DE2342647A1 - Schmiegsame spurkranz-anordnung - Google Patents

Description

Hamburg, den 17. August 1973 144o?3 .Io22

Priorität: 22. August 1972, USA, Pat.Anm.Nr. 282.7o7

Anmelder ;

CATERPILLAR TRACTOR CQ.
Peoria, 111., USA

Schmiegsame Spurkranz-Anordnung

Schmiegsame Spurkranzgur-te, an deren Umfang run'dherum Laufflächenschuhe angeordnet sind, u/eisen geujöhhlich einen zylindrischen elastomeren Gurt oder Gurte auf, die jeweils mit einem zentralen. Kern oder einer inneren Verstärkungslage v/ersehen

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sind. Die Laufflächenschuhe sind quer zu diesen mit Draht oder Drahtseil innan verstärkten Gurten in gleichmässigan Abständen um den äusseren Umfang der Gurte herum dadurch befestigt, dass am Innenumfang des Gurtes oder der Gurte eine Haltestange oder -Platte angeordnet und ein zugeordneter Laufflächenschuh an der Aussenseite durch Bolzen oder Befestigungsmittel fest mit der Haitastange verbunden wird, so dass der Gurt zuischen der Haltestange und den Schuh liegt. Ein Seispiei zeigt die US-PS 2.273.95o.

Diese Gurte werden zum Beispiel auf die Karkasse eines Luftreifens aufgezogen, so dass die Abschnitte des Gurtes oder der Gurte zuischen benachbarten Stangen an den kreisförmigen Umfang dor Karkasse anliegen. Dadurch bilden sich allgemein dreieckige Lücken unter den Vorder- und Hinterkanten der an dem Gurt bzu. den Gurten befestigten Schuhe. Die Schuhe sind mit ihren ebenen innenflächen allgemein tangential an den bogenförmigen Flächen des Gurtes oder der Gurte angeordnet, mit Ausnahme des Bereiches, in welchem die Haltestange den Gurt unter ihrem Schuh verzerrt. Ein weiteres Beispiel für eine derartige Anordnung ist in der DT-OS 2.159.000 beschrieben.

Derartige schmiegsame Spurkranzgurte, die auf der Karkasse eines Luftreifens, vorzugsweise einer radialverstärkten Karkasse, abgestützt sind, ermöglichen eine erhöhte Zugleistung, ueisen eine verbesserte Schmiegsamkeit und einen erhöhten Oirierstand gegen Durchschläge auf. Dagegen können unter den Vorder- und Hinterkanten der Spurschuhe und

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zwischen den Kantan benachbarter Schuhe Erdreich und Gestein eindringen und in diesen Bereichen eine Beschädigung des bzw. dar tragenden elastomeren Gurte verursachen.

Die Erfindung bezweckt deshalb, einen voll abgedichteten Spurkranzgurt zu schaffen, bei weichem das Eintreten vom Erdreich und Gestein unter und zwischen den Spurkranzschuhen während.der gliederartigen Bewegung des Gurtes und der Schuhe verändert wird, so dass die Einsatzzeit der Anordnung und ihre gesamte Leistungsfähigkeit verbessert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen abgedichteten, schmiegsamen Spurkranzgurt vor, der in Verbindung mit stützenden Luftreifen verwendet wird und einen zylindrischen, elastomeren Gurt aufweist, der innen mit einer zentralen Uerstärkungsschicht versehen ist, die aus einer Mehrzahl nicht dehnbarer kreisförmiger Schlaufen besteht, die nebeneinander liegen. Eine mehrzahl flacher Schuhaufsatzstellen ist dauerhaft in dem elastomeren ülatarial' ausgebildet, dessen äusserer kreisförmiger Umfang mit einer Mehrzahl von Laufschuhen derart versehen ist, dass jeweils ein Schuh auf einer ebenen Schuhaufsatzstelle angeordnet und darauf durch eine zugeordnete Haltestange gehalten wird, 'die unter der Uer-

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Stärkungsschicht liegt. Dadurch gehört zu jeaem ebenen Schuh eine passende ebene Fläche auf der Gurtoberfläche, so dass Lücken unter der l/order- oder Hinterkante des Schuhes ausgeschaltet sind. Die Spurkranzgurt-Anordnurig ist ferner dadurch abgedichtet, dass Querrippen oder Kämme aus elastomerem IYlateTial einteilig mit der äusseren elastorneren Fläche des Gurtes ausgebildet sind und zwischen den ebenen Schuhaufsatzstellen aufragen. Damit wird vermieden, dass Schmutz oder Gestein in die schmale Lücke zwischen benachbarten Laufflächenschuhen eintreten, nachdem diese an dem Gurt oder den Gurten befestigt u/orden sind.

