DE1680487A1 - Spike fuer Kraftfahrzeugreifen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

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1478

Firma Karl Simon

Sehramberg

Spike für Kraftfahrzeugreifen und Verfahren zu seiner Herstellung

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Die Erfindung betrifft einen Spike für Kraftfahrzeugreifen, mit einem in einem Kunststoffmantel befestigten Stift aus Hartmetall, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Spikes der vorgenannten Art werden in die Mäntel von Kraftfahrzeugreifen eingebettet, um deren Griffigkeit auf vereisten oder glatten Straßen zu erhöhen. Der Hartmetallstift ragt hierbei geringfügig über den Kunststoffmantel und die Reifenoberfläche heraus. Während die Verankerung des Kunststoffmantels in ^ dem Reifen keine besondere Schwierigkeiten bereitet, stellt die Befestigung des Hartmetallstiftes in dem Kunststoffmantel ein noch nicht befriedigend gelöstes technisches Problem dar.

Bei einem bekannten Spike besteht der Kunststoffmantel aus Delrin. Der Hartmetallstift weist auf seiner Aussenseite eine Vielzahl von rändelähnlichen Einkerbungen auf, die der Verankerung des Stiftes in dem Kunststoffmantel dienen. Jedoch nutzt sich der Kunststoffmantel wesentlich schneller als der Stift ab, so dass bereits nach verhältnismäßig kurzer Laufzeit die Verankerung des Stiftes in dem Kunststoffmantel ungenügend wird und so der Stift leicht herausgeschleudert werden kann.

ψ Es sind Versuche durchgeführt worden, den Kunststoffmantel aus Polyamid zu fertigen. Der Hartmetallstift war ebenfalls mit rändelartigen Einkerbungen versehen und auf diese Weise unmittelbar in dem Kunststoffmantel verankert. Jedoch neigt dieser Kunststoffmantel bei den beim Fahren auftretenden Betriebsbedingungen dazu, Feuchtigkeit aufzunehmen und hierdurch weich zu werden. Hierdurch wird die Verankerung des Stiftes in dem Kunststoffmantel ebenfalls ungenügend und der Stift kann leicht herausgeschleudert werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spike mit einem Kunststoffmantel zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Spik% dieser Art nicht aufweist. Ein besonderes Ziel der Erfindung ist es, einen Spike zu schaffen, dessen Hartmetallstift so verankert ist, dass er auch unter ungünstigen Umständen nicht aus dem Kunststoffmantel herausgeschleudert werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Spike zu schaffen, dessen Stift ein geringes Gewicht aufweisen kann. Auch ist es ein Ziel der Erfindung, einen Spike zu schafffen, dessen Kunststoffmantel mechanisch geringer als bei den A bekannten Spikes belastet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Spike für Kraftfahrzeugreifen, mit einem in einem Kunststoffmantel befestigten Stift aus Hartmetall,, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Fuß des vorzugsweise konischen Stiftes nicht lösbar in einer Bohrung einer metallischen Fassung, deren Höhe kleiner als die Höhe des Stiftes ist, befestigt ist, und dass der Stift mit Fassung formschlüssig in dem Kunststoffmantel befestigt ist. Es zeigte sich, dass der Hartmetallstift eines derart ausgebildeten Spikes selbst unter extremen Bedingungen sicher in dem Kunststoffmantel verankert bleibt und so die Gefahr des Herausschleuderns dieses Stiftes beseitigt ist. Auch ermöglicht die f Erfindung die Verwendung eines Kunststoffmantels aus Polyamid, insbesondere Nylon, der bei den auftretenden Betriebsbedingungen dazu neigt, Feuchtigkeit aufzunehmen und hierdurch zu erweichen. Derartige Kunststoffe haben gegenüber den anderen Kunststoffen eine grössere Abriebsfestigkeit, wodurch erreicht wird, dass sich der Reifen und der Kunststoffmantel in ungefähr gleichem Maße abnutzen. Hierdurch wird die Fahrsicherheit von mit derartigen Spikes ausgerüsteten Reifen erhöht.

