DE2256826C2 - Ringförmiger Körper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen auf einem Kern sitzenden, ringförmigen Körper aus elastischem Material, z. B. Einlagering für Seitrollen, Vollgummireifen für ein Karrenrad, Reibrad, od. dgl., mit wenigstens einer an dem Kern anliegenden elastomeren Innenlage und einer über der Innenlage im Ringfuß angeordneten Verstärkungseinlage aus Fasermaterial.

Einlageringe für Seilrollen oder Vollgummireifen für Karrenräder sind bekannt, die eine Verstärkungseinlage im Ring- bzw. Reifenfuß aufweisen. Solche Verstärkungseinlagen können beispielsweise aus einem ein- oder mehrlagigen Kordgewebe, aus glasfaserverstärktem Kunstharz, oder aus Metall in Form von gelochten oder kompakten Blechringen, oder aus Spiralfedern bestehen. Bekannte Kreuz- oder Kordgewebe unterliegen im Gebrauch durch die ständige Walkarbeit einer Drehung, die den Sitz auf dem Kern, der dauernd fest sein sollte, nach und nach verschlechtern. Durch das I^ockerwerden wird aber die Walkarbeit noch vergrößert, und es kommt häufig zu einer regelrechten Verschnürung der innersten Verstärkungslagen, die dann nach kurzer Zeit zur vollständigen Zerstörung des Ringes oder Rades fuhrt

Metalleinlagen oder auch solche aus glasfaserverstärktem Kunststoff sind einerseits nicht immer leicht in dem elastischen Material zu verankern und bedingen andererseits die Herstellung jedes Ringes oder Reifens als Einzelstück, beispielsweise in einer Preßform, und sind damit sehr arbeitsaufwendig in der Erzeugung.

Bekannt ist aus der britischen Patentschrift 8 44 817 ein Körper der eingangs beschriebenen Art. Er stellt einen Vollreifen für Gabelstapler und ähnliche Fahrzeuge dar, wobei über der Radfelge eine dünne Gummilage und darüber ein Kordwickel angeordnet ist. Als Kordmaterial sind synthetische Fasern, wie Nylon, Polyester oder Rayon aber auch natürliche Fasern, Glas und Metalldraht angegeben. Obwohl in dieser britischen Patentschrift darauf hingewiesen ist daß das Kordmateriai des Kordwickels eine bestimmte Dehnbarkeit aufweisen muß, um ein strammes Aufziehen auf die Felge zu ermöglichen, zeigen derartige Vollreifen bei längerem Gebrauch und insbesondere bei höheren Laufgeschwindigkeiten den Nachteil eines schlechten Sitzes des Vollreifens auf der Felge. Es kommt zu einem Schlupf zwischen dem ringförmigen Körper darstellenden Vollreifen und der Felge und damit zu einer

ίο verminderten Kraftübertragung. Dieser Schlupf kommt durch ein Wachsen der Kordwickeleinlage im Betrieb zustande. Die Herstellung dieses Körpers kanr? z. B. in größeren Einheiten durch nach und nach erfolgendes Auflegen der erforderlichen Lagen über einen Formis kern und anschließendes Zerteilen des so hergestellten rohrförmigen Gebildes durch sogenanntes »Abstechen« zu einzelnen, die gewünschte Dimension aufweisenden ringförmigen Körpern erfolgen. Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Körper der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der das vorstehend geschilderte nachteilige Wachsen der inneren Verstärkungseinlage auch bei lärfgerem Betrieb und bei höheren Laufgeschwindigkeiten nicht aufweist Die Möglichkeit ihn dadurch herzustellen, daß nach und nach die erforderlichen Lagen in größerer Breite über einen Formkern aufgelegt und anschließend das so hergestellte rohrförmige Gebilde durch sogenanntes »Abstechen« zu einzelnen, die gewünschte Dimension aufweisenden ringförmigen Körpern zerteilt werden, soll erhalten bleiben.

Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Fasermaterial der Verstärkungseinlage aus in Umfangsrichtung gereckten Fasern aus schrumpfelasti schem Werkstoff besteht und die elastomere Innenlage eine wesentlich höhere thermische Leitfähigksit als das übrige elastische Material aufweist.

Unter »schrumpfelastisch« im Sinne der Erfindung wird das Verhalten eines Werkstoffes bezeichnet, bei Temperaturerhöhung unter Beibehaltung einer Restschrumpfkraft zu schrumpfen, wobei die Schrumpfung auf ein Maß erfolgt, das die elastischen Eigenschaften des Materials, beispielsweise im Bezug auf den umschlungenen Kern zu Wirkung kommen läßt Das heißt, daß bei der Erwärmung des ringförmigen Körpers im Betrieb die Heißschrumpfkräfte der Verstärkungseinlage wirksam werden und bewirken, daß der Ringfuß auf dem Kern ständig unter elastischer Schrumpfspannung gepreßt wird, wodurch immer ein fester Sitz gewährleistet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es auch nicht erforderlich (wie bei Metalleinlagen!) sehr enge Toleranzen des Innendurchmessers einzuhalten, da die Montage des erfindungsgemäßen ringförmigen Körpers mit oder ohne Vorspannung möglich ist.

