DE1043112B

DE1043112B - Motor vehicle wheel with tubeless tire

Info

Publication number: DE1043112B
Application number: DEF25088A
Authority: DE
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1957-07-19
Filing date: 1958-02-20
Publication date: 1958-11-06
Also published as: GB839524A

Description

Kraftfahrzeugrad mit schlauchlosem Reifen Die Erfindung betrifft ein aus Felge und schlauchlosem Reifen bestehendes Kraftfahrzeugrad und betrifft in erster Linie die Ausbildung des schlauchlosen Reifens. Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um die Kautschukteile des Rades bzw. Reifens vor dem schädlichen Einfluß des Sauerstoffs zu bewahren, der sich in der zum Aufblasen des Reifens verwendeten Luft befindet.Motor vehicle wheel with tubeless tire The invention relates to a A motor vehicle wheel consisting of a rim and a tubeless tire and relates to in first and foremost the formation of the tubeless tire. According to the invention are Means are provided to protect the rubber parts of the wheel or tire from damaging To preserve the influence of the oxygen used to inflate the tire Air is located.

Bei den neuerdings verwendeten schlauchlosen Reifen findet an Stelle des üblichen Schlauches zur Aufnahme der Druckluft ein luftundurchlässiges kautschukartiges Futter Anwendung, das an der Innenwand des Reifens vorgesehen ist, um das Eindringen von Luft in den Reifenkörper zu verhindern. Der schlauchlose Reisen hat einen etwa C-förmigen Querschnitt und ist auf eine Radfelge - ähnlich wie der bisher übliche Reifen mit Schlauch - montiert, nur mit dem einzigen Unterschied, daß eben zur Aufnahme der Druckluft kein Schlauch zur Anwendung gelangt.In the tubeless tires used recently, takes place the usual hose for receiving the compressed air is an air-impermeable, rubber-like one Lining application that is provided on the inner wall of the tire to prevent penetration to prevent air from entering the tire body. The tubeless travel has one about C-shaped cross-section and is on a wheel rim - similar to the previous one Tire with tube - mounted, the only difference being that it is used for mounting no hose is used for the compressed air.

Bei schlauchlosen Reifen tritt nun der Übelstand auf, daß Luft durch das Kautschukfutter an der Innenwand des Reifens hindurch in den Reifenkörper eindringt, wo der Sauerstoff in der Luft unter dem Einfluß der beim Betriebe entstehenden Hitze und Reibung den Kautschuk oxydiert, welcher die einzelnen Gewebelagen des Reifens zusammenhält, so daß der Reifen auf diese Weise defekt wird. Man hat bereits diesen Übelstand mit Erfolg bekämpft, indem zum Aufblasen des schlauchlosen Reifens ein inertes Gas, z. B. Stickstoff, benutzt wurde; in diesem Falle ist eine unerwünschte Oxydation des Kautschuks im Reifenkörper nicht möglich. Aus praktischen Gründen ist es jedoch unmöglich, überall dort, wo Reifen für gewöhnlich aufgeblasen werden, Stickstoff oder ein anderes inertes Gas zur Verfügung zu halten.With tubeless tires the problem arises that air can pass through the rubber lining on the inner wall of the tire penetrates into the tire body, where the oxygen in the air is under the influence of the heat generated during operation and friction oxidizes the rubber covering the individual fabric layers of the tire holds together, so that the tire is defective in this way. You already have this Defeat combated with success by inflating the tubeless tire inert gas, e.g. B. nitrogen was used; in this case is an undesirable one Oxidation of the rubber in the tire body is not possible. Because of practical reasons however, it is impossible to use wherever tires are usually inflated, Keep nitrogen or another inert gas available.

