DE2242036A1

DE2242036A1 - Fahrzeugreifen, der zum ausruesten mit gleitschutzelementen bestimmt ist, sowie eine reifenvulkanisierform zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2242036A1
Application number: DE2242036A
Authority: DE
Inventors: Sulo Paavo Jahannes Keinaenen
Original assignee: PATENT HOLDING Ltd
Current assignee: PATENT HOLDING Ltd
Priority date: 1971-08-27
Filing date: 1972-08-26
Publication date: 1973-03-01
Also published as: AT319786B; CA967860A; GB1403909A; BE788075A; FI46349B; FR2150916A1; IT962257B; CH573318A5; NL7211724A; FR2150916B3; US3842880A

Description

Patent Holding Ltd., Oy

Fabianinkatu 13 A,

00150 Helsinki 15 / Finnland

Patentanmeldung

Fahrzeumreifen» der zum Ausrüsten mit Gleitschutzelementen bestimmt ist, sowie eine Reifenvulkanisierform

zur Herstellung desselben

Die vorliegende Erfindung betrifft einen zum Ausrüsten mit Gleitschutzelementen bestimmten Fahrzeugreifen sowie eine fieifenvulkanisierform zur Herstellung desselben.

Einer der grossen Nachteile der bekannten und im Gebrauch stehenden Gleitschutzelemente liegt darin, dass sie, auf eis- und schneebedeckten Strassen mit Dauerbelag wirksam ihre Aufgabe erfüllend, auch bei eisfreier und schneefreier Fahrbahn sich intensiv in die Verschleisschicht der Strasse "einkrallen" mit der Folge, dass die Strassendecke rasch abgenutzt wird, dass auch das Gleitschutzelement, das hierbei einer bedeutend stärkeren Beanspruchung als auf vereister Fahrbahn ausgesetzt ist, stärker abgenutzt wird, dass der das Gleitschutzelement umgebende Gummi wegen der zwangsläufigen Hin- und Herbewegungen, den intensiven Seitenschwingungen und der Erwärmung der Gummimasse in Mitleidenschaft gezogen wird, wodurch sich das

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Gleitschutzelement aus der Gummi einbettung löst, dass das Gleitschutzelement durch ständiges Neigen in eine schiefe Lage gebracht wird, dass der Hartmetallzapfen bricht, dass sich das den Zapfen des Elementes umgebende Teil stark einseitig abnutzt usw. Insbesondere Stahlkörper-Elemente, deren Wichte beträchtlich über der Wichte des Gummis liegt, wirken, bedingt durch die Zentrifugalkraft, mit entsprechend grösserer Kraft auf die Strassendecke ein. Weiter werden die Gummiprofilteile (Stollen), in die ein solches Metallkörper-Element eingelagert ist, durch die Wirkung der Zentrifugalkraft stärker als die übrigen Teile des fieifenprofils gedehnt, wodurch das bekannte heulende Geräusch beim Fahren auf eis- und schneefreier Fahrbahn entsteht. Selbst wenn man die vorgenannten Beschädigungen der Gleitschutzelemente und des fieifen-Laufstreifens unberücksichtigt lässt, so hat doch schon allein der hochgradige Verschleiss der Strassendecke in vielen Ländern zu gesetzlich verankerten Vorschriften betreffend die Beschränkung der gegenwärtigen Stahlmantel-Gleitschutzelemente (jahreszeitliche und Geschwindigkeitsbeschränkungen) geführt.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine "strassenfreundliche" Gleitschutzvorrichtung zu schaffen, die nicht mit den vorgenannten Mängeln behaftet ist - unabhängig davon, ob damit vereiste oder eisfreie Strassen befahren werden. Erreicht wird diese Zielsetzung durch Einbau eines oder mehrerer Luftkissen in den Eeifen-Laufstreifen unterhalb des unteren (inneren) Endes des Gleitschutzelementes, das bzw. die sehr empfindlich auf die Belastungen, denen die Elemente ausgesetzt werden, reagieren und ein vertikales elastisches Nachgeben im Verhältnis zur Belastung gewährleisten. Beim Fahren | auf eisfreier Strasse wird dieses Luftkissen zusammengedrückt, ! und das Gleitschutzelement versinkt im ßei fen-Lauf streifen, wohingegen auf vereister Fahrbahn die Spitze des Elementes durch das Eis bis zur Strassendecke vordringt, da die Durchstosskraft der Spitze, auch wenn sie verhältnismässig gering seiii sollte, hierzu völlig ausreicht. Dank dieser Elastizität in I

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vertikaler Richtung werden gleichzeitig alle oben angeführten, auf das Gleitschutzelement nachteilig wirkenden Faktoren eliminiert.

