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Schlauchloser Luftreifen Die Erfindung bezieht sich auf schlauchlose
Luftreifen.
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Es sind schlauchlose Luftreifen bekannt, die aus einer mehrschichtigen,
vulkanisierbaren Kautschukmischung mit eingebetteten Cordschnüren aus Baumwolle,
Kunstseide od. dgl. bestehen, die ihrerseits aus einer Vielzahl von endlosen, gedrehten
Fäden oder Fasern zusammengesetzt sind, deren Zwischenräume oder Kanäle mit durch
ein Imprägnierungsmittel hervorgerufenen Unterbrechungen versehen sind, die den
Luftdurchtritt durch die Kanäle verhindern.
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Die Erfindung bezweckt, den Auslaß, das Aussickern oder das Strömen
der Luft der Luftbereifung aus der Luftkammer des Reifens mit Sicherheit zu dem
äußeren Teil dieses Reifens durch die Zwischenräume der Verstärkungsfäden hindurch
zu verhindern, die zum Aufbau des Reifens benutzt werden.
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Es sind zahlreiche Hilfsmittel bekannt, um die Aufblaseluft in schlauchlosen
Bereifungen an dem Aussickern oder der Diffusion in die Karkasse zu hindern. Man
hat z. B. eine Auskleidung oder einen Gummiüberzug an der Innenoberfläche einer
schlauchlosen Bereifung benutzt.
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Es sind auch Versuche gemacht worden, die Aufblaseluft durch Imprägnieren
der Verstärkungscords mit Mischungen zurückzuhalten, welche harzartiger Natur sind,
aber es ist gefunden worden, daß es schwierig ist, das Luftdiffusionsmaß auf Null
zu vermindern und gleichzeitig einen hohen Biegungsgrad aufrechtzuerhalten, welcher
in den Verstärkungscords oder -fäden erforderlich ist.
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Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine schlauchlose Luftbereifung
zu entwickeln, die ein wanderndes flüssiges blockierendes Mittel hat, welches in
die Zwischenräume der Verstärkungscords des Reifens herausstrebt, wobei es sich
darin sammelt, um den Luftdurchgang durch die Zwischenräume der Cords oder Fäden
wirksam zu blockieren. Noch spezieller besteht der Hauptzweck dieser Erfindung darin,
eine schlauchlose Luftreifendecke mit Schichten von gummiüberzogenem Reifencordgewebe
zu bauen, deren Gummi mit einer Ausscheidungsflüssigkeit zusammengesetzt worden
ist und insbesondere einem wandernden Ö1, welches mit dem Gummi nicht vereinbar
oder in dem Gummi sehr leicht löslich ist, wie z. B. ein hydroxyliertes (:51, wie
Rizinusöl usw., welches in genügender Menge zu den Zwischenräumen des Cords wandert,
um als eine Flüssigkeitsfüllung zu wirken und dadurch den Durchgang von Luft durch
die Zwischenräume zu blockieren, während gleichzeitig die flexible Natur des Cords
verbessert wird. Es ist ein weiterer Zweck der Erfindung, ein flüssiges blockierendes
Mittel vorzusehen, welches mit dem Gummiteil der Schicht zusammengesetzt sein
kann
und welches dann veranlaßt wird, sich in den Zwischenräumen der Verstärkungscords
anzusammeln, nachdem die Lagen oder Schichten in einer Reifenkarkasse vereinigt
worden sind.
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Der Gedanke, die Zwischenräume der Verstärkungsfäden einer solchen
Luftbereifung einfach mit irgendeinem Ö1 zu imprägnieren, war praktisch nicht zu
verwirklichen, da das Öl die richtige Verbindung des Gummiteiles des Reifens mit
den Verstärkungsfäden während der Vulkanisierung des Gummis in der Form verhindert
oder beeinträchtigt.
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Ein mit Gummi verträgliches Ö1 konnte das Prohlem auch deshalb nicht
lösen, weil das Öl nicht aus dem Gummi an den Cord wandert.
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Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wurde erst
gefunden, als ein mit Gummi unverträgliches Öl, z. B. Rizinusöl, in den Gummiteil
der Bereifung einverleibt und dann mit diesem so behandelten Gummi die Verstärkungsfäden
dünn überzogen wurden, so daß das Vorhandensein des Öles die Verbindung des Gummis
an den Fäden während der Vulkanisierung nicht störte, wobei gleichzeitig entdeckt
wurde, daß die Hitze der Vulkanisierung das gummiunverträgliche Öl in vorteilhafter
Weise aus dem Gummi an die Zwischenräume der Fäden treibt, wodurch wirksame Sperren
gegen den Durchgang der Luft aus der Innenkammer der Luftbereifung durch die Zwischenräume
der Fäden und schließlich nach außen von der Reifendecke gebildet werden.