Gemäß der Erfindung wird dieser Übelstand vermieden, und es werden zu diesem Zweck im Innern des Reifens Mittel vorgesehen, um den Sauerstoff aus der Aufblaseluft zu entfernen, so daß kein Sauerstoff zusammen mit anderen Gasen der Luft in den Reifenkörper eindringen und dort den Kautschuk oxydieren und damit den Reifen unbrauchbar machen kann. Der angestrebte Effekt läßt sich dadurch erreichen, daß die Druckluft in dem Reifen einem sauerstoffabsorbierenden Material ausgesetzt wird, das den Sauerstoff aufnimmt und als Aufblasemittel für den Reifen nur inerte Gase übrigläßt. Das den Sauerstoff absorbierende Material kann im Innern des Reifens, auf der Reifenwand oder auch auf der Felgenoberfläche angeordnet sein; das Material kann weiter innerhalb des Reifenkörpers bzw. der Karkasse angeordnet oder auch in einem Behälter vorgesehen sein, der sich in dem Luftraum im Reifeninnern befindet, so daß die Aufblaseluft des Reifens mit ihm in Berührung gelangen kann.According to the invention, this drawback is avoided and there will be for this purpose means are provided inside the tire to remove the oxygen from the Remove inflation air so that no oxygen along with other gases of the Air penetrate into the tire body and there oxidize the rubber and thus the Can make tires unusable. The desired effect can be achieved by that the compressed air in the tire is exposed to an oxygen absorbing material which takes up the oxygen and is only inert as an inflation agent for the tire Leaves gases behind. The oxygen absorbing material can be inside the tire, be arranged on the tire wall or on the rim surface; the material can be further arranged within the tire body or the carcass or also in a container can be provided which is located in the air space inside the tire, so that the inflation air of the tire can come into contact with it.

