftere, stumpfwinklige rückwärtige Kante des zweiten bogenförmigen Schlitzes fertig aufgerauht wird.

Der Schutz, der der flacheren zweiten oder sekundären Schneidkante vermittelt wird, ist ein besonderes Merkmal der Erfindung, Dies ist der Fall, weil sie zunächst dicht hinter der kompakteren oder stabileren vorderen Seitenkante des Zahnes erfolgt und zweitens aufgrund ihrer speziellen Form und ihrer entsprechenden Einstellung.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist die Tiefung der bogenförmigen Schlitze um Mittelpunkte, die im Abstand unter den Mittelpunkten liegen, auf denen die primären oder Hauptschneidkanten der Zähne zentriert sind, so daß das vordere äußere Ende der Zähne, welche die Hauptschneidkante enthalten, verhältnismäßig dicht an seinem an dem Reifen angreifenden Ende liegt und dessen Breite progressiv zunimmt und dadurch an Festigkeit und Kompaktheit gewinnt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Bogenform des ersten Schlitzes, welche den äußeren Zahnrand vor dem Ausschnitt unterbricht, zunächst einmal eine Spitze an dem äußeren Zahnrand bildet, die scharf

809846/0910

■^820220

spitzwinklig ist und daß zweitens die Form und die Anordnung des dazwischen befindlichen Materials und der Ausschnitt der Spitze Festigkeit verleihen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die bogenförmigen Schlitze durch das Ziehen eines Radius um einen Mittelpunkt eingeschnitten, der im Abstand unter dem Mittelpunkt liegt, auf dem die Vorderkante des Zahnes eingeschnitten ist, so daß die Form der Hauptschneidspitzen bestimmt wird, wobei die Schlitze in einer Tiefe unterhalb der Tiefe des nachfolgenden Ausschnitts enden, wo er zur Durchführung seiner Schneidfunktion wirksam und auch genügend kräftig bleibt, um ein Ausbrechen der inneren Teile des äußeren Zahnrandes zwischen den bogenförmigen Schlitzen zu verhindern,

Ein weiteres Merkmal der neuartigen Ausgestaltung und Einstellung der vier Zahnkantenteile besteht darin, daß die vier Schneidkanten der Zähne einer besseren Verschleiß' wirkung unterworfen sind, durch die diese Teile wirksam geschärft werden, so daß eine Umkehrung des Messers zu einer verbesserten Leistung der Zähne führt.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die bogenförmigen Schlitze sich tief genug in den Zahn erstrecken, so daß jede der vier Schneidkanten in weitem Abstand angeordnet werden kann, um die Hitzeentwicklung durch eine Luftzirkulation rund um jede Zahnkante während der Drehung der Nabe beim Aufrauhen oder Abschleifen einer Lauffläche auf ein Minimum zu verringern.

Noch ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Einstellung der Schneidkanten, durch die ihre Formgebung und Anordnung erleichtert wird. Diese Einstellung trägt nicht

8098A6/0910

19 2 Q Ί 2 Q

nur zu einer verbesserten Zahnfestigkeit und Starrheit, sondern auch zu einer Erhöhung der Schneid- und Aufrauhwirkung derselben bei.

Eine vorteilhafte Nebenwirkung der Erfindung liegt in der Tatsache, daß der Angriff der Schneid- und Aufrauhkanten durch Stanzen der Messer aus dünnerem Metallblech verstärkt werden kann, was eine Steigerung der trennenden Abstände zwischen den ausgerichteten Zähnen, jedoch ohne eine Steigerung der Gesamteinstellung oder -ausrichtung dieses Zahnes ermöglicht. Infolgedessen bleiben die Messer im Betrieb kühler, weil geringere Reibungshitze im Betrieb erzeugt wird und die verstärkte Luftzirkulation um die Schneidkanten herum größer ist. Aus diesem Grunde sind Messer gemäß der Erfindung insbesondere beim Abschleifen von Radialreifen nützlich.

Ausgedehnte Versuche mit Reifenraspeln oder mit Naben, die mit Messern gemäß der Erfindung ausgerüstet wurde, haben gezeigt, daß bei einer entsprechenden Verringerung der Erzeugung von Rauch oder Qualm erheblich größere Mengen von Gummi entfernt wurden, die in der Größenordnung einer 50%igen Zunahme lagen. Es wurde ferner festgestellt, daß die Abschleifmaschine wesentlich kühlerläuft und bis zu 25 % weniger Energie benötigt. Die sich ergebende Textur der gesäuberten Oberfläche der Reifenkarkasse ist wesentlieh verbessert und vermittelt eine überlegene Grundlage, auf der der nachfolgend aufgebrachte Gummi ausgezeichnet haftet, wenn er darauf aufvulkanisiert ist. Es wurde ferner eine wesentliche Verringerung des Geräuschpegels festgestellt, der mit ökologischen Geräusch-Standardwerten vergleichbarer ist und tatsächlich unter dem Geräuschpegel des Antriebsmotors liegt.

