AT392036B - Gleitschutzstift fuer fahrzeugreifen - Google Patents

Description

AT 392 036 B

Die Erfindung betrifft einen Gleitschutzstift für Fahrzeugreifen mit einem im Fahrzeugreifen fest verankerbaren Hohlkörperteil, in dessen axiale, über die gesamte Länge des Hohlkörperteiles durchgehende Bohrung ein axial beweglich angeordneter, mit einem Bodenflansch versehener nietförmiger Stift eingesetzt ist, dessen Zapfen auf seiner Außenfläche mit axialen Rippen versehen ist. 5 Aus der DE-AS 2 249 562 ist ein Nachsetzspike bekannt, dessen stiftförmiger Hartmetalleinsatz Außenlängsrippen aufweist. Bei diesem bekannten Spike ist der Hartmetalleinsatz in der Praxis fest im

Hohlkörper montiert. *> Die DE-OS 2 202 373 betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Kunststoffspikes. Bei dem mit diesem -i bekannten Verfahren hergestellten Spike sitzt der Hartmetalleinsatz ebenfalls unverrückbar in einem aus \ 10 Kunststoff gefertigten Hohlkörperteil fest. «4

Aus der EP-A 0 095 007 ist ein Gleitschutzelement für Kraftfahrzeugreifen bekannt, dessen Hartmetalleinsatz einen runden Querschnitt aufweist

Gleitschutzstifte für Winterreifen der Fahrzeuge, sogenannte Spikes, sind schon lange auch aus der Patentliteratur bekannt. Für die Winterreifen werden schon seit Ende der 50er-Jahre in der Praxis mit einer 15 Hartmetallspitze versehene Spikes angewendet, die für die Befestigung im Reifen eine oder mehrere Flansche aufweisen.

Um eine genügende Funktionssicherheit zu erreichen, muß der Gleitschutzstift oder Spike für Fahrzeugreifen mehrere Grenzbedingungen erfüllen. Erstens muß der Spike eine genügend verschleißfeste Spitze aufweisen, welche Voraussetzung durch Anwendung einer geeigneten Hartmetallspitze erfüllt wird. Zweitens muß die 20 Befestigung des Spike im Reifen ausreichend sein, damit der Spike im Betrieb nicht vom Reifen losgelöst wird.

Diese Bedingung wird mit am Schaftteil des Spike angeformten Flanschen erfüllt, die wesentlich größer als der Schaftteil sind. Eine dritte betriebsmäßige Bedingung ist eine ausreichende seitliche Stabilität des Spike, die durch Erweiterung des oberen Teiles des Spikeschaftes erreicht wird.

Da die Spikes einen Verschleiß der Straßendecke verursachen, hat man versucht, diese verschleißende Wirkung 25 auf Anforderung der Behörden durch viele an den Spike gestellte Bedingungen zu vermindern. Eine an den Spike gestellte Anforderung ist eine Verminderung der statischen Einstechkraft des Spike. Die statische Einstechkraft kann z. B. durch Verkleinern der Flansche reduziert werden, da die Haltekraft des Flansches proportional dem Verhältnis zwischen dem Flansch und dem Spikeschaft ist Wenn der Flansch jedoch zu sehr verkleinert wird, kommt man leicht zu einer Situation, wo die Ansätze des Flansches zu klein sind, um das Festhalten des Spike 30 im Reifen sicherstellen zu können.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist später ein sogenannter Hohlkörperspike entwickelt worden. Der Hohlkörperspike ist zweiteilig. Der Spike besteht aus einem Hohlköiperteil, der eine axiale Bohrung aufweist. In diese Bohrung des Hohlkörperteiles ist ein zylindrischer Stift eingesetzt, der mit einem Bodenflansch und an seinem anderen Ende mit einer Hartmetallspitze versehen ist. Der Sitz zwischen dem Stift und dem 35 Hohlkörperteil ist gleitfest, wobei der Flansch des Stiftes im Durchmesser nicht viel größer als der Schaftteil des Stiftes sein muß, somit können wesentlich kleinere Flansche angewendet werden, um eine kleine Einstechkraft zu erzielen. Der den Stift umgebende Hohlkörperteil ist meistens aus Kunststoff und ist mindestens mit einem Flansch für die Befestigung am Gummipolster versehen. Mit einer solchen Konstruktion kann auf kleine Kosten der Reibwirkung die straßenverschleißende Wirkung des Spikes u. a. aus folgenden Gründen vermindert werden: 40 Erstens kann durch Verkleinern des Bodenflansches des Stiftes die statische Einstechkraft des Spike vermindert werden, da die tragende Fläche des Bodenflansches kleiner ist Zweitens gibt es einen beweglichen Teil, also den eine Hartmetallspitze aufweisenden, mit einem Bodenflansch versehenen Stift, der mit einer möglichst kleinen Masse ausgebildet ist, wobei der dynamische Stoß des Spike kleiner ist. Drittens verursacht beim Straßenkontakt, beim Verlassen der Straßendecke, die Bewegungsdynamik der Hohlkörperspike einen kleineren, 45 sogenannten Ritzeffekt.