Gemäß der Erfindung ist also dafür Vorsorge getroffen, daß die Aufblaseluft in einem schlauchlosen Reifen sauerstofffrei gemacht wird. Beim Aufblasen des schlauchlosen Reifens wird also die Luft nur für eine kurze Zeit nach dem Einführen in den Reifenhohlraum Sauerstoff enthalten. Bei dem Kraftfahrzeugrad nach der Erfindung, bestehend aus einem Reifen und der dazugehörigen Felge, wird der zum Aufblasen verwendete Druck schließlich einen Wert er-. reichen, der etwas unterhalb des ursprünglichen Aufblasedrucks liegt; der Reifen wird jedoch in aufgeblasenem Zustande von einem Aufblasmittel gehalten, das im wesentlichen frei von Sauerstoff ist. Ist also der schlauchlose Reifen auf seiner Felge aufgeblasen worden, so enthält er schließlich ein Auf blasmedium, das im wesentlichen keinen Sauerstoff enthält, obwohl zum Aufblasen ursprünglich Luft verwandt wurde. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor.According to the invention, therefore, provision is made that the inflation air deoxygenated in a tubeless tire. When inflating the tubeless The air will therefore only tire for a short time after it has been introduced into the tire cavity Contain oxygen. In the motor vehicle wheel according to the invention, consisting of a tire and its associated rim, becomes the pressure used to inflate it finally a value. range, which is slightly below the original inflation pressure lies; however, the tire is inflated by an inflator held that is essentially free of oxygen. So is the tubeless one Tire has been inflated on its rim, so it eventually contains an inflation medium, which contains essentially no oxygen, although originally intended for inflation Air was used. Further details and advantages of the invention can be found in FIG The following description of some exemplary embodiments illustrated in the drawing emerged.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen üblichen schlauchlosen Reifen, der auf eine Felge aufmontiert ist; Fig.2 zeigt einen schlauchlosen Reifen mit zugehöriger Felge im Querschnitt bei Anwendung der erfindungsgemäß in Vorschlag gebrachten Maßnahme; Fig.3 zeigt eine ändere Ausführungsform eines schlauchlosen Reifens nebst Felge gemäß der Erfindung, und Fig. 4 zeigt eine weitere Abänderungsförm der Erfindung im Schnitt durch einen schlauchlosen Reifen nebst Felge. -. Wie Fig.1 erkennen läßt, besteht ein üblicher schlauchloser Reifen 1 aus einer Lauffläche 2, die durch Vulkanisierung mit einem Gewebekörper 2 ver -bunden ist, der in zwei in axialem Abstand voneinander liegende Wülste 4 und 5 endet; der Reifen ist auf einer Tiefbettfelge 6 montiert. Druckluft kann in den vom Reifen und von der Felge umschlossenen Raum durch ein Ventil 7 eingeführt werden. Die Innenwand des Reifens ist mit einem kautschukartigen, im wesentlichen luftundurchlässigen Futter 8 ausgekleidet, das verhindern soll, daß Luft in den Reifenkörper eindringen kann. Gemäß der Erfindung (Fig. 2) ist eine dünne Schicht 9 eines sauerstoffabsorbierenden Materials, beispielsweise Leinöl, auf dem Futter 8 angeordnet. Bei einer Abänderungsform der Erfindung ist das sauerstoffabsorbierende Material in Form einer Schicht 10 (Fig. 3) auf der Felge angebracht.Fig. 1 shows in cross section a conventional tubeless tire which is mounted on a rim; Fig.2 shows a tubeless tire with associated Rim in cross section when using the measure proposed according to the invention; 3 shows another embodiment of a tubeless tire together with a rim according to the invention, and Fig. 4 shows a further modification of the invention in section through a tubeless tire and rim. -. As 1 shows that a conventional tubeless tire 1 consists of a tread 2, which is connected by vulcanization with a fabric body 2, which is in two axially spaced beads 4 and 5 ends; the tire is on a drop center rim 6 mounted. Compressed air can get into the from the tire and from the rim enclosed space can be introduced through a valve 7. The inner wall of the tire is lined with a rubber-like, essentially air-impermeable lining 8, this is to prevent air from entering the tire body. According to the invention (Fig. 2) is a thin layer 9 of an oxygen absorbing material, for example Linseed oil, arranged on the lining 8. In a modification of the invention is the oxygen-absorbing material in the form of a layer 10 (Fig. 3) on the rim appropriate.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde ein Reifen 800 X 15 (wie er beispielsweise in Fig. 1 veranschaulicht ist) an seiner Innenwandung mit einer Schicht aus 0,45 kg gekochten Leinöls bedeckt, so daß eine Schicht 8 entstand. Der Reifen wurde auf eine Felge montiert und mit einem Druck von 2,1 kg/cm2 unter Anwendung von Luft aufgeblasen. Der Luftdruck sank von 2,1 auf 1,89 kg/cm2 im Laufe der ersten 24 Stunden ab und betrug nach weiteren 24 Stunden 1,68 kg/cm2. Nach 10 Tagen wurde die im keifen befindliche Luft nach der Orsat-Methode analysiert, und es wurde festgestellt, daß der Sauerstoffgehalt gleich 0 % war. Das Aufblasmedium, das ursprünglich Luft gewesen war, ist also in ein inertes Gas umgewandelt worden, so daß der Kautschuk des Reifens keine Schäden mehr erfuhr, auch wenn von dem Druckmedium etwas in den Reifenkörper eindrang. Bei einem zweiten Versuch wurden 198 g Leinöl in das Innere des Luftraumes eines schlauchlosen Reifens 670 X 15 eingebracht, und der Reifen wurde auf der Felge mit 2,1 kg/cm2 aufgeblasen. Nach 2 Tagen wurde der Druck gemessen, und es wurden 1,68 kg/cm2 festgestellt; der Druckabfall war eine Folge der Sauerstoffabsorption durch das Leinöl. Der Reifen wurde auf ein Prüfrad aufmontiert und gegen eine umlaufende Trommel zum Abrollen gebracht, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 56 km je Stunde; der Reifen lief etwa 23 000 km ohne jeden Defekt. Ein Reifen gleicher Bauart, jedoch ohne Leinölbehandlung, wurde defekt, weil sich die Reifenlagen voneinander trennten, und zwar weil die Kautschuklagen im Innern des Reifenkörpers oxydierten; der Defekt entstand etwa nach 11300 km Laufstrecke. Nach Entfernung des Sauerstoffs aus der Aufblasluft im Innern des Reifens verbesserte sich das Betriebsverhalten des Reifens wesentlich.According to one embodiment of the invention, a tire 800 X 15 (as illustrated for example in FIG. 1) on its inner wall covered with a layer of 0.45 kg of boiled linseed oil, so that a layer 8 was formed. The tire was mounted on a rim and subjected to a pressure of 2.1 kg / cm2 Application of air inflated. The air pressure fell from 2.1 to 1.89 kg / cm2 in the course of the course of the first 24 hours and was 1.68 kg / cm2 after a further 24 hours. After 10 Days, the air that was in trouble was analyzed by the Orsat method, and it was found that the oxygen content was 0%. The inflation medium, that was originally air has been converted into an inert gas, so that the rubber of the tire suffered no more damage, even if from the pressure medium something penetrated the tire body. In a second experiment, 198 g of linseed oil were used introduced into the interior of the air space of a tubeless tire 670 X 15, and the tire was inflated on the rim at 2.1 kg / cm2. After 2 days the Pressure measured and found to be 1.68 kg / cm2; the pressure drop was one Result of the oxygen absorption by the linseed oil. The tire was on a test bike mounted and brought to roll against a rotating drum, with a speed of 56 km per hour; the tire ran about 23,000 km without anyone Malfunction. A tire of the same design, but without linseed oil treatment, was defective, because the tire layers separated from one another, namely because the rubber suits oxidized inside the tire body; the defect arose after about 11300 km of running. Improved after removing the oxygen from the inflation air inside the tire the performance of the tire changes significantly.