809846/0910

« 15 ~

Sämtliche Merkmale und Vorteile ergeben eine erhöhte Lebensdauer des Messers bei sich daraus ergebenden ringerten Kosten pro aufgerauhtem Reifen.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Raspelnabe einer üblichen Reifenaufrauhmaschine, für welche die Messer gemäß der Erfindung geeignet sind, wobei die Nabe auf der Welle eines Motors befestigt ist und der Reifen in Phantomlinien in zwei mögr-

liehen Stellungen zum Aufrauhen durch Drehung der Nabe gezeigt ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines Messers gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Ansicht der Messerkante in Fig. 2, welche

die Einstellung oder Ausrichtung der äußeren Kanten der Zähne zeigt,

Fig. 4 eine vergrößerte weggebrochene Ansicht einer

Arbeitskante eines Raspelmessers gemäß der Erfindung,

Fig. 5 eine vergrößerte weggebrochene Ansicht der

Kante eines Zahnes und Einzelheiten der den End- und Innenteilen der äußeren Zahnkante vermittelten Ausrichtung, und

Fig. 6 eine weggebrochene Darstellung der äußeren Zahnkante, die die Schärfung der rückwärtigen

Zinke zeigt, welche beim Betrieb des Messers erreicht wird.

809846/0910

Unter Bezugnahme auf die verschiedenen Darstellungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung, die üblicherweise in dem Reifenerneuerungsgewerbe als eine Reifenaufrauhmaschine bezeichnet wird und zum Entfernen der alten Lauffläche von der Reifenkrone und wahlweise auch der benachbarten Schultern von der Karkasse eines gebrauchten Reifens bei der Vorbereitung des Reifens für eine Erneuerung oder Runderneuerung benutzt wird, wie es allgemein bekannt ist.

In Fig. 1 besteht die dargestellte Vorrichtung aus einer Reifenraspel oder Nabe R, die sich aus einer äußeren oder Kopfplatte RT und einer rückwärtigen oder Zapfentragplatte RP zusammensetzt, wobei beide Platten zur Aufnahme einer Welle £3 eines Motors M in der Mitte ausgenommen sind. Bei einer üblichen Konstruktion sind auf der rückwärtigen Platte RP axial verlaufende Zapfen P befestigt, die, wie später beschrieben wird, die Messer B im Abstand und konzentrisch um eine Achse x-x der Nabe R abnehmbar halten. In üblicher Weise werden die Messer B durch Distanzstücke SP voneinander getrennt, die ebenfalls in geeigneter Weise zum Aufsetzen auf die genannten Zapfen durchlocht sind. Die Messer sind so angeordnet, daß die äußere Arbeitskante der Zähne sich über den Umfang der Nabe hinaus zum Angriff an dem Außenumfang des Reifens T erstreckt, um die alte Lauffläche von dieser zu entfernen, wenn der Nabenumfang gegen sie bewegt wird. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Arbeitskanten der Messer B im allgemeinen in der Ebene des Grundkörpers des Messers angeordnet, während der äußere Arbeitsteil der Messer B' in einem Winkel hierzu derart eingestellt werden kann, daß das Material in großen Klumpen von dem Reifen vor dem Aufrauhvorgang beseitigt wird, den die Zähne der aufeinanderfolgenden Messer B durchführen,

809846/0910

282Ü22Ü

wie in der ÜS-PS 3 618 187 beschrieben ist. Wie bei T¹ gezeigt ist, kann der Reifen so getragen werden, daß er sich in Richtung K um eine Achse dreht, die quer und üblicherweise im rechten Winkel zur Achse x-x angeordnet ist, auf der die Reifenraspelnabe R während des Abschleifvorganges sich dreht.

Bei anderen handelsüblichen Aufrauhmaschinen dreht sich der Reifen um eine Tragachse, die im allgemeinen parallel zur Drehachse der Raspelnabe x-x angeordnet ist, wobei die Stellung eines Reifens bei einer Aufrauhmaschine der letztgenannten Bauart bei T" gezeigt ist. Bei beiden Ausführungsformen von Aufrauhmaschinen dient die Tragkonstruktion für die Reifenraspel· oder für den Reifen oder für beide dazu, daß der Reifen und/oder die Raspel· sich quer zu dem anderen Teil· bewegt, so daß die Raspel· auf den Reifen quer über die vo^e oder über die notwendige Breite desselben einwirkt.

Messer gemäß der Erfindung werden aus Metall·bl·ech in im a^gemeinen konkav-konvexer Form gestanzt oder in anderer Weise geformt, wie Fig. 2 zeigt und bestehen gewöhniich aus einem Segment 20 eines Ringes mit einer bestimmten Winkel·- ausdehnung. Im dargeste^ten Beispiel· hat das Segment eine Winkeiausdehnung von etwa 72°, so daß fünf Messer, die Ende an Ende angeordnet sind, einen vollen Kreis oder Winkel· von 360° biiden. Es ist indessen erkennbar, daß die Messer sich über einen unterschiediichen Winkel· erstrecken können, so daß eine geringere oder größere Anzahl· von Messersegmenten, z.B. vier oder sechs Segmente, zur Biidung eines vollen Kreises erforderlich sind. Jedes Segment 20 der in Fig. 2 dargeste^ten Art besteht aus einem Hauptkörper 22 mit im a^gemeinen fiachen, paral·l·el·en,