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Der Hartmetallstift kann mit der Fassung in irgendeiner geeigneten Weise nichtlösbar verbunden sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Hartmetallstift in der Bohrung der Fassung im Preßsitz angeordnet ist und zusätzlich mittels Lot oder mittels eines gehärteten Kunststoffes mit der Wandung der Bohrung der Fassung verbunden ist.

Es zeigte sich, dass eine derartige nichtlösbare Verbindung zwischen der Fassung und dem Hartmetallstift auch unter extremen mechanischen Belastungen, wie sie durch die auf den Hartmetallstift einwirkende Zentrifugalkraft und das ständige Rütteln und Schlagen des Hartmetallstiftes hervorgerufen wird, aufrechterhalten bleibt.

Die hervorragenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Spikes sind insbesondere auch darauf zurückzuführen, dass die Bodenfläche der aus Fassung und Stift bestehenden Baugruppe grosser als die Bodenfläche des Stiftes ist. Als besonders günstig hat es sich hierbei erwiesen, wenn die Fassung einen erheblich grösseren Durchmesser, vorzugsweise einen 1,5 bis 2,5-fachen Durchmesser als der Fuß des Stiftes aufweist. Auch ist es im allgemeinen zweckmäßig, wenn der Boden der Fassung eben ist.

Die Höhe der Fassung ist so zu treffen, dass die nichtlösbare Verbindung zwischen Stift und Fassung auch unter extremen Bedingungen bestehen bleibt. Aus diesen Erwägungen heraus wäre es an sich vorteilhaft, eine Fassung möglichst grosser Höhe zu verwenden. Da jedoch die Fassung, die zweckmäßig aus Stahl oder Eisen bestehen kann, ein verhältnismäßig grosses spezifisches Gewicht aufweist, wird hierdurch die auf die Fassung einwirkende Zentrifugalkraft verhältnismäßig gross. Auch würde der Durchmesser des Kunststoffmantels hierdurch über eine grössere Länge vergrössert werden, was in vielen Fällen nicht erwünscht ist. Es ist deshalb -bevorzugt vorgesehen, dass die

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Höhe der Fassung wesentlich kleiner als die Höhe des Stiftes ist, vorzugsweise weniger als 1/4 der Höhe des Stiftes, insbesondere ungefähr 1/5 bis 1/6 der Höhe des Stiftes beträgt. Um bei einer derart geringen Höhe der Fassung eine sichere nichtlösbare Verbindung zwischen Fassung und Stift zu erreichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Stift in der Bohrung der Fassung im Preßsitz angeordnet ist und zusätzlich mittels Metallots oder mittels eines gehärteten Kunststoffes mit der Wandung der Bohrung der Fassung verbunden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Höhe des Stiftes wesentlich kleiner als die Höhe des Kunststoffmantels ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Fuß des Stiftes ungefähr in halber Höhe des Kunststoffmantels angeordnet ist. Hierdurch wird nicht nur der Stift verbilligt, sondern es wird auch Gewicht eingespart, so dass die auf den Stift einwirkende Zentrifugalkraft kleiner als bei den bekannten Spikes ist. Dies wirkt sich ebenfalls günstig auf die Halterung des Stiftes in dem Kunststoffmantel aus.

Das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Spikes kann zweckmäßig durch die Aufeinanderfolge folgender Verfahrensschritte gekennzeichnet sein: ™

(a) Aufbringen des Metallotes auf den Stift und/oder auf die Innenwandung der Bohrung der Fassung, vorzugsweise im galvanischen Bad, durch chemische Abscheidung oder mechanisch durch Trommeln,

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(b) Einpressen des Stiftes in die Ausnehmung der Fassung,

(c) kurzzeitige Erwärmung des Stiftes mit Fassung auf eine Temperaturhöhe, die mindestes der Schmelztemperatur des Metallotes entspricht,

(d) Umspritzen oder Umgiessen der aus Stift und Fassung bestehenden Baugruppe mit Kunststoff zur Bildung des Kunststoff mantels.