Bei den zuvor besprochenen Versuchen wurde rohes Leinöl verwendet; es ist aber bekannt, daß beim Erhitzen von Leinöl auf 93° C in Anwesenheit bestimmter anorganischer Stoffe eine chemische Veränderung eintritt mit der Folge, daß die sauerstoffabsorbierenden Eigenschaften erhöht werden. Derart behandeltes Leinöl wird als gekochtes Leinöl bezeichnet, ist im Handel jederzeit erhältlich und läßt sich mit Erfolg im Sinne der Erfindung anwenden.In the experiments discussed above, raw linseed oil was used; but it is known that when linseed oil is heated to 93 ° C in the presence of certain Inorganic substances a chemical change occurs with the result that the oxygen-absorbing properties are increased. Linseed oil treated in this way is referred to as boiled linseed oil, is available in stores at any time and can be apply successfully within the meaning of the invention.

Bei der in Fig.4 veranschaulichten Abänderungsform der Erfindung findet mit Erfolg ein schlauchloser Reifen Anwendung, der kein luftundurchlässiges Futter, aber eine Wulstbauart aufweist, bei der luftundurchlässige Wulstschutzstreifen vorgesehen sind, die bei schlauchlosen Reifen üblicherweise weitgehend zur Anwendung gelangen. Der Reifen 20 besteht im wesentlichen aus einem Reifenkörper 21 aus kautschukimprägniertem Gewebe, der in zwei nicht ausdehnbare Wülste 22 und 23 ausläuft, die auf den Wulstsitzflanschen der Felge 25 sitzen und in ihrer Lage durch den Aufblasdruck gehalten werden, der sich im Innern des aus Reifen und Felge gebildeten Hohlraums befindet.In the modification of the invention illustrated in FIG with success a tubeless tire application that does not have an air-impermeable lining, but has a bead type in which air impermeable chafers are provided that are commonly used extensively in tubeless tires. The tire 20 consists essentially of a tire body 21 made of impregnated rubber Fabric that terminates in two inextensible beads 22 and 23 that are placed on the bead seat flanges the rim 25 sit and be held in place by the inflation pressure, the is inside the cavity formed by the tire and rim.