809846/0910

/82U22U

sich gegenüberliegenden Seiten, wobei die äußere oder konvexe Kante desselben eine unterbrochene oder Zähne enthaltende Arbeitskante darstellt, die im allgemeinen mit 24 bezeichnet ist. Wie bei B in Fig. 1 dargestellt ist, kann die Arbeitskante 24 in der Ebene des Hauptkörpers solcher Messer liegen. Dagegen kann bei anderen Messern, z.B. dem bei B' gezeigten, die Arbeitskante 24 in einem geneigten Winkel dazu gerichtet sein. Der Hauptkörper 22 der Messer ist ferner mit in geeignetem Abstand voneinander

10" angeordneten öffnungen 26 versehen, von denen eine sich geringfügig längs erstreckt und/oder mit größerem Durchmesser als die anderen ausgebildet sein kann, um die Montage der Messer auf den vorhandenen Zapfen P der Nabe zu erleichtern. Obwohl üblicherweise die Befestigungszapfen für das Nabenmesser in einer der Zahl der erforderlichen Blätter entsprechenden Anzahl von Paaren zur Vervollständigung eines Messerkreises angeordnet sind, können sie auch in Dreiergruppen für den gleichen Zweck angeordnet sein. Wie vorhergehend vorgeschlagen wurde, besitzt die Kopfplatte RT in ähnlichen Abständen entsprechender Größe angeordnete öffnungen zur Aufnahme der äußeren Enden der Zapfen, wobei die Montage der Messer und Abstandsstücke SP, wie vorhergehend erwähnt, durch das Festziehen einer Mutter N auf dem Schraubgewindeende der Welle S erfolgt, wobei die innere Zapfentragplatte RP, die in Fig. 1 gezeigt ist, gegen ein Schulterteil S¹ der Motorwelle gedrückt wird. Die Montage solcher Messer auf der Nabe R ist vollständiger und im einzelnen in der genannten US-PS 3 879 825 beschrieben

Gemäß der Erfindung wird die Nutzbarkeit einer Abschleifmaschine oder einer Maschine zum Entfernen der Lauffläche von Reifen durch die Verwendung einer neuartigen Konstruktion der Arbeitskante oder der Zähne an den Messern erhöht, die auf der Maschinennabe montiert sind. Die Konstruk-

809846/0910

/820220

tion einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll nun beschrieben werden.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das Messer oder Segment 20 gemäß der Erfindung regelmäßig durch große oder primäre Ausschnitte 30 unterbrochen, die die Arbeitskante in mehrere Zähne unterteilen, die in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und gleiche Abmessungen aufweisen. Jeder der primären oder Hauptausschnitte 30 ist kreisförmig und besitzt innerhalb der Umrisse der Arbeitskante eine Winkelausdehnung von weniger als 360°, so daß jeder kreisförmige Ausschnitt 30, der die Zähne 32 trennt, ein Maul 34 an der Außenkante des Messers aufweist, das kleiner als der Durchmesser der Hauptausschnitte 30 und vorzugsweise kleiner als 75 % dieses Durchmessers ist.

Vorzugsweise sind Wärmeableitvorrichtungen in Form von Durchbrechungen oder Löchern 35 an der Basis jedes Zahnes zwischen dessen vorderer und rückwärtiger Seitenkante vorgesehen, wie sie in der US-PS 4 021 899 beschrieben sind.

In Fig. 4 sind Zähne in einem größeren Maßstab gezeigt, wobei jeder Zahn 32 eine konkave vordere Seitenkante 36 aufweist, die aus einem bogenförmigen Segment eines der kreisförmigen Primärausschnitte 30 und einer ähnlichen, aber entgegengesetzt gerichteten, konkaven rückwärtigen Seitenkante 38 besteht, die ein bogenförmiges Segment des nächstfolgenden kreisförmigen Primärausschnittes 30 verkörpert. Die Höhe b-b, auf der die Mittelpunkte 40 liegen, um die die vorderen und hinteren Seitenkanten der Zähne eingeschnitten sind, befindet sich im Abstand unter dem äußeren Rand 42 der Zähne 32, so daß diejenigen Teile der vorderen und hinteren Seitenkanten 36, 38

809846/091Q

«· 20 *■

der Zähne, die oberhalb dieser Höhe liegen, den äußeren Rand 42 der Zähne in einem spitzen Winkel hierzu schneiden und dadurch Hochleistungs-Schneidzinken 44 bilden, die in jeder Drehrichtung vor dem Zahn 32 liegen und in einem genügend großen Spanwinkel eingestellt sind, daß sie in das Material der Reifenkarkasse schnell und tief einschneiden können, um große Mengen des Materials bei jeder Drehung der Raspelnabe zu entfernen.

Zur Bildung dieser scharfen spitzwinkligen Anordnung der vorderen und hinteren Kanten der Zähne hat der Durchmesser der Ausschnitte 30 eine Länge zwischen ^- und ^*-, wobei y dem Umfang der Raspelnabe entspricht, in welche die Messer eingesetzt werden, und χ die Zahl der Zähne in einer kreisförmig angeordneten Reihe von Messern ist, die er^ forderlich sind, um den Umfang der Raspelnabe zu vervollständigen.