Die Anwendung des Hohlkörperspike ist durch technische Materialfragen begrenzt worden. Der zylindrische, bewegliche Teil, also der Stiftteil, muß sich während seiner Lebensdauer im Hohlkörperteil millionenmal bewegen und ist einem Verschleiß ausgesetzt. Sogar ein geringer Verschleiß verursacht einen Spalt zwischen dem Hohlkörperteil und dem zylindrischen Stift. In diesen Spalt können Straßenmaterial und Mineralien eindringen, 50 wobei der Verschleiß plötzlich beschleunigt wird, oder in den Spalt kann Asphalt eindringen, der die Bewegung des Stiftes verhindert. Die sehr dünnen Gummibeläge der heutigen Reifen bestimmen die maximale Länge des Spike, wobei dieser sogar nur 10 mm lang sein kann. Dabei beträgt die steuernde Lagerungsfläche zwischen dem Stift und dem Hohlkörperteil vielleicht nur 8 mm in der Länge. Die Verschleißwirkung wird hierbei auf eine kleine Fläche ausgeübt, auf der ein Linienkontakt zwischen dem zylindrischen Stift und dem Hohlkörperteil mit ¢. 55 einem großen Flächendruck entsteht. - t

Die Erfindung soll einen Gleitschutzstift für Fahrzeugreifen schaffen, der mit keinem der oben angeführten J

Nachteile behaftet ist. Um das zu erreichen, ist ein Gleitschutzstift der eingangs genannten Art gemäß der ^

Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Hohlkörperteiles den Rippen des Zapfens entsprechende axiale Nuten aufweist und daß der Hohlkörperteil, wie an sich bekannt, aus einem Material mit guten 60 Gleiteigenschaften, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt ist.

Dieser Gleitschutzstift hat gegenüber den bekannten Spikes u. a. folgende Vorteile: Durch die Erfindung kann der Stift in bezug auf das Moment mehr Stützfläche erhalten, wobei die Bewegung des Stiftes in radialer -2-

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Richtung stabil ist Die Reibung zwischen dem Stift und dem Hohlkörperteil ist dabei relativ gering. Der Stift des Gleitschutzkörpers kann erfindungsgemäß aus einem Stück, z. B. aus Hartmetall od. dgl. hergestellt sein, wobei der Verschleiß am Stift sehr gering ist. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann außerdem ein bedeutend dünnerer Stift als bei den schon bekannten Lösungen angewendet werden, wodurch der Stift eine dünnere Spitze aufweist, die leichter durch Eis eindringt, wobei wiederum der Bodenflansch noch kleiner ausgebildet werden kann. Dadurch wird wiederum eine kleinere Einstechkraft als bei den bekannten Lösungen erreicht, ohne die Reibwirkung zu vermindern. Die vorzugsweise Verwendung von Kunststoff für den Hohlkörperteil ermöglicht ein vorteilhafte Leichtigkeit des Spike.

Eine herstellungstechnisch besonders vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen, im Querschnitt betrachtet, von der Mittelachse des Zapfens in radialer Richtung weg sich verengend auch gebildet sind, sodaß der Querschnitt des Stiftes sternförmig ist, und daß die Nuten des Hohlkörperteiles der Form der Rippen entsprechend geformt sind.

In besonders vorteilhafter Weise sind mindestens zwei, vorzugsweise drei bis sieben Rippen, im Stift und entsprechend zwei bzw. drei bis sieben Nuten in der Bohrung des Hohlkörperteiles vorgesehen. Hiedurch wird eine besonders einfache Positionierung des Gleitschutzstiftes im Reifen bei gleichzeitig vereinfachter Herstellung ermöglicht.

Um eine lange Lebensdauer des Gleitschutzstifles zu erzielen, ist vorzugsweise der Stift in an sich bekannter Weise aus einem homogenen verschleißfesten Material, vorzugsweise aus Hartmetall, hergestellt.