Der Erfindung ermöglicht demnach, dass Spurkranzgurte, die ringsum passend auf einem pneumatischen Schlauch oder eine Reifenkarkasse aufgezogen werden, dagegen abgedichtet werden können, dass Erdreich und Gestein zwischen die Laufflächenschuhe gelangt, die um den Aussenumfang des Gurtes herum befestigt sind. Hierzu werden an dem äusseren kreisförmigen Umfang der Gurte einzelne, dauerhafte ebene Aufsatzflächen ausgebildet, so dass die ebene Unter- oder Innenseite jedes Laufflächenschuhes auf einer ebenen Aufnahmefläche sitzt und deshalb keine dreieckigen Lücken unter der Vorder- und Hinterkante aufweist. Zwischen benachbarten ebenen Aufsatzflächen ragt jeweils eine Querrippe aus elastomerem Material auf und dichtet die schmale Lücke ab, die an dem Gurt zwischen benachbarten Laufflächen-

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schuhen vorhanden ist. Damit iuird das Eintraten von Erdreich und Gastain in diese. Lücken verhindert, iuenn die Schuhe bei Abrollen des pneumatischen Trägarsystame sich auf den Bodan abdrücken. In der Seitenansicht ist die Aussehflache dieses auf einer pneumatischen Karkasse abgestützten Gurtes polygonal, uiobei jeweils eine Rippe odar ein Kamm an jeder Verbindungsstelle zwischen benachbarten ebenen Flächan der Schuhauf satzstellan arscheint, die ringsum den Gurt verteilt sind.

Weitere .Vorzüge und filerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen souiie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargeste-llt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Spurkranzgurtes, der auf einer Luftreifen-Karkassa abgestützt ist, mobai der untere Teil von Gurt und Karkasse fortgelassen ist.

Fig. 2 eine vargrösserte Seitenansicht ztueiar benach-/ barter Laufflächanschuha und eines kurzen Abschnittes des Gurtes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine dar Fig. 2 ähnliche Seitenansicht, wobei die Laufflächanschuhe- entfernt sind, um die' dauerhaft ausgebildeten, ebenen Schuhaufsatzflächen zu veranschaulichen, die durch eine

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vorspringende Dichtungsrippe oder einen Dichtungskamm getrennt sind,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Anordnung aus Spurkranzgurt und Luftreifenkarkasse nach Fig. 1 und

Fig. 5 einen vergrössertsn Teil des Schnittes nach Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein bogenförmiger Abschnitt eines zylindrischen Spurkranzgurtes Io dargestellt, der auf der Karkasse eines Trägerluftreifens 12 angeordnet ist, vorzugsweise eines radialverstärkten Reifens lüie in der US-PS 3.6o6.921 beschrieben ist. Der Spurkranzgurt kann jedoch auch auf anderen Arten von Reifenkarkassen angeordnet uerrian. Uiie Fig. 1 zeigt, weist der abgedichtete Spurkranzgurt einen zylindrischen elastomeren Gurt 11 auf, der auf dem kreisförmigen umfang der pneumatischen Reifenkarkasse 12 angeordnet ist. Laufflächenschuhe 13 sind am Aussenumfang des Gurtes mittels Kopfschrauben 14 befestigt, die durch Bohrungen in dem zugehörigen Schuh und durch Löcher in den Enden einer zugehörigen Halteplatte oder -Stange 15 hindurchgehen und in einen Halteblock 16 hineinführen, der mit Geiuindebohrungen versehen ist, die die Geuindeenden der Kopfschrauben aufnehmen. Der elastomere Gurt ist damit zu/ischen der Haltestange und der ebenen Unterseite des zugehörigen Laufflächenschuhes eingezwängt, wie Fig. 4 und 5. Die Darstellung zeigt, dass jeder

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Laufflächenschuh im Abstand zueinander liegende f/ietallstollen 17 aufweist. Stattdessen können jedoch auch Gummistollen oder andere f.letallformen verwendet werden.