In Fig. 4 ist auch noch der äußere Rand 42 jedes Zahnes gezeigt, wie er in zwei Teile 46 und 48 durch eine dazwischen angeordnete halbkreisförmige Nut 50 unterteilt ist.

Jede Nut besteht aus einem kreisförmigen Segment eines Kreises 52, dessen Mittelpunkt 54 oberhalb des äußeren Zahnrandes 42 liegt, so daß die Nut ein bogenförmiges Segment mit einer Winkelausdehnung von weniger als 180° darstellt, wobei die gegenüberliegenden Seiten der Nut den äußeren Zahnrand in einem stumpfen Winkel schneiden. In seiner bevorzugten Ausführungsform entspricht der Durchmesser des Kreises, von dem die Nut 50 ein bogenförmiges Segment bildet, zumindest einem Viertel des Durchmessers der Ausschnitte 30 und nicht mehr als dem Zweifachen dieses Durchmessers. Darüberhinaus sollte die Tiefe

809846/0910

der Nut 50 mindestens einem Viertel des Durchmessers des Kreises 52 und nicht mehr als der Hälfte seines Durchmessers entsprechen. Auf diese Weise ist in beiden Drehrichtungen des Messers die rückwärtige Kante der Nut in einem negativen Spanwinkel zu der abzuschleifenden Reifenoberfläche in einem Abstand hinter der vorderen Seitenkante des Zahnes angeordnet, damit der verbleibenden Oberfläche des Reifens eine abgeschliffene oder fertig geschliffene Textur vermittelt wird.

Charakteristisch ist, daß die Teile 46 und 48 des äußeren Zahnrandes nach jeder Seite der Nut 50 wiederum durch bogenförmige Schlitze 60, 62 unterbrochen sind, die weiterhin die Teile in gepaarte innere Teile 46a und 48a und gepaarte Endteile 46b und 48b unterteilen. Die inneren Teile 46a und 48a haben eine Winkelausdehnung von grob dem Zweifachen der äußeren Endkantenteile 46b und 48b. Wie Fig. 4 zeigt, umfassen die bogenförmigen Schlitze 60, 62 Segmente von entsprechenden Kreisen 66, die ihren Mittelpunkt bei 64 (Höhe c-c) in radialem Abstand unter dem Mittelpunkt 40 haben, um den die Ausschnitte 30 eingeschnitten sind.

Der Radius des Kreises 66, dessen Segmente die bogenförmigen Schlitze 60, 62 sind, hat eine Abmessung, die vorzugsweise zwischen dem zweifachen Durchmesser des Ausschnittes 30 und überschlägig drei Vierteln dieses Durchmessers liegt; dabei wird der Abstand des Mittelpunktes 64 in radialer Richtung unter dem Mittelpunkt 40 der Ausschnitte 30 so gewählt, daß die bogenförmigen Schlitze 60, 62 nicht nur den äußeren Zahnrand dichter an der benachbarten Zahnseitenkante (je nachdem 36 oder 38) unterbrechen, son-

809846/0910

dem dieselbe in einem scharfen spitzen Winkel unterbrechen, der dem der vorderen Seitenkante des Zahnes bei 42 entspricht oder ihn überschreitet. Folglich sind die Endteile 46b und 48b so geformt, daß sie sehr dicht an der äußeren Zahnkante liegen und sich progressiv nach innen bis auf eine Tiefe unter der Höhe a-a erweitern, welche die Nuttiefe darstellt. So sind die Teile 46b und 48b in besonderem Maße geformt, um den Angriff der Zähne an der Reifenoberfläche im Betrieb zu erleichtern, wobei die Zinken 44 in das Material der Reifenkarkasse tief einschneiden können. Bevorzugterweise sollte die Länge oder Tiefe der bogenförmigen Schlitze 60, 62 das Zweifache der Tiefe der Nuten 50 nicht wesentlich überschreiten und auf keinen Fall die Grenzen wesentlich übergreifen, die von den Enden der Nut 52 gebildet werden, die mit 68 bezeichnet sind. Außerdem sollten die Schlitze 60, 62 nicht so lang sein, daß sie sich nach außen in Richtung der benachbarten Seitenkante des Zahnes drehen. Auch sollten sie hinreichend kurz vor den Löchern 35 enden, welche zur Wärmeableitung dienen. Es ist eine Tatsache, daß ein mögliches Ausbrechen der inneren Zahnteile 46a und 48a bei der rauhen Behandlung, denen die Messer bei dem Abschleifvorgang unterworfen werden, ausgeschaltet wird.

umgekehrt ist aus Fig. 4 zu ersehen, daß, weil die bogenförmigen Schlitze 60, 62 sich tief in den Zahn erstrecken, sie einen Abstand von der Nut einhalten, der immer größer als die halbe Breite der Innenteile 46a, 48a des äußeren Zahnrandes ist. Hierdurch erhalten die zweiten Schneidzinken 70 Stärke und Festigkeit, wobei die Hinterkante des bogenförmigen Segmentes 60 an der Überschneidung oder Unterbrechung des äußeren Zahnrandes gebildet wird. Die zweiten Schneidzinken 70 bilden einen spitzeren Winkel

809846/0910

oder positiveren Spanwinkel als die ersten Schneidzinken 44, sie sind jedoch an dem Ende der inneren Zahnendteile 48b, die kürzer als die Endteile 46b des Zahnes sind, genügend stabil und geeignet, hinter den primären Schneidzinken 44 zu wirken, um die Materialbeseitigung bei der Vorbereitung des Abschleifens der aufeinanderfolgenden Schneidkanten der Zähne zu vervollständigen.