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Bei einem schlauchlosen Luftreifen der eingangs erwähnten Art enthält
deshalb nach der Erfindung die Kautschukmischung eine mit Gummi unverträgliche Ausscheidungsflüssigkeit,
von der eine genügende Menge in die Zwischenräume der Cords gewandert ist, um eine
Sperre gegen die Luftbewegung in Längsrichtung durch die Cords zu bilden.
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Die gummiunverträgliche Flüssigkeit kann ein hydroxyliertes Öl sein.
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Zweckmäßig ist die gummiunverträgliche Flüssigkeit Rizinusöl, das
in einer Menge von etwa 3 bis 15 Teilen pro 100 Gummiteilen vorhanden ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit der Zeichnung hervor, die Ausführungsbeispiele zeigen, und zwar
Fig. 1 einen Reifen<iuerschnitt gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine perspektivische
Ansicht eines Zweilagenverstärkungscords, welche die Kabel des Cords in gedrehter
Beziehung zueinander zeigt, Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt des in Fig. 2
gezeigten Cords, Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt eines Teiles einer Lage des
Reifens nach Fig. 1, welcher zeigt, wie die Ausschwitzungs- oder Aussickerungsfiüssigkeit
aus dem Gummi, der einen Teil eines Verstärkungscords umgibt, in die Zwischenräume
gewandert ist, die durch die Fäden des Cords gebildet sind, Fig. 5 einen vergrößerten
Querschnitt eines Teiles eines Baumwollcords, welcher die einzelnen Baumwollfasern
und die dadurch gebildeten Zwischenräume zeigt, Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt
eines Teiles eines Kunstseidencords, welcher die einzelnen Kunstseidenfasern und
die dadurch gebildeten Zwischenräume zeigt, Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt
eines Teiles eines Nyloncords, welcher die einzelnen Nylonfäden und die durch die
Fäden gebildeten Zwischenräume zeigt, die eine Ausscheidungsflüssigkeit enthalten.
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Fig. 1 zeigt eine schlauchlose Bereifung 1, die auf eine Felge 2
montiert ist, wobei eine Luftkammer 3 für die Aufblaseluft des Reifens gebildet
ist. Beides, der Reifen 1 und die Felge 2, sind von üblicher Konstruktion. Der Reifen
1 ist mit einem Laufflächenteil 4, Seitenwänden 5 und Gevçebeeinlagen 6 hergestellt,
die an den Wulsten 7 und 8 verankert sind, die ihrerseits die Wulstsitze 9 und 10
der Bereifung bilden.
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Die Einlagen 6 sind ebenfalls in herkömmlicher Weise konstruiert
und in dem Beispiel aus Kunstseidencordgewebe mit einer üblichen Klebmittelkomposition
hergestellt, die einen Gummilatex und ein Phenol-Aldehyd-Harz enthält. Das Klebemittel
dient dazu, um das Gewehe mit einer dünnen Gummidecke zu verbinden, die in der herkömmlichen
Weise auf beiden Seiten des Gewebes aufkalandiert ist.
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Das Neue der Erfindung betrifft die Zusammensetzung des benutzten
Gummis, um das Gewebe zu bedecken. Der Gummi, welcher benutzt werden kann und der
natürlicher Gummi oder irgendeiner der üblichen synthetischen Gummis sein kann,
ist in einer den herkömmlichen Methoden ähnlichen Weise mit der Ausnahme zusammengesetzt,
daß eine Ausschwitzungs- oder Aussickerungsflüssigkeit in den Gummi eingearbeitet
ist, der leicht auf das Gewebe aufgetragen werden soll. Die schlauchlosen Luftbereifungen
der Erfindung wurden in einer üblichen Weise konstruiert, wobei herkömmliche Gummi-
zusammensetzungsbestandteile
üblicher Bereifung auch für den verbesserten Reifen der Erfindung benutzt wurden,
mit der Ausnahme, daß dem Gummi ein flüssiges wanderndes Öl hinzugefügt wurde, bevor
der Gummi auf ein Kunstseidenverstärkungsgewebe aufgetragen wurde. Die Zusammensetzung
für einen verbesserten Reifen nach der Erfindung ist nachfolgend angegeben: Naturgummi
.................... 100,00 Teile Stearinsäure ................... 2,00 Teile Ruß
.................... 30,00 Teile Dihenzothiazyldisulfid ........ 0,50 Teile Mercaptobenzothiazol
........ 0,75 Teile Diphenylguanidin 0,30 Teile Zinkoxyd ................... 3,00
Teile Schwefel ..................... 2,75 Teile Harzöl Mittelprozeßöl (Mineralöl)
Rizinusöl .................... 12,50 Teile Der natürliche Gummi wird zusammen mit
den oben angeführten Bestandteilen in einen Innenmischer gebracht und in eine homogene
Mischung gemischt.
