DE1172136B

DE1172136B - Insert pieces for equipping the tread of rubber tires, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1172136B
Application number: DED37699A
Authority: DE
Inventors: Karl Jung
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1961-12-16
Filing date: 1961-12-16
Publication date: 1964-06-11

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: B 62 gBoarding school Class: B 62 g

Deutsche KL: 63 e-19/02 German KL: 63 e- 19/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

1172 136
D 37699 II / 63 e 16. Dezember 1961 11.Juni 19641172 136
D 37699 II / 63 e December 16, 1961 June 11, 1964

Die Erfindung betrifft Einsatzstücke zur Bestükkung der Lauffläche von Gummireifen, insbesondere für Kraftfahrzeuge.The invention relates to inserts for fitting the tread of rubber tires, in particular for automobiles.

Es ist bekannt, daß Gummireifen für Kraftfahrzeuge oder andere Fahrzeuge zur Erhöhung ihrer Griffigkeit und auch ihrer Verschleißfestigkeit mit Einlagerungen aus harten Stoffen, etwa Karbiden von Bor, Silizium, Vanadium oder Wolfram, versehen werden können. Diese Einlagerungen werden beispielsweise in Form von Pulver, Splittern oder anderen regelmäßig oder unregelmäßig geformten Zusätzen in den Gummi eingebracht. Es ist auch bereits bekannt, Einsätze aus Wolframkarbid-Hartmetallen vorzusehen, die die Form von Kugeln oder Kugelkalotten aufweisen. Insbesondere die zuletzt genannte Ausführungsform der bekannten Einsätze oder Einlagerungen wurde zeitweise für besonders vorteilhaft gehalten, da hierbei den besonderen Verschleißverhältnissen bei den unterschiedlichen Gummisorten durch Wahl entsprechender Hartmetallegierungen oder durch besondere Anordnung der Einsätze Rechnung getragen werden konnte. Es hat sich aber gezeigt, daß so bestückte Reifen vor allen Dingen dann, wenn sie beim Gebrauch mit hoher Umdrehungszahl umlaufen, den pratkischen Erfordernissen nicht genügen, da an den verhältnismäßig schweren Einsatzstücken beim Umlauf beachtliche Zentrifugalkräfte wirken, die die Einsätze von ihrer ursprünglichen Lage fort nach außen treiben, wobei die Gummigrundmasse durchbohrt und folglich zerstört wird. Einsätze in Form von unregelmäßig geformten Splittern haben sich in der Praxis ebenfalls nicht bewährt, weil die Gummireifen beim Gebrauch einer andauernden Walkbeanspruchung unterliegen, die dazu führt, daß die scharfen Karbid- oder Hartmetallsplitter die zwischen ihnen verlaufenden Gummilamellen durchschneiden und so den Werkstoff vorzeitig zerstören.It is known that rubber tires for automobiles or other vehicles to increase their Grip and also their wear resistance with deposits of hard materials, such as carbides of Boron, silicon, vanadium or tungsten, can be provided. These storages are for example in the form of powder, splinters or other regularly or irregularly shaped additives introduced into the rubber. It is also already known that inserts made from tungsten carbide hard metals provide that have the shape of spheres or spherical caps. In particular the latter Embodiment of the known inserts or storages has been found to be particularly advantageous at times because of the special wear conditions of the different types of rubber by choosing appropriate hard metal alloys or by special arrangement of the inserts could be worn. It has been shown, however, that tires equipped with this if they rotate at high speeds when in use, do not meet the practical requirements, there are considerable centrifugal forces on the relatively heavy inserts during rotation act that drive the inserts outward from their original location, with the gum base pierced and consequently destroyed. Inserts in the form of irregularly shaped splinters have also not proven themselves in practice, because the rubber tires are subject to constant flexing stress during use, which in turn leads that the sharp carbide or hard metal splinters the rubber lamellae running between them cut through and thus destroy the material prematurely.

Im Hinblick auf die obenerwähnten Erfahrungen mit kugelbestückten und stiftbestückten Laufflächen von Gummireifen liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß für die Verwendbarkeit solcher Hartmetalleinsätze in Gummireifen das Verhältnis des spezifischen Gewichtes der Stifte zu dem des Laufflächengummis von Bedeutung ist, d. h. mit anderen Worten, daß das Verhältnis des spezifischen Gewichtes der Stifte zu demjenigen des Gummis möglichst klein sein muß. Praktisch kann dies dadurch verwirklicht werden, daß beispielsweise der Gummimasse Beschwerungsstoffe zugefügt werden und auf diese Weise der Nenner des oben angegebenen Verhältnisses größer gemacht wird. Dieser Weg ist jedochWith regard to the above-mentioned experience with ball-tipped and pin-tipped running surfaces of rubber tires, the invention is based on the knowledge that for the usability of such hard metal inserts in rubber tires the ratio of the specific weight of the pins to that of the tread rubber is important, d. H. in other words that the ratio of the specific gravity the pins must be as small as possible to that of the rubber. In practice, this can be achieved in this way be that, for example, weighting substances are added to the rubber compound and on this way the denominator of the ratio given above is made larger. This path is however