Andererseits bildet die rückwärtige Kante 74 des bogenförmigen Schlitzes 62, der entgegengesetzt eingeschnitten ist, einen stark abgestumpften Winkel bei 80 mit dem äußeren Zahnrand, so daß die Überschneidung 80 eine Zinke bildet, deren negativer Spanwinkel sogar noch ausgeprägter als die Überschneidung 56 der rückwärtigen Kante der Nut 50 ist, hinter der sie auf die Reifenoberfläche einwirkt.

Fig. 5 zeigt die Ausrichtung oder Einstellung der inneren und äußeren Endteile der Zähne. Der vordere Endteil 46b, der die vorderen Seitenkanten 36 der Zähne enthält, ist seitlich nach einer Seite des Zahnes versetzt, und der rückwärtige Endteil 48b ist seitlich nach der entgegengesetzten Seite des Zahnes 34 so versetzt, daß sie im allgemeinen in parallelen Ebenen liegen, die in einem Abstand voneinander liegen, der annähernd der Zahndicke entspricht. Die beiden Innenteile 46a und 48a des äußeren Zahnrandes auf beiden Seiten der Nut 50, welche die zweite Schneidzinke 70 und die stumpfwinklige Zinke 56 enthalten, die von der rückwärtigen Kante 57 an ihrer Unterbrechung des mittleren Zahnrandes gebildet ist, sind seitlich in einem kleinen Winkel der Größenordnung von 20° bis 25° versetzt, damit sie in im wesentlichen parallelen Ebenen liegen und nach entgegengesetzten Seiten des Zahnes gerichtet sind. Vorzugsweise ist der innere Zahnteil 46a

809846/091 0

so versetzt, daß seine zweite Schneidzinke 70 gerade außerhalb der Zahndicke liegt. Gleichzeitig ist der innere Zahnteil 48a so versetzt, daß seine rückwärtige Kante oder Zinke 56a gerade von der gegenüberliegenden Seite der Zahndicke freikommt, während Kantenteile 70a und 56 im wesentlichen zwischen den Zahnflächen bleiben.

Durch eine derartige Ausrichtung sind alle vier Kanten 44, 70, 56 und 80 in einer Richtung der Messerbewegung (und der vier entsprechenden Kanten bei umgekehrter Messerbewegung) sowohl seitlich als auch in Längsrichtung in bezug auf die anderen Schneidkanten in weitem Abstand voneinander angeordnet, so daß jede der Kanten eine Stellung einnimmt, in der sie an der Reifenoberfläche wirksam an** greift, an der sie zur Beseitigung der Lauffläche wirk*- sam ist. Darüberhinaus ist jede Schneidkante in bezug auf die anderen in einem solchen Abstand angeordnet, daß bei einer Drehung der Nabe, auf der sie befestigt sind, die Luftzirkulation um sie herum und nach allen Seiten der äußeren zahntragenden Teile 46a, 46b, 48a, 48b hin ver^- stärkt wird. Dies verringert die Erzeugung von Hitze in den Zähnen beim Reibkontakt ihrer Kanten 44, 70, 56 und 80 auf ein Minimum, wenn sie in die Reiboberfläche bis auf das gewünschte Endmaß einschneiden und/oder diese aufrauhen. Gleichzeitig wird die Zahnkonstruktion durch die Ausrichtung ihrer vier Schneidkanten tragenden Teile ver** stärkt, so daß die Zähne stabil sind und einem Bruch bei ihrem Eingreifen in die Reifenkarkasse widerstehen. Die Reihenfolge und die Ausrichtung oder Einstellung der vier Kanten der Zähne erlaubt die Verwendung von dünnerem Material als es früher bei einem Messer für notwendig erachtet wurde, das z.B. beim Aufrauhen von Radialreifen zum Einsatz kommen sollte, und zwar ohne daß hierbei die

809846/0910

Zahnfestigkeit leidet. Die Verwendung dünneren Metällblechs bedeutet, daß die Schneid- und Aufrauhkanten der Zähne einem geringeren Reibungswiderstand beim Eingriff in die Reifenoberfläche unterworfen sind und deshalb schneller und tiefer in die Reifenoberfläche eindringen können. Außerdem kann der oben beschriebene Abstand der die Kanten tragenden Teile 46a, 46b, 48a und 48b vergrößert werden, damit mehr Luft zwischen den Zahnteilen zirkulieren kann. Die Gesamteinstellung der Schnittbreite des Zahnes bleibt indessen konstant.