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Der Gummi kann auch auf ein Aufwärmwalzwerk gebracht und mit diesen
Bestandteilen gemischt werden, bis ein Band aus Gummi hergestellt ist. Das Harzöl
und das Mittelprozeßöl werden als eine Fabrikationshilfe benutzt, da sie helfen,
den zusammengesetzten Gummi zu erweichen und ihm Klebrigkeit zu geben.
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Das Harzöl ist ein gut bekannter Bestandteil mit einem spezifischen
Gewicht von 1,02, einer Verseifungszahl von 110 und einer Säurezahl von 85. Das
Mittelprozeßöl ist ein Mineralöl mit einem spezifischen Gewicht von 0,900. Das in
dieser Erfindung benutzte Rizinusöl hat ein spezifisches Gewicht von 0,958, eine
Verseifungszahl von 180, eine Säurezahl von 8 und eine Jodzahl von 85.
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Fig. 2 zeigt einen üblichen Zweilagenreifencord 11, der aus Kabeln
12 und 13 aufgebaut ist, von denen jedes seinerseits aus einer großen Menge einzelner
Fäden aufgebaut ist, von denen einige erheblich vergrößert bei 14 gezeigt sind,
deren Zahl von dem benutzten Material abhängt. Beispielsweise wurden in dem Falle
von Kunstseide 1650 Fäden benutzt, um ein einziges Kabel 12 herzustellen, und in
dem Falle von Nylon wurden 840 Fäden benutzt, um ein einziges Kabel herzustellen.
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Fig.3 zeigt den Cord nach Fig.2 in größerem Maßstab, wobei die zur
Herstellung der Kabel 12 und 13 des Cords 11 benutzten einzelnen Fäden 14 gezeigt
sind und wobei die Zwischenräume oder Lücken 15 dargestellt sind, die infolge der
durch die Fäden relativ zueinander eingenommenen Abstände durch die Länge des Cords
gebildet sind.
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Fig. 4 zeigt einen Teil des in Fig. 2 dargestellten Cords, eingebettet
in einen Gummischichtüberzug 16, der ein Sickeröl enthält, welches symbolisch bei
17 gezeigt ist und welches sich in den Zwischenräumen 15 angesammelt hat, da das
Öl mit der Gummikomposition des Schichtüberzuges unverträglich ist. Nach der Erfindung
ist Rizinusöl das Ausschwitz- oder Sickermaterial, welches in dem Gummischichtüberzug
benutzt ist, und es ist gefunden worden, daß das Rizinusöl an die Gummioberfläche
wandert, die den Cord umgibt und Öltröpfcben bildet, die dann in den Zwischenräumen
des Cords an verschiedenen Stellen längs der Länge des Cords wirken, wobei sie Barrie
ren gegen die Bewegung der Luft durch die durch die Fäden des Cords gebildeten Zwischenräume
bilden.
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Fig. 5 zeigt einen Teil eines Baumwollcords, hergestellt aus Baumwollfasern
18, welche Zwischenräume 19 bilden, die mit einem Sickeröl 20 in Tröpfchen an Intervallen
längs der Länge der Zwischenräume blockiert sind. Je mehr Öl in dem Gummischichtüberzug
benutzt ist, desto größer wird die durch Wanderung in diese Zwischenräume gesammelte
Ölmenge sein. Wenn genug Öl verwendet wird, werden die Zwischenräume vollständig
mit dem Öl gefüllt sein, da es aus dem Gummi zu den Lücken wandert.
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Fig. 6 zeigt einen Teil eines Kunstseidencords (rayon), hergestellt
aus Kunstseidenfäden 21, wobei jeder eine unregelmäßige Oberfläche hat und Zwischenräume
22 bildet, die in Intervallen mit einer Ausscheidungsflüssigkeit 23 blockiert sind.