Deder Laufflächenschuh 13 ist in der oben dargestellten und in Fig. 4 und 5 veranschaulichten Weise befestigt, dass der zylindrische Gurt 11 stramm zwischen der ebenen Unterfläche A jedes Laufflächenschuhes und einer kanalförmigen Ausnehmung B eingeklemmt ist", die dadurch hergestellt uiird, dass das Ende der Haltestange 15 nach oben und danach nach aussen gebogen werden, siehe Fig. 4 und 5.

Der zylindrische elastomere Gurt 11 ist aus vulkanisiertem elastomeron material 13 hergestellt, dass die zylindrischen, verstärkenden Schichten 19 des Gurtes umgibt, die in der Kitte des Gurtes liegen. Drei dieser Schichten sind in Fig. 4 und 5 gezeigt und liegen angenähert in der neutralen Liegeachse des elastomeren Gurtes. 3ede zylindrische, verstärkende Lage ist aus eng nebeneinander liegende η Kreisschlaufen oder Windungen einer im wesentlichen nicht dehnbaren Verstärkung.zusammengesetzt , z.B. Draht oder Drahtseil oder einem anderen Verstärkungsmaterial, wie Glasfasern, die weniger als 5 % Auslängung unter der Spannung aufweisenden'

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der die verstärkenden Schlingen die in dam "elastomsren Gurt während des Einsatzes ausgesetzt sind. Diese zylindrischen verstärkenden Schichten können dadurch gebildet werden, dass ein Verstärkungsfaden oder Draht über die Breite des zylindrischen Gurtes ur.T einen konstanten Durchmesser gew ickelt werden. Stattdessen können auch geschlossene Schlaufen gleichen Durchmessers Seite an Seite nebeneinander zur Bildung der zylindrischen Schicht angeordnet werden.

Gewöhnlich wird eine zylindrische Trommel zur Bildung des elastomeren Gurtes verwendet. Zunächst wird eins Lage des elastomeren filaterials in gleichförmiger Dicke auf die Trommel aufgebracht und dann der verstärkende Draht oder dergl. auf .diese Schicht zur Bildung jeweils einer Schicht 19 aufgewickelt. Anschliessend wird eine weitere Lage des elastomeren materials über die Verstärkung gelegt und sodann der gesamte Gurt als Einheit vulkanisiert oder gehärtet. Die Aussenfläche wird gewöhnlich mit einem Schruopfband umwickelt, um die Dichte des Elastomer während der Härtung zu erhöhen. Falls erwünscht, können die Haltestangen 15 zusammen mit dem Gurt eine einheitliche Anordnung bilden. Hierzu wird die bei der Fertigung verwendete Trommel als Grundlage benutzt, eine dünne Lage des elastomeren Materials auf die Aussenfläche der Trommel aufgebracht, die Haltestangen auf diese Schicht und dazwischen Stücke des elastomeren Materials gelegt, worauf die Anordnung von einer Schicht des elastomeren filaterials überdeckt wird,

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um eine kreiszylindrische Grundlage zu bilden, auf die die zylindrischen Verstärkungsschichten aufgewickelt werden. Danach wird der Gurt in der oben beschriebenen üJeise fertiggestellt und anschiiesssnd gehärtet, da ungehärtetes elastomeres Material für die Herstellung der Gurte benutzt wird. In dem Beispiel ist nur ein einziger elastomerer Gurt 11 dargestellt. Stattdessen können auch mehrere Gurte im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Zur Ausbildung der,ebenen Schuhaufsatzstelle 2o, siehe Fig. 2 und 3 wird das Vorfahren zum Herstellen der Gurte abgewandelt. Hierzu wir-d bei Aufbringen der äusseren elastornaren Schicht auf die zylindrischen Verstärkungsschichten die Dicke dieser Schicht erhöht, und ebene Platten werden durch Bolzen mit den Haltestangen 15 verbunden oder an der Trommel verankert, falls die Haltestangen nicht mit dem Gurt eine zusammenhängende Anordnung bilden. Dies geschieht vor dem Aushärten des elastomeren Materials. Dieses Verfahren verursacht, dass das elastomere Material unter den Platten durch Fliesssrscheinung ebene Flächen an der Aussenseite des Gurtes bildet, jeweils unmittelbar unter jeder ebenen Platte. Weiter wird eine Rippe oder