Ein weiterer Vorteil der aufeinanderfolgenden Anordnung und Einstellung der Zahnteile besteht in dem Verschleißmuster, welchem diese Teile unterworfen werden. Beispielsweise neigt die stark abgestumpfte Kante 80, wie Fig. 6 bei 82 zeigt, bei langem Betriebseinsatz zum Verschleiß und zur Abrundung,

Wenn das Messer jedoch umgedreht wird, so daß sein rückwärtiger Einschnitt 44a mit dem äußeren Zahnrand die primäre Schneidkante wird, wurde festgestellt, daß hier** bei eine Zinke entsteht, die außerordentlich scharf ist. Wie auch Fig. 5 zeigt, folgt die zweite Schneidzinke 70, obwohl sie gegenüber der Haupt^Schneidzinke 44 versetzt ist, die ihr gegenüber vorläuft, dem Zahnteil 46b dicht genug, so daß sie hierdurch tatsächlich abgeschirmt wird.

Die Hauptzinke 44 greift durch ihre vordere Stellung nach wie vor als erste in die Reifenoberfläche ein und hebt das Material von dieser ab, während die rückwärtige zweite Schneidkante 70 unmittelbar dahinter folgt, damit die aufeinanderfolgenden Aufrauhkanten 56 und 80 in dieser Reihenfolge die Endbearbeitung der Reifenoberfläche sofort und vollständig vornehmen.

809846/0910

Die Erfindung ist nicht auf Messer beschränkt, die zur Befestigung auf einer Reifenraspelnabe in Fig. 1 geeignet sind. Vielmehr ist die Erfindung insbesondere auf die Arbeitskante solcher Messer gerichtet, unabhängig von der Konstruktion des Hauptkörpers solcher Messer, die sie zur Befestigung auf einer spezifischen Reifenraspel oder Abschleifnabe geeignet macht. Die Anwendung der Erfindung ist daher dort zweckmäßig, wo die Arbeitskante solcher Messer nicht bogenförmig oder geradlinig oder konvex ist. Die Erfindung ist bei Arbeitskanten von Messern sowohl der Scheiben- als auch der Ringbauart anwendbar, wobei die Arbeitskante sich über einen Winkel von 360° oder einen Bruchteil hiervon erstreckt. Sie ist auch anwendbar bei Messern der sogenannten ümkehrbauart, bei denen das Messer sowohl innere als auch äußere, konvex geformte Arbeitskanten aufweist, die beide wahlweise am äußeren Umfang des Raspelmessers bei Benutzung desselben angeordnet sind. Ferner ist die Erfindung bei einer anderen Bauart von Messern verwendbar, die in sogenannten Scheibennaben befestigt sind, bei denen die Messer gerade Arbeitskanten aufweisen und an einer Seite einer Scheibe und/oder so befestigt sind, daß ihre Arbeitskante im allgemeinen parallel zur Drehachse der Nabe und nicht radial oder in einem Winkel hierzu liegt, wie es bei der Nabe in Fig. 1 beschrieben ist. Ferner können die beschriebenen Zähne und ihre Einstellung alle oder nur einige Arbeitskanten der Zähne des Raspelmessers aufweisen. Die Erfindung kann auch bei Messern verwendet werden, deren Arbeitskante aus einem einzigen Zahn besteht. Beispielsweise solcher Bauarten und Naben, an denen solche Messer befestigt werden, beschreibt die US-PS 3 879 825.

809846/0910

Das Messer mit seiner besonderen Zahnkonstruktion ist im Betrieb sowohl zweckmäßig als auch wirtschaftlich in der Herstellung und gleichzeitig besonders nützlich für das Reifenabschleif- und Runderneuerungsgewerbe.

809846/0910

eerseiie

Claims

Patentanwälte

Dipl-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

9. Mai 1978

B & J Manufacturing Company

West 193rä

Glenv/ood, Illinois 60425 /V.St.A.

Unser Zeichen: B 1552

Patentansprüche

M.i Raspelmesser für Reifen mit einem Körperteil zum Anbringen an der Nabe einer Reifenaufrauhmaschine und einer Arbeitskante mit einem oder mehreren Zähnen mit einem äußeren Zahnrand sowie einer vorderen Seitenkante und einer rückwärtigen Seitenkante, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Seitenkante (36) ein bogenförmiges Segment (30) eines Kreises mit einem Mittelpunkt (40) verkörpert, der vor der vorderen Seitenkante (36) liegt und den äußeren Zahnrand (42) in einem scharfen spitzen Winkel schneidet, daß der äußere Zahnrand (42) durch eine Nut (50) mit einer rückwärtigen Kante (57) unterbrochen ist, welche

8Ü98A6/0910

282U22Ü

den Außenrand (42)in einem stumpfen Winkel schneidet, daß ein erster bogenförmiger Schlitz (60) den äuße-rren Zahnrand (42) zwischen der Nut (50) und der vorderen Seitenkante (36) unterbricht, daß der erste bo~ genförmige Schlitz (60) aus einem Segment eines Krei^· ses (66) mit einem Mittelpunkt (64) besteht, der vor der vorderen Seitenkante (36) des Zahnes (32) liegt, daß die rückwärtige Kante (72) des ersten bogenförmigen Schlitzes (60) den äußeren Zahnrand (42) in einem

10" scharfen spitzen Winkel schneidet, daß die vordere Seitenkante (36) des Zahnes (32) nach einer Seite der Arbeitskante (24) des Messrrs versetzt ist, daß die rückwärtige Kante (56a) des ersten bogenförmigen Schlitzes (60) nach der entgegengesetzten Seite derselben versetzt ist und daß die rückwärtige Kante (57) der Nut (50) dazwischen angeordnet ist.

2, Raspelmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten bogenförmigen Schlitz (62) , der den äußeren Zahnrand (42) zwischen der Nut (50) und der rückwärtigen Seitenkante (38) des Zahnes (32) unter" bricht und aus einem Segment eines Kreises (66) besteht, der gegenüber dem den ersten bogenförmigen Schlitz (60) verkörpernden Kreis entgegengesetzt angeordnet ist, wobei die rückwärtige Kante (74) des zweiten bogenförmigen Schlitzes (62) den äußeren Zahnrand (42) in einem schärfer abgestumpften Winkel (80) als die rückwärtige Kante (48) der Nut (50) schneidet, und daß die rückwärtige Kante (80) des zweiten bogenförmigen Schlitzes (62) gegenüber der Ar^ beitskante (24) des Messers entgegengesetzt zu derjenigen der vorderen Seitenkante (36) des Zahnes (32) und über die Stelle der rückwärtigen Kante (57) der Nut (50) hinaus versetzt ist.

809846/0910

3. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Schlitze (60, 62) den äußeren Zahnrand (4 2) in größerem Abstand von der Nut (50) als von den entsprechenden vorderen und rückwärtigen Seitenkanten (36, 38) des Zahnes (32) unterbrechen.

4. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Schlitze (60, 62) unterhalb der Tiefe der Nut (50) enden.

5. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 1, dadurch ge<kennzeichnet, daß die Nut "(50) aus einem bogenförmigen Segment eines Kreises (52) besteht, dessen Mittel*- punkt (54) außerhalb des äußeren Zahnrandes (42) liegt, wobei die Nut (50) sich bis zu einer Tiefe erstreckt, die geringer als der halbe Durchmesser des Kreises (52) ist.

6. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 2, dadurch ge** kennzeichnet, daß die rückwärtige Seitenkante (38) des Zahnes (32) aus einem bogenförmigen Segment (30) eines Kreises besteht, dessen Radius die gleiche Länge wie der Radius des Kreises aufweist, dessen vordere Seitenkante (36) des Zahnes (32) ein bogenförmiges Segment (36) ist und dessen Mittelpunkt (40) sich in derselben Tiefe, aber hinter der rückwärtigen Seiten^ kante (38) des Zahnes (32) befindet, welche den Außenrand (42) in einem scharfen spitzen Winkel schneidet.

7. Raspelmesser für Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund-

809846/0910

τ, 4 -

körper (22) einen konvexen Außenrand (42) aufweist, der durch eine Vielzahl von kreisförmigen öffnungen (30) unterbrochen ist, welche die vordere und rückwärtige Kante (36, 38) der dazwischen befindlichen Zähne (32) bilden, wobei die Weite des Maules (34) dieser öffnungen (30) zwischen dem Außenrand (42) der Zähne (32) im wesentlichen kleiner als der Durchmesser der öffnungen ist, derart, daß die vorderen und rückwärtigen Seitenkanten (36, 38) der Zähne (32), die dazwischen gebildet sind, gegenüber dem Außenrand (4 2) der Zähne (32) scharf zugespitzt sind, wobei der Außenrand (42) der Zähne (32) mit einer dazwischen angeordneten Nut (50) zwischen den vorderen und rückwärtigen Seitenkanten (36, 38) der Zähne (32) angeordnet ist, daß die Nut (50) ein kreisbogenförmiges Segment eines Kreises (52) verkörpert, dessen Mittelpunkt (54) oberhalb des äußeren Zahnrandes (42) liegt, derart, daß die vorderen und rückwärtigen Kanten (46a, 48b) der Nut (50) den äußeren Zahnrand (42) in stumpfen Winkeln hierzu schneiden, daß ein erster bogenförmiger Schlitz (60) die Außenkante (24) des Zahnes (32) zwischen der Nut (50) und der vorderen Seitenkante (36) des Zahnes (32) unterbricht, daß ein zweiter bogenförmiger Schlitz (62) die Außenkante

(24) des Zahnes (32) zwischen der Nut (50) und der rückwärtigen Seitenkante (38) des Zahnes (32) unterbricht, daß der erste bogenförmige Schlitz (60) ein Segment eines Kreises verkörpert, dessen Mittelpunkt (64) vor der vorderen Seitenkante (36) des Zahnes (32) liegt und im Abstand unter dem Mittelpunkt (40) des Kreises angeordnet ist, dessen vordere Seitenkante (36) des Zahnes (32) ein Segment ist, daß der