An der Innenwand des Reifens ist eine Schicht 26 aus sauerstoffabsorbierendem Material, z. B. Leinöl, vorgesehen. Diese Schicht absorbiert den Sauerstoff aus der beim Aufblasen des Reifens verwendeten Luft. Da die nach dem Absorbieren des Sauerstoffs im Reifen verbleibenden Gase inert sind, schadet es nichts, wenn sie in den Reifenkörper eindringen. Da diese Gase keinen Sauerstoffgehalt mehr besitzen, können die Kautschukbestandteile des Reifenkörpers auch nicht mehr oxydieren. Diese Ausführungsform der Erfindung ist wesentlich billiger und leichter herzustellen als ein schlauchloser Reifen mit Innenfutter und einer Wulstanordnung, die so ausgebildet ist, daß sie den Durchtritt von Luft verhindern soll; denn es kommt die teuere und dicke Futterschicht in Fortfall, die sonst bei den handelsüblichen schlauchlosen Reifen vorgesehen ist, und außerdem braucht keine verwickelte Ausgestaltung der Wülste vorgesehen zu sein.On the inside wall of the tire is a layer 26 of oxygen absorbing material Material, e.g. B. linseed oil, provided. This layer absorbs the oxygen from it the air used to inflate the tire. Since after absorbing the If the gases remaining in the tire are inert, there is no harm in using them penetrate into the tire body. Since these gases no longer have any oxygen content, the rubber components of the tire body can no longer oxidize. These Embodiment of the invention is much cheaper and easier to manufacture as a tubeless tire with an inner liner and a bead arrangement so formed is that it should prevent the passage of air; because there comes the expensive and Thick lining layer is omitted, which is otherwise with the commercially available tubeless Tire is provided, and also does not need an intricate configuration of the Beads to be provided.

Andere sauerstoffabsorbierende Materialien, die im Sinne der Erfindung zur Anwendung gebracht werden könnten, sind ungesättigte Polymerisate, wie beispielsweise Polybutadien, unstabilisierter, synthetischer Kautschuk, wie beispielsweise die Mischpolymerisate von Butydien und Styrol u. dgl., sowie mit Aceton extrahierter Naturkautschuk, ferner Trockenöle, wie beispielsweise Tungöl und Divinylacetylen.Other oxygen-absorbing materials within the meaning of the invention Could be used, are unsaturated polymers, such as Polybutadiene, unstabilized synthetic rubber such as the Copolymers of butydiene and styrene and the like, as well as those extracted with acetone Natural rubber, also drying oils such as tung oil and divinylacetylene.

Polybutadien wird dadurch gewonnen, daß Butadien in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel in Anwesenheit eines Hydroperoxyd-Katalysators, wie z. B. Cumenhydroperoxyd, polymerisiert wird. Das Polybutadien kann entweder als viskose Flüssigkeit oder als gummiartiger Feststoff zur Verarbeitung gelangen und auf die Oberfläche der Reifeninnenwand oder auf die Oberfläche der Felge (oder auf beide Flächen) schichtartig aufgebracht werden. Sobald dieses Polymer der zum Aufblasen des Reifens verwendeten Druckluft ausgesetzt wird, nimmt es den Sauerstoff aus der Luft auf und setzt allmählich den Polymerisationsvorgang fort. Nach Maßgabe der Absorption des Sauerstoffs aus der Luft sinkt der Aufblasdruck des Reifens. Das zurückbleibende Aufblasmedium ist eine Mischung aus inerten Gasen, die keinen unerwünschten Einfluß mehr auf den Kautschuk des Reifens ausüben kann.Polybutadiene is obtained by putting butadiene in a hydrocarbon solvent in the presence of a hydroperoxide catalyst, such as. B. cumene hydroperoxide polymerized will. The polybutadiene can be either as a viscous liquid or as a rubbery one Solid matter for processing and on the surface of the tire inner wall or be applied in layers on the surface of the rim (or on both surfaces). Once this polymer is exposed to the compressed air used to inflate the tire it takes up the oxygen from the air and gradually starts the polymerisation process away. The inflation pressure decreases as the oxygen is absorbed from the air of the tire. The remaining inflation medium is a mixture of inert gases, which can no longer exert an undesirable influence on the rubber of the tire.