Ein weiteres zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung eines derartigen Spikes ist erfindungsgemäß gekannzeichnet durch die Aufeinanderfolge folgender Verfahrensschritte:

(a) Aufbringen des ungehärteten Kunststoffes auf den Stift und/oder auf die Wandung der Bohrung der Fassung,

(b) Einpressen des Stiftes in die Ausnehmung der Fassung,

(c) Härten des Kunststoffes durch entsprechende Erwärmung des Stiftes mit Fassung,

(d) Umspritzen oder Umgiessen der aus Stift und Fassung bestehenden Baugruppe mit Kunststoff zur Bildung des Kunststoffmantels.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiei der Erfindung dargestellt.

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Der dargestellte Spike weist einen Kunststoffmantel 10, einen aus Hartmetall bestehenden Stift 11 und eine metallische Fassung 12 auf. Der Kunststoffmantel weist ein konisches Kopfstück 13 auf, das der Verankerung des Kunststoffmantels in dem betreffenden Kraftfahrzeugreifen dient. An dieses Kopfstück 13 schliesst ein im wesentlichen zylindrisches Mittelstück 14 und an dieses ein ebenfalls zylindrisches Endstück 15 an. Der Durchmesser des Mittelstückes ist grosser als der Durchmesser des Endstückes 15. Der Kunststoffmantel besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus Polyamid, da die Erfindung ganz beson- M dere Vorteile in Verbindung mit Kunststoffmänteln aus Polyamid bietet. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf Kunststoffmantel dieses Materials beschränkt ist, sondern dass in manchen Fällen auch Kunststoffmäntel anderen Materials zweclmäßig verwendet werden können.

Der Stift 11, dessen Fuß mit 16 bezeichnet ist, ragt über die freie Stirnfläche des Endstückes 15 über, so dass er sicher in Eis oder dergleichen eingreifen kann. Dieser Stift ist hier konisch ausgebildet, was sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Als besonders günstig haben sich gesinterte Hartmetallstifte erwiesen. Die Höhe des Stiftes ist wesentlich kleiner als die Höhe des Kunststoffmantels 10, und zwar be- " findet sich die Bodenfläche 18 des Stiftes 11 geringfügig unterhalb der halben Höhe des Kunststoffmantels 10. Diese gedrungene Bauart des Stiftes wird dadurch ermöglicht, dass dieser Stift 11 in die Bohrung 21 der hier aus Stahl oder Eisen bestehenden scheibenförmigen Fassung 12 eingepresst und zusätzlich mittels Metallot mit der Wandung der Bohrung 21 verbunden ist. Als Lot ist beispielsweise Zink geeignet, das vor dem Einpressen auf den Stift 11 durch Trommeln oder galvanisch oder durch chemisches Abscheiden in äusserst dünner ··

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Schicht aufgebracht wurde. Die Schichtdicke ist zweckmäßig so zu wählen, dass der Preßsitz des Stiftes auch während oder bzw. nach dem Schmelzen des Überzuges nicht verlorengeht. In manchen Fällen kann anstelle von Hartlot auch ein gehärteter, vorzugsweise ein unter dem Handelsnamen Araldit AT IU erhältlicher Kunststoff, vorgesehen sein,der auf den Stift ebenfalls zweckmäßig durch Trommeln aufgebracht werden kann.

In diesem Ausführungsbeispiel schliesst der Stift 11 mit dem Boden 20 der Fassung bündig ab. Die Fassung 12 ist hier~ bei als kreiszylindrische flache Scheibe mit ebenem Boden 20 ausgebildet. Die Höhe der Fassung 12 ist wesentlich kleiner als die Höhe des Stiftes 11. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Höhe der Fassung ungefähr 1/5 bis 1/6 der Höhe des Stiftes. Ferner ist der Durchmesser der Fassung erheblich grosser als der Durchmesser des Fußes 16 des Stiftes.