Charakteristisch für den erfindungsgemässen !Fahrzeugreifen, dessen Laufstreifen eine geeignete Unzahl im wesentlichen senkrecht zur Lauffläche zum Beifenzentrum hin gerichtete Aussparungen (Vertiefungen) zur Aufnahme der an ihrem unteren Ende mit einer flanschartigen (wulstartigen) Verdickung versehenen Gleitschutzelelemente aufweist, ist in erster Linie, dass die genannte Aussparung von einer abwärts gerichteten Vertiefung, einer am unteren Ende dieser Vertiefung sitzenden seitlichen Erweiterung zur Aufnahme der erwähnten flanschartigen Verdickung des Elementes und einer unterhalb der genannten Erweiterung in -^ängsrichtung der Aussparung betrachtet an einer oder mehreren Stellen befindlichen zusätzlichen Erweiterung gebildet wird, so dass bei in die Aussparung eingesetztem Gleitschutzelement unterhalb dessen Flansches ein bzw. mehrere Luftkissen verbleiben.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausführungsformen von Aussparungen im fieifen-Laufstreifen sowohl in leerem Zustand als auch mit eingesetztem Gleitsehutzelement. Fig. 4- und 5 zeigen in schematisierter Form das Verhalten

des eingebauten Gl.eitschutzelementes sowohl im Normalfall beim Fahren auf vereister Strasse als auch unter Belastung auf eisfreier Asphalt-Fahrbahn. ■

Wie aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich ist₂ wurde der Lauf- ■ streifen 1 des Reifens mit verschieden geformten, einander entsprechenden Aussparungen 2, 5j 6 versehen. Die einzelne Aussparung; umfasst ein senkrecht zur Lauffläche nach unten gerichtetes i'eil 7» 10, 11 von angenähert zylindrischer (in den

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den Figuren durch, eine zusammenhängende Linie dargestellt) oder nach oben sich kegelförmig erweiternder Form (in den Figuren 2 und 3 gestrichelt dargestellt), an welches eich nach unten entsprechend die Erweiterung 12, 15, 16 anschliesst. Auf der rechten Seite der Figuren 1 bis 3 ist das Gleitschutzelement in die Aussparung eingesetzt; das Element weist an seinem unteren Ende das flanschförmige !Teil 13 auf. Bei eingesetztem Gleitschutzelement kommt das Flanschteil 16 in die vorgenannte Erweiterung der Aussparung zu liegen.

Gemäss der Erfindung sind unterhalb der letztgenannten Erweiterung eine oder mehrere zusätzliche Erweiterungen 13, 24, 14 angeordnet, die sich in Längsrichtung des Elementes betrachtet nach unten erstrecken. Diese zusätzlichen Erweiterungen werden bei eingesetztem Element nicht von dessen flanschförmigem Teil ausgefüllt, sondern bilden unter diesem das Luftkissen 19» 22, 23.

Die zusätzliche Erweiterung der Aussparung kann jede beliebige geeignete Form haben und ist nicht an die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Formen gebunden.

Gemäss Fig. 1 weitet sich das vertikale Teil der Aussparung an seinem unteren Ende nach der Seite und nach unten zu, um sich dann nach der Mitte hin zu krümmen, so dass der untere Teil der Erweiterung eine kugelförmige Fläche bildet. Dabei ist das obere Teil 12 der Erweiterung zur Aufnahme des flanschförmigen Teils 18 des Gleitschutzelementes vorgesehen, während das untere Teil die zusätzliche Erweiterung 13 für das Luftkissen 19 bildet. Fig. 2 zeigt eine Variante der vorangehend beschriebenen Ausführungsform, bei welcher die kugelförmige Fläche in der Mitte einen nach unten gerichteten Fortsatz 24 trägt. In Fig. 3 wird die Aussparung von einem von der Lauffläche nach unten (innen) gerichteten vertikalen Teil und einem von diesem sich nach unten und nach der Seite erstreckenden ringförmigen Hohlraum gebildet, in dessen Mitte sich eine als Gummikissen dienende Erhebung 25 befindet. Unterhalb des Flansches 18 ver-