Um den Stift zu erleichtern, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine sich vom Bodenflansch in den Stift erstreckende Aushöhlung im Stift vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Gleitschutzstift gemäß der Erfindung. Fig. 2 entspricht der Fig. 1 aus der Richtung der Spitze des Gleitschutzstiftes gesehen. Fig. 3A zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleitschutzstiftes von der Seite und den Hohlkörperteil des Gleitschutzstiftes geschnitten. Fig. 3B zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform des Gleitschutzstiftes gemäß der Erfindung in Längsrichtung. Fig. 4A zeigt im Schnitt einen Hohlkörperteil des Gleitschutzstiftes gemäß der Erfindung in Längsrichtung und Fig. 4B zeigt einen Stift für den Hohlköiperteil gemäß Fig. 4A von der Seite gesehen. Fig. 5A zeigt eine Ausführungsform des Hohlkörperteiles des Gleitschutzstiftes aus der Richtung der Spitze gesehen und teilweise geschnitten und Fig. 5B zeigt einen Stift für den Hohlkörperteil gemäß Fig. 5A auch aus der Richtung der Spitze gesehen. Fig. 6A zeigt eine alternative Ausführungsform des Hohlkörperteiles des Gleitschutzstiftes aus der Richtung der Spitze gesehen und teilweise geschnitten und Fig. 6B zeigt einen Stift für den Hohlkörperteil gemäß Fig. 6A aus der Richtung der Spitze gesehen.

Der Gleitschutzstift gemäß der Erfindung, also ein sogenannter Hohlkörperspike, besteht aus einem am Fahrzeugreifen fest verankerbaren Hohlköiperteil (2) sowie einem im Hohlkörperteil beweglichen nietförmigen Stift (1). Der Stift besteht aus einem Zapfen (7), an dessen einem Ende ein Bodenflansch (3) gebildet ist. An der Oberfläche des Zapfens (7) des Stiftes (1) sind axial verlaufende Rippen (11) angeformt, wobei der Stift (1) wesentlich leichter gemacht werden kann, als bei den mit einem zylindrischen Stift versehen Spikes. Um die Verschleißfestigkeit des Stiftes (1) zu erhöhen, ist der Stift (1) aus einem sehr verschleißfesten Material, wie Hartmetall od. dgl. hergestellt. Der Stift (1) wird vorteilhaft z. B. durch Spritzen von pulverförmigem Metall durch eine Düse hergestellt. Das Spritzen gelingt, wenn dem Metallpulver genügend Paraffin zugegeben wird. Mit der Spritztechnik wird der Stift als ein homogenes und verschleißfestes Materialstück erhalten.

Der Hohlkörperteil (2) des Gleitschutzkörpers ist vorteilhaft aus Kunststoff hergestellt, um die notwendige Leichtigkeit zu erreichen. Vorzugsweise ist der Hohlkörperteil (2) aus einem Kunststoff hergestellt, der gute Gleiteigenschaften aufweist, weil die Reibfläche zwischen dem Stift (1) und dem Hohlkörperteil sehr groß ist. Der Hohlköiperteil (2) ist an seiner Außenfläche z. B. als zylindrischer Körper ausgebildet, dessen unteres Ende einen Flansch (4) aufweist, mit welchem der Hohlkörperteil (2) im Gummi festgehalten wird. Um das Anbringen des Gleitschutzkörpers an einem Reifen zu erleichtern, ist am Flansch (4) des Hohlkörperteiles (2) eine Abschrägung (8) angeformt, wie z. B. aus den Figuren 3A, 3B und 4A ersichtlich ist. Im Hohlkörperteil (2) ist eine axiale Bohrung (6) vorgesehen, in die der Stift (1) axial beweglich eingesetzt ist. In die Bohrung (6) des Hohlkörperteiles (2) sind Nuten (12) angeformt, deren Form und Anzahl den Rippen (11) am Zapfen (7) des Stiftes entsprechen. Die Rippen (11) sind außerdem ein Querschnitt zur Mittelachse des Stiftes (1) von der Mittelachse in radialer Richtung weg abgeschrägt ausgebildet, so daß der Querschnitt des Stiftes (1) sternförmig ist, wie aus den Figuren 2, 5B und 6B ersichtlich ist. Eine solche Form ist auch herstellungstechnisch vorteilhaft Die Nuten (12) in der Bohrung (6) des Hohlkörperteiles (2) sind entsprechend ausgebildet. Der Stift (1) und der Hohlkörperteil (2) sind somit in axialer Richtung in bezug auf einander beweglich, aber ihr Rotieren in bezug auf einander sowie ihre radiale Bewegung in bezug auf einander ist verhindert

Die Anzahl der Rippen (11) im Stift (1) und die entsprechende Anzahl der Nuten (12) in der Bohrung des Hohlkörperteiles (2) kann variiert werden. So ist z. B. in Fig. 2 eine Ausführungsform dargestellt, bei der fünf Rippen (11) im Stift angeformt sind, in der Ausführungsform gemäß Fig. 5B sind drei Rippen (11) und in der Ausführungsform gemäß Fig. 6B sechs Rippen angeformt -3-

Claims (5)