Einsatzstücke zur Bestückung der Lauffläche von Gummireifen, insbesondere für KraftfahrzeugeInserts for fitting the tread of rubber tires, in particular for motor vehicles

Anmelder:Applicant:

Deutsche Edelstahlwerke Aktiengesellschaft, Krefeld, Oberschlesienstr. 16Deutsche Edelstahlwerke Aktiengesellschaft, Krefeld, Oberschlesienstr. 16

Als Erfinder benannt:
Karl Jung, MünchenNamed as inventor:
Karl Jung, Munich

nicht in allen Fällen zu beschreiten, da durch den Zusatz solcher Beschwerungsstoffe zur Gummimasse auch deren Elastizitätseigenschaften verändert werden.not to be taken in all cases, because of the addition of such weighting substances to the rubber compound their elasticity properties are also changed.

Um die Nachteile der oben beschriebenen Einsatzstücke zur Bestückung der Lauffläche von Gummireifen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Einsatzstücke aus an sich bekanntem härtbarem Hartmetall bestehen, bei dem ein oder mehrere Karbide in eine härtbare Grundmasse eingelagert sind. Vorzugsweise kann erfindungsgemäß bei dem härtbaren Hartmetall das Karbid aus Titankarbid und die härtbare Grundmasse aus Stahl bestehen.
Hartmetalle der genannten Art sind erst seit verhältnismäßig kurzer Zeit bekannt, und sie sind bisher nur für die Herstellung von Verformungswerkzeugen verwendet worden. Hierbei spielt die Tatsache, daß sie ein wesentlich geringeres spezifisches Gewicht aufweisen als die anderen bekannten Hartmetalle, keine Rolle. Bei den vorbekannten Anwendungsgebieten wurde lediglich die Eigenschaft dieser Hartmetalle ausgenutzt, daß sie durch Wärmebehandlung ausgehärtet werden können, wobei diese Wärmebehandlung erst im Anschluß an eine mechanische Formgebung der Hartmetalle durchgeführt wird.In order to avoid the disadvantages of the above-described inserts for equipping the tread of rubber tires, the invention proposes that the inserts consist of hardenable hard metal known per se, in which one or more carbides are embedded in a hardenable base material. According to the invention, the carbide of the hardenable hard metal can preferably consist of titanium carbide and the hardenable base material of steel.
Hard metals of the type mentioned have only been known for a relatively short time, and they have so far only been used for the production of forming tools. The fact that they have a significantly lower specific weight than the other known hard metals does not play a role here. In the previously known fields of application, only the property of these hard metals was used that they can be hardened by heat treatment, this heat treatment being carried out only after mechanical shaping of the hard metals.

Ein Vergleich der spezifischen Gewichte zeigt, daß das obengenannte aushärtbare Hartmetall für den erfindungsgemäßen Zweck besonders geeignet ist. Während nämlich das spezifische Gewicht von normalemA comparison of the specific gravity shows that the above-mentioned hardenable hard metal for the inventive Purpose is particularly suitable. While namely the specific gravity of normal

Wolframkarbid-Kobalt-Hartmetall zwischen 13,5 und 14 kg/dm³ liegt, beträgt das spezifische Gewicht eines Titankarbid-Stahl-Hartmetalls nur etwa 6 kg/dm³. Da das spezifische Gewicht des ausvulkanisierten Gummis, wie er für Autoreifen verwendet wird, etwa 1,1 ist, bleibt allerdings immer noch die Tatsache bestehen, daß die Einsätze etwa sechsmal schwerer sind als die Gummigrundmasse. Es müßte also an sichTungsten carbide-cobalt hard metal is between 13.5 and 14 kg / dm ³ , the specific weight of a titanium carbide steel hard metal is only about 6 kg / dm ³ . However, since the specific gravity of the fully vulcanized rubber used for automobile tires is about 1.1, the fact remains that the inserts are about six times heavier than the rubber base. So it would have to be in itself

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befürchtet werden, daß auch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einsatzstücke, insbesondere bei hoher Geschwindigkeit, im Autoreifen wandern. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß dies nicht der Fall ist und daß die Einsatzstücke bei 5 den praktisch in Frage kommenden Geschwindigkeiten fest an ihrer Stelle verbleiben.it is feared that the insert pieces proposed according to the invention, in particular at high speed, wandering in car tires. Surprisingly, however, it has been shown that this is not the case and that the inserts at 5 the practically possible speeds remain firmly in place.