809846/0910

zweite bogenförmige Schlitz (6 2) ein Segment eines Kreises verkörpert, dessen Mittelpunkt (64) vor der vorderen Seitenkante (38) des Zahnes (32) liegt und im Abstand unter dem Mittelpunkt (40) des Kreises angeordnet ist, dessen rückwärtige Seitenkante (38) des Zahnes (32) ein Segment ist, daß die bogenförmigen Schlitze (60, 62) unterhalb der Tiefe der Nut (50) unter Belassung wesentlichen Zahnmaterials zwischen dem Nutrand und der benachbarten Seitenkante des Zahnes enden, daß die rückwärtige Kante (72) des ersten bogenförmigen Schlitzes (60) gegenüber dem äußeren Zahnrand (42) einen scharfen spitzen Winkel bildet, daß die rückwärtige Kante (74) des zweiten bogenförmigen Schlitzes (62) gegenüber dem äußeren Zahnrand (4 2) stark abgestumpft ist, daß der Teil (46b) des äußeren Zahnrandes (42) zwischen der vorderen Seitenkante (36) des Zahnes (32) und dem ersten bogenförmigen Schlitz (60) seitlich nach einer Seite des Zahnes (32) versetzt ist, daß der Teil (48b) des Außenrandes (42) des Zahnes (32) zwischen der rückwärtigen Seitenkante (38) des Zahnes (32) und dem zweiten bogenförmigen Schlitz (62) seitlich nach der entgegengesetzten Seite des Zahnes (32) versetzt ist und daß die Teile (46a, 48a) des äußeren Zahnrandes (42) zwi·^ sehen der Nut (50) und den bogenförmigen Schlitzen (60, 62) gegenüber den-Zähnen (32) quer versetzt sind.

8. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile (46b, 48b) des äuße<ren Zahnrandes (42) zwischen den Seitenkanten (36, 38) des Zahnes (32) und den bogenförmigen Schlitzen (60, 62) nach entgegengesetzten Seiten des Zahnes (32) in einem Ausmaß versetzt sind, das im wesentlichen demjenigen der Zahndicke entspricht.

809846/0910

282022 — θ —

9. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenteile (46a, 48a) des äußeren Zahnrandes (42) zwischen der Nut (50) und den bogenförmigen Schlitzen (60, 62) so quer versetzt sind, daß die Vorderkante des Innenteils (46a) zwischen dem ersten bogenförmigen Schlitz (60) und der Nut (50) an der äußeren Zahnkante (42) die Zahndicke freilegt und die rückwärtige Kante des Innenteils (48a) des äußeren Zahnrandes (42) zwischen der Nut

(50) und dem zweiten bogenförmigen Schlitz (62) die andere Seite der Zahndicke freilegt.

10. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Gruppe der Außenkanten

(24) der Zähne (32) etwa entsprechend der dreifachen Zahndicke bemessen ist.

11. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der kreisförmigen öffnungen (30), welche die vorderen und rückwärtigen Seitenkanten (36, 38) der Zähne (32) bilden, eine Länge zwischen ■*%— und -^- aufweisen, worin y der Umfang des Kreises ist, der den Außenrand (42) des Messers bildet, wenn es an der Nabe R der Reifenaufbaumaschine befestigt ist, und χ die Zahl der Zähne (32) auf dem Kreisumfang ist.

12. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreise, deren bogenförmige Schlitze (60, 62) Segmente sind, einen Radius zwischen 75 % und dem zweifachen Durchmesser der kreisförmigen

809846/0910

Öffnungen (30) aufweisen, die die vorderen und rückwärtigen Seitenkanten (36, 38) der Zähne (32) bilden.

13. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Schlitze (60, 62) eine Länge aufweisen, die nicht geringer als die Tiefe der Nuten (50) und nicht wesentlich größer als die zweifache Tiefe der Nuten (50) ist.

14. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Schlitze (60, 62) so in bezug auf die entsprechenden benachbarten vorderen und rückwärtigen Seitenkanten (36, 38) des Zahnes (32) angeordnet sind, daß die Zahnteile zwischen ihnen in der Breite von dem äußeren Zahnrand (42) nach innen zu dem Ende der bogenförmigen Schlitze (60, 62) pro«- gressiv zunehmen.

15. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten (24) der Zähne zwischen den bogenförmigen Schlitzen (60, 62) und der Nut (50) wesentlich breiter als der Abstand der bogenförmigen Schlitze (60, 62) von den entsprechenden vorderen und rückwärtigen Seitenkanten (36, 38) der Zähne (32) an ihrem Außenrand (42) ist.

16. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der bogenförmigen Schlitze (60, 62) von der Nut (50) an der äußeren Zahnkante (24) annähernd dem Zweifachen des Abstandes der bogenförmigen Schlitze (60, 62) von den äußeren Seitenkanten (36, 38) der Zähne (32) entspricht.

809846/0910

17. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Schlitze (60, 62), die einwärts der äußeren Zahnkante (24) verlaufen, nicht dichter als die Hälfte des Abstandes der bogenförmigen Schlitze (60, 62) von der Nut (50) am AuBenrand (42) des Zahnes (32) an die Nut (50) herangeführt sind.

18. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kreises (52), dessen Nut (50) ein bogenförmiges Segment ist, eine Abmessung zwischen einem Viertel und dem Zweifachen des Durchmessers der kreisförmigen öffnungen (30) aufweist, welche die vorderen und rückwärtigen Seitenkanten (36, 38) des Zahnes (32) bilden.

19. Raspelmesser für Reifen nach Anspruch 7 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (50) zwischen einem Viertel und einer Hälfte des Durchmessers des Kreises (52) beträgt, dessen Nut ein bogenförmiges Segment ist.

809846/0910