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Claims (1)

1478 - 9 - Patentansprüche

1. Spike für Kraftfahrzeugreifen, mit einem in einem Kunststoffmantel befestigten Stift aus Hartmetall, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (16) des vorzugsweise konischen Stiftes (11) nicht lösbar in einer Bohrung (21) einer metallischen Fassung (13/ deren Höhe kleiner als die Höhe des Stiftes ist, befestigt ist, und dass der vorzugsweise konische Stift mit Fassung formschlüssig in dem Kunststoffmantel (10) befestigt ™ ist.

2. Spike nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (11) mit dem Boden (20) der Fassung"(12) bündig abschliesst.

3. Spike nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (12) als vorzugsweise kreiszylindrische, flache Scheibe ausgebildet ist.

4. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (12) aus Eisen oder Stahl be- ä steht.

5. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Stiftes (11) wesentlich kleiner als die Höhe des Kunststoffmantels (10) ist, vorzugsweise derart, dass der Boden (18) des Fußes (16) des Stiftes (11) ungefähr in halber Höhe des Kunststoffmantels (10) angeordnet ist.

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6. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Fassung wesentlich kleiner als die Höhe des Stiftes (11) ist, vorzugsweise weniger als 1/4 der Höhe des Stiftes, insbesondere ungefähr 1/5 bis 1/6 der Höhe des Stiftes beträgt.

7. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (12) einen erheblich grcsseren Durchmesser, vorzugsweise einen 1,5 - 2,5-fachen Durchmesser als der Fuß des Stiftes (11) aufweist.

8. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (12) einen ebenen Boden (20) aufweist.

9. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffmantel (10) in an sich bekannter Weise ein tellerförmiges Kopfstück (13) aufweist, an das sich ein die Fassung (12) umgebendes Mittelstück (14) kleineren Durchmessers anschliesst> an welches ein im wesentlichen zylindrisches Endstück (15) , dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Mittelstückes ist, anschliesst.

10. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffmantel (10) aus Polyamid besteht.

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11. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift gesintert ist und eine glatte, nicht nachgearbeitete Oberfläche aufweist.

12. Spike nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (11) in der Bohrung der Fassung (12) im Preßsitz angeordnet ist und zusätzlich mittels Metallot oder mittels eines gehärteten Kunststoffes mit der Wandung der Bohrung (21) der Fassung verbunden ist.

13. Verfahren zur Herstellung eines Spikes nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge folgender Verfahrensschritte :

(a) Aufbringen des Fetallots auf den Stift und/oder auf die Innerv/andung der Bohrung der Fassung, vorzugsweise im galvanischen Ead, durch chemische Abscheidung oder mechanisch durch Trommeln,

(b) Einpressen des Stiftes in die Ausnehmung der Fassung,

(c) kurzzeitige Erwärmung des Stiftes mit Fassung auf eine Temperaturhöhe, die mindestens der Schmelztemperatur des Metallots entspricht,

(d) Umspritzen oder ümgiessen der aus Stift und Fassung bestehenden Baugruppe mit Kunststoff zur Bildung des Kunststoffmantels.

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14. Verfahren zur Herstellung eines Spikes nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge folgender Verfahrens schritte:

(a) Aufbringen des ungehärteten Kunststoffes auf den Stift und/oder auf die Wandung der Bohrung der Fassung,

(b) Einpressen des Stiftes in die Ausnehmung der Fassung,

(c) Härten des Kunststoffes durch entsprechende Erwärmung des Stiftes mit Fassung,

(d) Umspritzen oder Umgiessen der aus Stift und Fassung bestehenden Eaugruppe mit Kunststoff zur Bildung des Kunststoffmantels.

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