1. AT 392 036 B In bezug auf die Funktion des erfindungsgemäßen Gleitschutzstiftes ist es notwendig, daß mindestens zwei Rippen (11) im Stift angeordnet sind. In der vorteilhaftesten Ausführungsform der Erfindung sind 3-7 Rippen angeordnet, obwohl auch mehr Rippen (11) angewendet werden können. Wenn jedoch die Anzahl der Rippen (11) größer als 7 ist, kann die Herstellung des Stiftes (1) schwerer sein. Wie schon festgestellt wurde, werden bei den modernen Reifen sehr dünne Gummischichten verwendet Aus diesem Grunde müssen auch die für Reifen verwendeten Gleitschutzstifte genügend kurz sein. Bei den erfindungsgemäßen Gleitschutzstiften bedeutet das, daß die Gesamthöhe des Hohlköiperteiles (2) des Gleitschutzstifes vorteilhaft 8-10 mm und insbesondere etwa 9 mm ist. Entsprechend ist die Gesamthöhe des Stiftes vorteilhaft 9 -12 mm, welches Maß auch gleichzeitig die Gesamthöhe des Gleitschutzstiftes ist. Der Durchmesser des Flansches (4) im Hohlkörperteil (2) ist vorteilhaft 7 - 13 mm und insbesondere etwa 10 mm. Eine so dimensionierter Hohlköiperteil (2) kann leicht im Reifen montiert werden und er wird auch sehr gut im Gummi des Reifens festgehalten. Außerdem wurde schon oben festgestellt, daß der Bodenflansch (3) im Stift, der sich einerseits auf den Flansch (4) im Hohlkörperteil (2) und anderseits auf den Gummi des Reifens stützt, kleiner gemacht werden kann, um die statische Einstechkraft zu vermindern, ohne auf die Reibwirkung zu verzichten. Der Durchmesser des Bodenflansches (3) des erfindungsgemäßen Gleitschutzstiftes beträgt vorteilhaft 5 -10 mm und insbesondere 7 mm. Um den Stift (1) weiter zu erleichtern, kann außerdem eine sich vom Bodenflansch (3) in den Stift (1) erstreckende axiale Aushöhlung (5) im Stift (1) ausgebildet werden, wie es z. B. in Fig. 3B dargestellt ist. Die Länge der Aushöhlung (5) in der Höhenrichtung des Stiftes (1) kann ziemlich frei gewählt werden, je nach Erleichterungsbedarf des Stiftes (1), wenn nur genügend Material zur Verwendung zwischen dem Ende der Aushöhlung (5) und der Spitze des Stiftes (1) verbleibt. Nach den obigen Dimensionen kann ein besonders leichter Gleitschutzstift gemäß der Erfindung hergestellt werden. Der Stift wiegt z. B. nur ca. 1 g, wogegen Spikes mit einem festen Schaft 2,5 g wiegen, wobei die durch die Spikes bedingte Stoßenergie zu groß ist. Mit der Konstruktion des Gleitschutzstiftes gemäß der Erfindung wird außer der geringen statischen Einstechkraft ein optimaler dynamischer Stoß erreicht. Die straßenverschleißende Wirkung des erfindungsgemäßen Gleitschutzstiftes ist somit wesentlich kleiner als bei gewöhnlichen Spikes. PATENTANSPRÜCHE 1. Gleitschutzstift für Fahrzeugreifen, mit einem im Fahrzeugreifen fest verankerbaren Hohlkörperteil, in dessen axiale, über die gesamte Länge des Hohlköipeileiles durchgehende Bohrung ein axial beweglich angeordneter, mit einem Bodenflansch versehener, nietförmiger Stift eingesetzt ist, dessen Zapfen auf seiner Außenfläche mit axialen Rippen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (6) des Hohlkörperteiles (2) den Rippen (11) des Zapfens (7) entsprechende axiale Nuten (12) aufweist und daß der Hohlkörperteil (2), wie an sich bekannt, aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt ist.
2. 2. Gleitschutzstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11), im Querschnitt betrachtet, von der Mittelachse des Zapfens (7) in radialer Richtung weg sich verengend ausgebildet sind, sodaß der Querschnitt des Stiftes (1) sternförmig ist, und daß die Nuten (12) des Hohlkörperteiles (2) der Form der Rippen (11) entsprechend geformt sind.
3. 3. Gleitschutzstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, vorzugsweise drei bis sieben Rippen (11) im Stift (1) und entsprechend zwei bzw. drei bis sieben Nuten (12) in der Bohrung (6) des Hohlkörperteiles (2) vorgesehen sind.
4. 4. Gleitschutzstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (1) in an sich bekannter Weise aus einem homogenen verschleißfesten Material, vorzugsweise aus Hartmetall, hergestellt ist.
5. 5. Gleitschutzstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich vom Bodenflansch (3) in den Stift (1) erstreckende Aushöhlung (5) im Stift (1) vorgesehen ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-