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"bleibt somit das Gummikissen 25 und das dieses ringföimig umgebende Luftkissen 23. Dabei ist selb-stverständlich, dass der Durchmesser der Aussparung, insbesondere deren Oberteile 7> ΊΟ» 11 ν kleiner gewählt wird als der Durchmesser des Gleitschutzelementes an der entsprechenden Stelle, so dass es beim Einsetzen des Elementes in die Aussparung zur Spannung des dieses umgebenden Gummis kommt. .

Bei den bekannten mit Gleitschutzvorrichtungen ausgerüsteten Reifen werden im allgemeinen im Laufstreifen des Beifens gerade zylindrische, bis nahe an die Karkasse heranreichende Löcher angebracht, in welche dann die Gleitschutzelemente eingesetzt werden, und zwar so, dass sie bis auf den Boden der Löcher reichen. Unmittelbar unter den Gleitschutzelementen liegt somit eine völlig unelastische Gewebeschicht, so dass die Elemente keinerlei Möglichkeit haben, nach innen in den Gummi zu federn. Darin liegt auch die Ursache für alle eingangs beschriebenen Nachteile solcher Seifen. Zwar wurde bereits früher vorgeschlagen, für die Gleitschutzelemente spezielle "Sitzhöhlungen¹¹ zu schaffen (vgl. finn. Patent Nr₀ 42 885, US-Patent Nr. 5 186 466)_s wobei jedoch das Element jeweils bis auf den Boden dieser Höhlung gebracht wurde, so dass sich als Folgen die gleichen Nachteile wie oben beschrieben einstellten.

Es muss festgestellt werden, dass_s selbst wenn aas untere (innere) Ende des Gleitschutzelementes in einem gex-d-ssen Abstand von der Karkasse liegt, die über der Karkasse lagernde Gummischicht keine für diesen Zxireck ausreichende Elastizität besitzt. Belässt man hingegen gemäss der Erfindung unterhalb des Elementes einen freien Luftraum _s so wirkt dieses Luftkissen als " Stoßdämpfer"» Dabei geben das Luftkissen und die dieses umgebende Gummimasse beim !Fahren auf harter Fahrbahn (eisfreie Strasse mit Dauerbelag) in einem Grade nach₅ dass die Hartmetallspitze des Gleitpchutzelementes so in den Seifen gedrückt wird, dass sie mit der Lauffläche des Reifens bündig abschliesst» i'igo 4 zeigt diese Situation in schemati-

sierter Form. Auf der linken Seite ist das Element 29 (auf die Darstellung des Flansches wurde hier verzichtet) mit der Hartmetallspitze 50 und dem zwischen Karkasse und Element liegenden Luftkissen 31 zu sehen. Die Bezugszahl 32 bezeichnet die unmittelbar über der Karkasse liegende Gummischicht. Beim Fahren auf vereister Strasse befindet sich das Gleitschutzelement in Normalstellung. Die rechte Seite der Fig. 4 zeigt die Situation beim Fahren auf harter Unterlage, d. h. auf eisfreiem Asphaltbelag. Sobald die Hartmetallspitze 30 mit dem Strassenbelag in Berührung kommt, wird das Luftkissen 31 zusammengepresst und das Element in den Reifen hineingedrückt. Die gespannte Gummimasse (durch Pfeile gekennzeichnet) sorgt für sofortige Rückführung des Elementes in Normalstellung. Fig. 5 zeigt einen Fall, in dem seitliche Belastung auftritt. Die Bezugszahlen 33 und 34 bezeichnen das flanschartige Teil bzw. das Luftkissen. Seitliche Belastungen bewirken im Luftkissen und in der umgebenden Gummimasse eine starke Gegenkraft (durch Pfeile gekennzeichnet). Auch hier bleibt die empfindliche Stabilität des Elementes erhalten, da die komprimierte Luft schnell und leicht zu reagieren vermag.