Um gleichzeitig mit dem Einsatz des schrumpfelastischen Werkstoffes als Fasermaterial der Verstärkungseinlage das für das Schrumpfverhalten notwendige, ausgewogene Temperaturverhalten des ringförmigen Körpers im Betrieb zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß die elastomere Innenlage eine wesentlich höhere thermische Leitfähigkeit als das übrige elastische Material aufweist. Dadurch ist ein Wärmestau im Bereich der Verstärkungseinlage vermieden und er reicht, daß eine gute Temperaturabfuhr zum meist metallischen Kern gegeben ist. Erst durch diese Temperaturabfuhr infolge des Leitfähigkeitsgradienten ist sichergestellt, daß durch eine zu hohe Erwärmung

der Verstärkungseinlage kein Schrumpfkraftverlust entstehen kann. Die elastomere Innenlage kann beispielsweise Fasern aus gut wärmeleitendem Material, z. B. Metall, vorzugsweise in Vliesform enthalten. Sie kann auch aus einer wärmeleitfähigen Gummimischung, die z. B. Graphit und/oder Ruß enthält, bestehen. Eine Orientierung der Fasern, bzw. des Vlieses dieser elastomeren Innenlage ist nicht erforderlich. Regellos in eine Mischung eingebettete, kurze Faserstücke oder ein mit der gewünschten Mischung aus elastischem Material durchtränktes Wirrfaservlies erfüllen den gewünschten Zweck. Liegt jedoch eine Orientierung vor, dann soll diese zumindest in Laufrichtung nur eine geringe Versteifung ergeben, da sonst die geringere oder ■größere Vorspannung, mit der der ringförmige Körper auf den Kern aufgezogen werden soll, nicht wie gewünscht frei gewähit werden kann. Ei.ie metallfas&rhältige elastomere Innenlage soll sehr dünn gehalten werden (in der Größenordnung von 1 mm), damit die Wirkung der in Laufrichtung orientierten, aus schrumpfelastischem Werkstoff bestehenden Verstärkungseinlage im Ringfuß möglichst voll ausgenützt werden kann.

Das Fasermaterial der Verstärkungseinlage aus schrumpfelastischem Werkstoff kann aus in Umfangsrichtung orientiertem Vlies bestehen, das mit dem elastischem Material durchtränkt ist, woraus sich ein hoher Modul ergibt; die Verstärkungseinlage kann jedoch auch aus faserhaltigen Mischungen mit in der Hitze schrumpfenden Fasern aufgebaut sein, deren Orientierungsrichtung parallel zur Laufrichtung liegt to

Als besonders zweckmäßig hat es sich allerdings erwiesen, wenn das Fasermaterial aus schrumpfelastischem Werkstoff wenigstens teilweise in Form eines ein/oder mehrlagigen Kordwickels und/oder Kordgewebes aus Polyester und/oder Polyamid vorliegt Der Kordwickel kann schnecken- bzw. spiralförmig in einer oder mehreren Lagen, oder auch in Form ein- oder mehrlagiger Kordpakete, bzw. -streifen aufgebracht werden.

Als Ringfußeinlage für Einlageringe von Seilrollen hat sich beispielsweise ein Polyesierkord 1000/2 χ 3 bewährt, der vorher in an sich bekannter Weise mit einem Resorcin-Formaldehyd-Latex oder einem Diisocyanat-Dip imprägniert und gegebenenfalls durch Tauchen in einer Lösung einer klebrig eingestellten, eine gute Grünhaftung ergebenden Gummimischung haftfreundlich überzogen wurde, bei einer Fadeneinstellung von 80 bis 90/10 cm in einer einzigen Lage. Eine etwa 1 mm starke Unterplatte aus dem elastischen Material sitzt unmittelbar am Kern.

Für die Verwendung als Einlagering für Seilrollen ist es von Vorteil, wenn das Fasermaterial bei der Betriebstemperatur eine Restschrumpfkraft von etwa 4 bis 20 N, vorzugsweise etwa 6 bis 15 N pro Kordfaden aufweist Bei wesentlich geringerer Restschrumpfkraft ist der Kord scnon relativ weich und hat die Tendenz, bei der dauernden Beanspruchung und durch die Walkarbeit doch etwas (wenn auch nicht so stark wie ohne Schrumpfspannung) nachzugeben. Bei wesentlich höherer Heißschrumpfbarkeit niegt der Kord dazu, in die darunterliegende Gummischicht einzuschneiden, was einerseits diese Schicht zerstört, andererseits nicht symmetrisch erfolgt, so daß durch die ungleichmäßig gewordene Widerstandskraft des ringförmigen Körpers seine Zerstörung als Ganzes begünstigt wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Auf einem Kern sitzender, ringförmiger Körper aus elastischem Material, z.B. Einlagering für Seilrollen, Vollgummireifen für ein Karrenrad, Reibrad od. dgl, mit wenigstens einer an dem Kern anliegenden elastomeren Innenlage und einer über der Innenlage im Ringfuß angeordneten Verstärkungseinlage aus Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial der Verstärkungseinlage aus in Umfangsrichtung gereckten Fasern aus schrumpfelastischem Werkstoff besteht und die elastomere Innenlage eine wesentlich höhere thermische Leitfähigkeit als das übrige elastische Material aufweist

2. Ringförmiger Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus schrumpfelastischem Werkstoff wenigstens teilweise in Form eines ein- oder mehrlagigen Kordwickels und/oder Kordgewebes aus Polyester und/oder Polyamid vorliegt

3. Ringförmiger Körper für die Verwendung als Einlagering in Seilrollen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Fasermaterial bei der Betriebstemperatur eine Restschrumpfkraft von etwa 4 bis 20 N, vorzugsweise etwa 6 bis 15 N pro Kordfaden aufweist.