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. ein Kamm aus elastomerem .Viatarial in dar. Züiacnanrüur,:,-, zwischen benachbarten Platter, angeformt und bildet dia mit dem Gurt einheitliche Querdichtungsrippe zwischen benachbarten Spurkranzschuhen. Anschiiessanc εη dicsoc Verfahren ujird die Anordnung mit Schrumpf band umwickelt und dann als Einheit gehörtet, uodurch dauerhaft dia ebenen Schuhaufsatzflichar, auf der Aussonflächa tzz Gurtes ausgebildet werden. Danach warder, uac Scr.rjv.pf^c und die ebenon Platten entfernt und die Platter, durch die Spurkranzschuhe 12 ersetzt. Es ist nicht erwünscht, dass das elastomere !".laterial in dem ungehärteten Curt in beträchtlichem 'iiassa scnliesst, da dadurch die La^a der uerstilrkenden Schichten unterbrochen uarden kann. Deshalb wird vorzugsweise elasüorneres .',".atcrial zur Bildung der uuerdicntungsrippen 21 zugefügt, anstatt eina entsprechende iVienge des .V.aterials unter denen ebenen Platten zur Bildung dieser vorspringenden Rippen herauszudrücken, d.h. herausfiiessen zu lassen.

Die ebenen Schuhaufsatzstslien kennen an der Aussenflüche des elastomeren .".laterials auch in einer selbsttätig arbeitenden Form ausgebildet werden, die rr.it entsprechenden Formflächen versehen ist, um die ebenen Stellen und die Rippen an der Aussenfläche des Gurtes dauerhaft herzustellen.

Die äussere Umfangsflache des elastomeren Gurtes, u/ie Fig. 1, 2 und 3 hat-r eine dauerhafte Polygon-form, 409810/0474

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tuobei benachbarte ebene Flächen, d.h. die Schuhaufsatzstellen 2o, durch Querdichtungsrippen 21 gatrennt sind, siehe insbesondere Fig. 3.

Aufgrund dieser Anordnung sitzt jeder Spurkranzschuh 13 mit seiner Unterfläche auf einer dauerhaft ausgebildeten ebenen Schuhfläche 2o in einer solchen lüeise, dass seine Uordar- und seine Hinterkante je die vorspringenden Dichtungsrippon 21 auf gegenüberliegendon Enden der Schuhaufsatzflache stossen. Die Anordnung beu/irkt, dass der Spurkranzgurt vollkommen gegen das Eintreten vcn' Erde und Gesteinen unter und zu/ischen den Spurkranzschuhen abgedichtet ist.

Die Gesamtanordr.ung dieses Spurkranzgurtes oeist ringsum von dem Innenumfang des Gurtes Io vorspringende Absätze 22 auf, die in Rillen 23 in der Oberfläche des Reifens eingreifen und die seitliche Lage des Gurtes auf dem Reifen festlegen.

Wenn die Haitestangsn mit dem elastomeren Gurt eine einheitliche Anordnung bilden, ist der Gurt völlig abgedichtet, nachdem die Laufflächenschutz richtig auf dem Gurt angeordnet morden sind. Die Vorder- und Hinterkanten der einzelnen Laufflächenschuhe sind abgerundet, tuie aus den Zeichnungen zu entnehmen ist, so dass die Kanten nicht in die an die Schuhe angrenzenden Rippen aus elastomere;:; f.letarial einschnsidsn,

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Bsi Abrollen dieses Spurkranzgurtas wird das gehärtete elastomere Material geringfügig unter der vorderen und der"nachlaufenden Kante der Spurkranzschuhe aus seiner ,Lage bewegt, tuenn die Schuhe in die Abdruck-stellung gekippt u/erden. Ein gewisses Mass an Ifiaterialverschiebung wird durch den tragenden Luftreifen aufgefangen, so das-s das elastomere Tf.aterial unter dieser Wirkung nicht ausgepresst wird.

Um die Koppelung zwischen den verstärkenden Schichten in den Gurten und den einzelnen Spurkranzschuhen und den Haltern zu vergrössern, kann ein kleines Zwischenstück verwendet werden, um geringfügig die Dicke des elastomeren Materials in den ebenen Schuhaufsatzflächen erhöhen. Bei Befestigung eines Spurkranzschuhes kann dadurch das elastomere material verdichtet werden, iuenn der Gurt zwischen dem Schuh und der zugehörigen Haltestange eingeklemmt wird. Dadurch wird die Kopplung mit der Verstärkung verbessert. Falls die Haltestangen, wie in der Zeichnung dargestellt, einen kanalförmigen Querschnitt haben und der Gurt eng an die Wände der Haltestangsn angepasst ist, wird auch dadurch die Kopplung verbessert, da ein seitliches Austreten des elastomeren Materials während des Einklemmens verhindert wird.