Eine weitere Verbesserung des festen Sitzes derartiger Einsätze kann noch erreicht werden, wenn nach einem weiteren Erfindungsmerkmal die Einsatzstücke die Form von Stiften haben, bei denen ein großflächiger Kopf mit einem Hals kleineren Durchmessers und dieser wiederum mit einem Schaft noch kleineren Durchmessers verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß das Einsatzstück in Richtung seiner etwaigen Wanderung unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft verschiedene Kanten und Vorsprünge aufweist, in die die Gummigrundmasse eingreifen und so das Einsatzstück besser festhalten kann. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, wenn nach einem weiteren Erfindungsgedanken die Oberfläche der Einsatzstücke aufgerauht ist. Eine solche Bearbeitung der Oberfläche ist bei Verwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen aushärtbaren Hartmetalls besonders leicht durchzuführen, da dieser Werkstoff sich vor Durchführung der Härtebehandlung verhältnismäßig leicht mechanisch bearbeiten läßt. Bei den bisher verwendeten Hartmetallen war dies nicht so leicht möglich, da eine etwaige Bearbeitung nach dem Vorsinterprozeß durchgeführt werden mußte. In diesem Stadium sind aber die Formlinge noch verhältnismäß weich und können daher bei der Ausführung einer mechanischen Bearbeitung, im vorliegenden Fall also einer Aufrauhung der Stiftoberfläche, leicht beschädigt werden.A further improvement in the tight fit of such inserts can still be achieved if According to a further feature of the invention, the insert pieces have the shape of pins in which a Large head with a neck of smaller diameter and this in turn with a shaft smaller diameter is connected. This configuration ensures that the insert different edges in the direction of its possible migration under the influence of centrifugal force and has protrusions into which the gum base engages to better hold the insert can. This effect can be intensified if, according to a further inventive idea the surface of the inserts is roughened. Such finishing of the surface is in use the hardenable hard metal proposed according to the invention is particularly easy to carry out, since this material is relatively easy to mechanically change before the hardening treatment is carried out can edit. With the hard metals used up to now, this was not so easily possible, since one any machining had to be carried out after the pre-sintering process. Are at this stage but the moldings are still relatively soft and can therefore be used when performing a mechanical Machining, in the present case a roughening of the pin surface, slightly damaged will.

Um die Form der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einsatzstücke für die Bestückung von Gummireifen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, näher zu erläutern, wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Einsatzstift schematisch im Querschnitt dargestellt ist.In order to change the shape of the insert pieces proposed according to the invention for equipping rubber tires, in particular for motor vehicles, to be explained in more detail, reference is made to the drawing in which a Insert pin is shown schematically in cross section.

In die Gummigrundmasse 1 ist der Einsatzstift 2 eingebettet. Dies geschieht, indem die Stifte in die noch nicht ausvulkanisierte, teigartige Masse eingedrückt werden und sodann die Vulkanisation durchgeführt wird. Diese Verfahrenseinzelheiten gehören jedoch nicht zum Gegenstand der Erfindung, da sie bei den bekannten kugelförmigen Hartmetalleinsätzen in der gleichen Weise zur Anwendung kamen. Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Einsatzstift weist einen großflächigen Kopf 3 auf, der bei 4 in einen Hals 5 kleineren Durchmessers übergeht. Dieser wiederum ist bei 6 mit einem Schaft 7 noch kleineren Durchmessers verbunden. Der Schaft 7 ragt mit seiner Stirnfläche 8 mehr oder weniger aus der Gummigrundmasse heraus und verschafft dem Reifen auf diese Weise Griffigkeit und Abtriebfestigkeit. Durch die besondere Ausgestaltung des stiftförmigen Einsatzes entstehen bei 4 und 6 die obenerwähnten Angriffsflächen für die Gummimasse 1.The insert pin 2 is embedded in the gum base 1. It does this by putting the pins in the not yet fully vulcanized, dough-like mass are pressed in and then the vulcanization is carried out. These procedural details include however, it is not the subject of the invention, since it is the case with the known spherical hard metal inserts were used in the same way. The insert pin proposed according to the invention has a large head 3, which merges at 4 into a neck 5 of smaller diameter. This is in turn connected at 6 to a shaft 7 of even smaller diameter. The shaft 7 protrudes with its end face 8 more or less out of the rubber base and in this way provides the tire with grip and resistance to abrasion. Due to the special design of the pin-shaped insert, those mentioned above arise in 4 and 6 Contact surfaces for the rubber compound 1.

Claims

Patent claims:

1. Insert pieces for equipping the tread of rubber tires, especially for motor vehicles, characterized in that the inserts consist of hardenable hard metal known per se, in which one or several carbides are embedded in a hardenable base material.

2. Insert pieces according to claim 1, characterized in that the hardenable hard metal the carbide consists of titanium carbide and the hardenable base material consists of steel.

3. Insert pieces according to claim 1 or 2, characterized in that they are in the form of Have pins in which a large-area head (3) with a neck (5) of smaller diameter and this in turn is connected to a shaft (7) of even smaller diameter.

4. Insert pieces according to one of claims 1 to 3, characterized in that the surface the insert is roughened.

1 sheet of drawings