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Fig. 7 zeigt einen Teil eines Nyloncords, hergestellt aus Nylonfäden
24, die ihrerseits Zwischenräume 25 bilden, welche in Intervallen mit einer Ausscheidungsflüssigkeit
26 blockiert sind.
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Es kann irgendeine Flüssigkeit, welche mit der Gummikomposition nicht
verträglich ist oder von einer verhältnismäßig geringen Löslichkeit ist (d. b. die
etwa 1 bis 3 0/o löslich in der Gummizusammensetzung ist), benutzt werden. Besonders
nützliche Wanderflüssigkeiten sind die Öle, die aus dem Gummi, in welchen sie gemischt
worden sind, zu wandern oder auszuscheiden suchen; von besonderem Wert sind die
hydroxylierten Ole, welche in dem Gummi von einem niedrigen Löslichkeitsgrad sind,
insbesondere Rizinusöl.
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Auch die Ester der Fettsäuren können benutzt werden, einschließlich
der Ester von Rizinolsäure und insbesondere Methylricinoleat, Äthylricinoleat, Propylricinoleat
Butylricinoleat, Glyzerin a-monoricinoleat und die Ester von Myristinsäure, solche
wie Gamma - chloro - propylen - glyco 1- a - myristat. Gewisse Polyester können
auch benutzt werden, einschließlich Polypropylenadipat, Polypropylenazalat und Polyäthylenadipat.
Polyglycole können ebenfalls benutzt werden, einschließlich der Polyäthylenglycole,
die ein Durchschnittsmolekulargewicht von 200, 300, 400 und 600 haben, von denen
jedes Öle sind. Die Polypropylenglycole, die ein Durchschnittsmolekulargewicbt von
150, 425, 1025 und 2025 haben, von denen jedes Flüssigkeiten sind; Methoxypolyäthylenglycole,
die ein Durchschnittsmolekulargewicht von 350, 550 und 750 haben, wobei die unteren
zwei Öle sind und die anderen einen Gefrierpunkt von 27 bis 320 C haben, und solche
anderen Polyglycole, wie die Polybutylenglycole und die Polyneopentylglycole. Es
ist zu bevorzugen, die Polyglycole mit niederem Molekulargewicht zu benutzen. Die
vorerwähnten Polyglycole können auch mit Fettsäuren verestert sein, um die entspre-
chenden
Mono- oder Diester zu erzielen, von denen jeder in der Erfindung benutzt werden
kann, wo die resultierende Zusammensetzung ein Öl und von einer sehr geringen Löslichkeit
in der Gummizusammensetzung ist. Glyzerin, insbesondere Äthylenglycol, kann ebenfalls
in der Erfindung benutzt werden. Diese Öle können in genügenden Mengen benutzt sein,
um eine wirksame Versperrung in der Cordstruktur des Reifens zu bewirken. Wirksame
Blockierung hängt nicht von der vollständigen Ausschaltung der Zwischenraumfläche
des Cords ab, sondern auch die teilweise Besetzung der Zwischenräume der Cords durch
das Ausscheidungsöl reicht aus, um eine wirksame Blockierung der Luft zu bewirken.
3 Teile Rizinusöl sind ausreichend, aber es ist vorzuziehen, 5 bis 15 Teile zu benutzen.
Mehr als 15 Teile zu benutzen ist nicht wünschenswert, weil die wirksame Blockierung
bei Benutzung einer geringeren Menge erzeugt wird.
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Die Erfindung ist besonders schlauchlosen Luftbereifungen angepaßt;
jedoch findet die Erfindung auch Verwendung bei der Herstellung von pneumatischen
Luftfedern, Hochdruckluftschläuchen, Höhendruckanzügen und Luftmatrazengeweben od.
dgl.
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PATENTANSPRSCHE 1. Schlauchloser Luftreifen, bestehend aus einer
mehrschichtigen, vulkanisierbaren Kautschukmischung mit eingebetteten Cordschnüren
aus Baumwolle, Kunstseide od. dgl., die ihrerseits aus einer Vielzahl von endlosen,
gedrehten Fäden oder Fasern zusammengesetzt sind, deren Zwischenräume oder Kanäle
mit durch ein Imprägnierungsmittel hervorgerufenen Unterbrechungen versehen sind,
die den Luftdurchtritt durch die Kanäle verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kautschukmischung eine mit Gummi unverträgliche Ausscheidungsflüssigkeit enthält,
von der eine genügende Menge in die Zwischenräume der Cords gewandert ist, um eine
Sperre gegen die Luftbewegung in Längsrichtung durch die Cords zu bilden.