PATENTANSPRÜCHE;

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   Spurkranzanordnung für kreisförmige Luftreifen oder dergleichen mit mindestens einem, auf dem Reifen angeordneten, aus elastomeram Material bestehenden Gurt, der eine im wesentlichen nicht dehnbare Verstärkungseinlage enthält und auf demrundherum eine mehrzahl von Spurkranzschuhen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurt (ll) auf seinem äusseren Umfang ringsum mit einer Mehrzahl von dauerhaft geformten ebenen Schuhanordnungsstellen (2o) ausgebildet ist, die dem äusseren Umfang des Gurtes eine Polygon-Form geben und von denen jede die entsprechend passende Unterseitenfläche eines rechteckigen Spurkranzschuhes (13) aufnimmt, der quer rzu der zylindrischen Uerstärkungsschicht (19) auf der Anordnungsstelle sitzt, und dass unter jedem Spurkranzschuh eins Haltestange (15) so angeordnet ist, dass die zylindrische Uerstärkungsschicht zwischen der Halte-'stange und dem Spurkranzschuh liegt, der mit seiner Haltastangs durch Befestigungsmittel (14, 16) verbunden ist, wobei der elastomere Gurt eingespannt ist.

   2. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Schuhanordnungsstellen (2o) im äusseren Umfang des Gurtes (ll) voneinander jeweils durch einen Querrücken (21) aus elastomarem material

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   getrennt sind, der an die Aussenfläche des Gurtes angeformt ist und zwischen den Kanten benachbarter Spurkranzschuhe (13) abdichtet.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Verstärkungsschicht (19) aus kreisförmigen Schlingen eines verstärkenden Drahtes gebildet ist, die nebeneinander zur Bildung der Schicht angeordnet sind.

   4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Haltestange (15) einen flachmuldenförmig8n Querschnitt aufweist.

   5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekannzeichnet, dass jeder Spurkranzschuh (13) mit Abstand v/oneinanderliegende Stollen (17) an seiner Aussenseite aufweist-.

   6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestangen (15) in das
   elastomere material des Gurtes (11) eingebettet
   sind und mit diesem eine einheitliche Anordnung
   bilden.

   7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elastomere Gurt (11) wenigstens

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   ziuai konzentrische zylindrische Verstärkungsschichten (19) aufweist.

   8. Anordnung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Verstärkungsschicht (19) aus einem im wesentlichen nicht dehnbaren Metalldraht hergestellt ist.

   9. Verfahren zum Herstellen eines Spurkranzgurtes,

   dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht eines ungehärteten elastomeren Materials um eine zylindrische Trommel gelegt und wenigstens eine Lage aus einer nicht dehnbaren Verstärkung über die Breite der Schicht zur Bildung einer zylindrischen Verstärkungsschicht gewickelt wird, worauf eine -weitere Lage aus ungehärtetem elastomeren Material über die zylindrische Verstärkungsschicht gelegt und eine mehrzahl flacher rechteckiger Platten gegen die Aussenfläche der letzteren Schicht in gleichmässigen Umfangsabständen gedruckt wird, worauf, während die ebenen Platten gegen die zuletzt aufgebrachte Lage des ungehärteten elastomeren filaterials gedrückt werden, das elastomere Material gehärtet wird, • so dass dauerhaft ausgebildete, ebene Anordnungsstellen für die Spurkranzschuhe in den Umfang des Gurtes eingeformt werden.

   lo. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

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   dass §tücke aus ungehärtetem Material zwischen benachbarte Kanten der Platten zur Bildung von Querrippen gelegt werden, die nach der abschliessenden Härtung zwischen den ebenen AnordnungsstBllen vorspringen.

   11.Verfahren.nach Anspruch 9 bis lo, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurkranzschuhe auf den dauerhaft ausgebildeten Anordnungsstellen aufgesetzt und dadurch befestigt werden,- dass der Gurt gegen die .■ Unterseitenflache jedes Spurkranzschuhes geklemmt wird.

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