In ähnlicher Weise können unstabilisierte, synthetische Kautschukarten, wie beispielsweise die Mischpolymerisate von Butadien und Styrol, zur Anwendung gelangen; auch sie nehmen den Sauerstoff aus dem Aufblasdruck im Reifeninnern auf, so daß die erfindungsgemäß angestrebten Wirkungen erzielt werden.In a similar way, unstabilized, synthetic rubbers, such as the copolymers of butadiene and styrene, for example reach; They also take up the oxygen from the inflation pressure inside the tire, so that the effects aimed at according to the invention are achieved.

Ein weiteres sauerstoffabsorbierendes Polymer, das sich leicht in die Form einer überzugsschicht oder eines Futters überführen läßt, ist Naturkautschuk, der mit Aceton extrahiert worden ist. So können beispielsweise 100 g Crepekautschuk 24 Stunden lang mit 500 cms Aceton in einem Rückflußkondensator extrahiert werden. Das Extraktionsprodukt wird zu einer Schicht ausgebreitet und auf die Innenwandfläche des aus Reifen und Felge begrenzten Lufthohlraums aufgebracht; dort absorbiert es den Sauerstoff, so daß das Aufblasmedium des Reifens im wesentlichen inert wird, soweit es sich um die Oxydation des Reifenkautschuks handelt.Another oxygen absorbing polymer that easily slips into the form of a coating layer or a lining can be converted is natural rubber, which has been extracted with acetone. For example, 100 g crepe rubber Extract with 500 cms of acetone in a reflux condenser for 24 hours. The extraction product is spread out in a sheet and placed on the inner wall surface applied to the air cavity defined by the tire and rim; there it absorbs the oxygen so that the tire inflation medium is essentially inert will, as far as it is about the oxidation of the tire rubber.

Die Trockenöle, wie beispielsweise Tungöl, Divinylacetylen usw., können auf die Reifeninnenwandung aufgesprüht, aufgepinselt oder aufgeschlämmt werden, um die Schutzschicht zu bilden. Genau wie bei Verwendung von Leinöl können die Mengen anderer Trockenöle, die notwendig sind, um den Lufthohlraum der Reifen verschiedener Größen inert zu machen, leicht berechnet werden. Für die verschiedenen Reifengrößen finden zweckmäßig verschiedene Mengen des sauerstoffabsorbierenden Mittels Anwendung.The drying oils, such as tung oil, divinylacetylene, etc., can be sprayed, brushed or slurried onto the inner wall of the tire, to form the protective layer. Just like when using linseed oil, the amounts can other drying oils that are necessary to make the air cavity of the tires different Making quantities inert can easily be calculated. For the different tire sizes different amounts of the oxygen-absorbing agent are expediently used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Motor vehicle wheel, consisting of tires, in particular tubeless tire, and rim, characterized in that in the interior of the tire and cavity enclosed by the rim, an oxygen-absorbing substance, e.g. B. drying oil, linseed oil, tung oil, divinylacetylene, polybutadiene, a non-stabilized one Mixed polymer of butadiene and styrene, natural rubber extracted with acetone or the like. Is arranged.

2. Wheel according to claim 1, characterized in that the oxygen absorbing substance z. B. in the form of a layer on the inner wall of the tire is appropriate.

3.- wheel according to claim 1, characterized in that the oxygen-absorbing Fabric z. B. in the form of a layer on the surface facing the cavity Rim is arranged.

4. tire for a wheel according to claim 1, characterized in that that the oxygen-absorbing substance is arranged distributed inside the tire body is.