Weiter betrifft die Erfindung auch eine Fahrzeugreifen-Vulkanisierform, deren charakteristisches Merkmal darin besteht, dass eine an sich bekannte Reifen-Vulkanisierform zwecks Herstellung von Aussparungen im Reifen-Laufstreifen mit über die Formoberfläche hervorstehenden, am äusseren Ende sich seitlich verdickenden, sich auserdem in Zapfenlängsrichtung gesehen nach unten fortsetzenden Zapfen bestückt ist.

Da es sich hierbei um eine an sich bekannte Reifen-Vulkanisierform handelt, die zur Herstellung der erfindungsgemassen Aussparungen mit Zapfen bestückt wird, erübrigt sich für den Fachmann eine nähere Beschreibung derselben. Die erwähnten Zapfen haben nämlich lediglich die Aufgabe, im Zusammenhang mit dem Vulkanisieren des Reifens in dessen Laufstreifen erfindungsgeniässe Aussparungen zu bilden, deren Form natürlich der Zapfenform, entspricht.

Ansprüche;

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Claims

Anspräche

1. Fahrzeugreifen, dessen Laufstreifen mit einer passenden Anzahl zur Lauffläche des Reifens im wesentlichen senkrecht stehender, nach dem Eeifeninneren hin verlaufender Aussparungen (2, 5» 6) versehen ist, welche zur Aufnahme von Gleitschutzelementen (17) deren unteres Ende eine flanschförmige Yerdickung (18) aufweist, "bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Aussparung von einem von der Lauffläche sich nach unten erstreckenden Teil (7» 10, 11), einer an dessen unterem Ende "befindlichen seitlichen Erweiterung (12 15» 16) zur Aufnahme der vorgenannten flanschförmigen Verdickung, sowie einer unterhalb dieser Erweiterung in Längsrichtung der Aussparung betrachtet an einer oder mehreren Stellen liegenden zusätzlichen Erweiterung (13, 24, 14) gebildet wird, wobei, ist das Flanschteil des Elementes in die Erweiterung (12, 15» 16) eingesetzt, unterhalb dieses. Flansches ein bzw. mehrere Luftkissen (19, 22, 23) verbleiben.

2. Fahrzeugreifen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oberhalb der erwähnten Erweiterung liegende, sich nach der Keifenlauf fläche erstreckende Teil (7, 10, 11) der Aussparung die Form eines Zylinders oder eines sich nach oben erweiternden Kegels hat.

3. Fahrzeugreifen nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung von einem vertikalen Teil gebildet wird, das sich an seinem unteren Ende nach der Seite und nach unten zu erweitert, um sich danach nach unten zur Mitte hin zu krümmen, so dass die untere Partie der Erweiterung eine kugelförmige Fläche bildet.

4. Fahrzeugreifen nach Patentanspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte kugelförmige Fläche in der Mitte eine nach unten laufende Erweiterung aufweist.

5>. Fahrzeugreifen nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung von einem von der Lauffläche ausgehenden, nach unten gerichteten senkrechten Teil, das die Form eines Zylinders oder eines sich nach oben erweiternden Kegels hat, und einer von diesem Teil ausgehenden, nach unten und nach der Seite gerichteten ringförmigen Vertiefung, in deren Mitte sich eine Erhebung (25) befindet, gebildet wird.

6. Fahrzeugreifen-Vulkanisierform zur Herstellung eines Reifens gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass eine an sich bekannte Reifen-Vulkanisierform zwecks Herstellung von Aussparungen im Reifen-Lauf streif en mit über die Oberfläche der Form hinausragenden Zapfen versehen ist, die an ihrem äusseren Ende eine sich nach der Seite erstreckende Verdickung aufweisen, welche in Zapfenlängsrichtung betrachtet in einem nach unten führenden Fortsatz ausläuft.

7· Vulkanisierform nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der erwähnten Zapfen-Verdickung den Erweiterungen gemäss den Patentansprüchen 3 und 4 entspricht.

8. Vulkanisierform nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des erwähnten Zapfens der Aussparung gemäss Patentanspruch 5 entspricht.

9· Vulkanisierform nach den Patentansprüchen 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftteil des Zapfens die Form eines Zylinders oder eines zur Vulkanisierform-Überfläche hin breiter werdenden Kegels hat.

DeJ? Patentanwalt

309R09/0787

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