DE2532605A1 - Ringfoermige reifeneinlage - Google Patents

Description

Dipl. Ing. Alfred Kristen, ^>75o Menden, Fröndenberger Straße 23 Ringförmige Reifeneinlage

Die Erfindung betrifft eine ringförmige Reifeneinlage für im wesentlichen aus Gummi oder gummiartigem Kunststoff bestehende Fahrzeugreifen, bei der um einen ringförmigen Kern mit mehreren Schlagen auf seinem Ringumfang etwa parallel zueinander verlaufende, aneinander anliegende Metall- oder Kunststoffdrähte in zwei oder mehr Lagen übereinander gewickelt sind.

Bei Fahrzeugreifen aus Gummi oder einem gummiartigen Kunststoff werden zur Aufnahme der zu erwartenden Beanspruchung und um einen genauen und festen Sitz der Reifen auf den Felgen zu garantieren die vorstehend näher beschriebenen Einlagen aus Metall- oder Kunststoffdrähten in den Reifenwulst einvulkanisiert. Solche Reifeneinlagen lassen sich in der verschiedensten Weise herstellen und es sind auch bereits unterschiedliche Typen solcher Reifeneinlagen bekannt. Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch nur solche Reifeneinlagen, bei denen ein wie auch immer gearteter ringförmiger Kern nicht mit einer sondern mit mehreren mindestens zwei Lagen von Wickeldraht umgeben ist.

Bei den bekannten Bauarten dieser Reifeneinlagen ist die Schlagrichtung zweier aufeinanderliegender Lagen von Wickeldraht jeweils entgegengesetzt, um zu vermeiden, daß sich die Drähte der beispielsweise zweiten Lage teilweise in die Rillen der ersten Lage legen, die sich zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden unmittelbar nebeneinander liegenden Drahtabschnitten ergeben, wodurch ein ungleichmäßiges Wickelbild mit Lüoken in der Wickelung und Querschnittsdurchmesserveränderungen entstehen. Hieraus

-Z-

6Ü30G4/Ü19Ü

resultieren im fertigen, benutzten Reifen unkontrollierbare Belastungsspitzen, die schwerwiegende Folgen haben können.

Diese bekannten Reifeneinlagen haben den schwerwiegenden Nachteil, daß ihre Herstellung nicht kontinuierlich durchgeführt werden kann, weil nämlich wegen der wechselnden Schlagrichtung nach dem Fertigwickeln der ersten Lage der Wickelvorgang unterbrochen werden muß. Man kann den Wickelvorgang der zweiten Lage mit entgegengesetzter Schlagrichtung nicht direkt anschließen, da man beim Umsehalten der Wickelmaschine auf die entgegengesetzte Schlagrichtung dann nur den Erfolg hätte, daß die Maschine die eben aufgewickelte erste Lage wieder lösen würde. Man ist daher gezwungen, die Wickelmaschine stillzusetzen, die teilweise fertige Reifeneinlage herauszunehmen, nachdem man den Wickeldraht abgeschnitten hat und die beiden Endabschnitte der ersten Lage des Wickeldrahtes fest miteinander zu verbinden, damit sich die erste Lage nicht mehr lösen kann. Erst dann läßt sich die teilweise gewickelte Reifeneinlage erneut in die Wickelmaschine einsetzen und die zweite Lage des Wickeldrahtes wickeln. Soll dann noch eine dritte oder weitere Lage aufgewickelt werden, so muß die Reifeneinlage entsprechend oft aus der Wickelmaschine ein- und ausgespannt werden, was umständlich und zeitraubend ist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauarten besteht darin, daß durch die Unterteilung des Wiekeldrahtes am Ende bzw. am Anfang einer jeden Lage ein FestigkeitsverlusiMuif nie Geeamtfestigkeit der Reifeneinlage auftritt.

Ein anderer Nachteil ist, daß die oberste Lage des Wickeldrahtes einer Verdrehungsbeanspruchung nur einen begrenzten Widerstand entgegen setzen

6Q9804/019Q

253260b

kann, weil sie nur von der Haftreibung daran gehindert wird, sich gegenüber der darunterliegenden Lage zu verdrehen. Gerade für die oberste Lage ist aber eine erhöhte Verdrehfestigkeit von besonderer Bedeutung, weil über sie alle entsprechenden Belastungen aus dem übrigen Reifenmaterial auf die Reifeneinlage übertragen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reifeneinlage der eingangs genannten Art zu schaffen, der die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften und die sich wirtschaftlicher herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die jeweils aufeinander liegenden Lagen des Wickeldrahtes mit der gleichen Sehlagriehtung jedoch mit einer jeweils unterschiedlichen Schlagzahl den Kern umgeben und aus demselben einstückigen Wickeldrahtabschnitt bestehen.

Hierdurch wird zunächst erreicht, daß keine Drahtabschnitte der beispielsweise zweiten Lage des Wickeldrahtes sich in die Rillen zwischen den Drahtabschnitten der ersten Lage des Wickeldrahtes hineindrücken können, denn auf Grund der unterschiedlichen Schlagzahl der aufeinander liegenden Lagen des Wickeldrahtes sind die Wickeldrahtabschnitte der einzelnen Lagen unter verschiedenen Winkeln zur Umfangsrichtung der Reifeneinlagen geneigt, wodurch ein solches Eindrücken unmöglich wird.

Außerdem ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß sämtliche Lagen des Wickeldrahtes ohne Unterbrechung des Wickelvorganges in einem kontinuierlichen Arbeitsgang bis zur endgültigen Fertigstellung der Reifeneinlage gewickelt werden können. Die Wickelmaschine braucht also nicht mehr am

609884/0190

Ende jeder Lage angehalten zu werden, sondern erst am Ende des Gesamtwickelvorganges, wenn die ringförmige Reifeneinlage im wesentlichen fertig ist. Am Ende einer jeden Lage braucht nur der Vorschub der Maschine geändert zu werden, wodurch eine andere Schlagzahl erzielt wird. Dies läßt sich ohne Schwierigkeiten bei laufender Maschine und vollautomatisch durchführen, so daß eine wesentlich wirtschaftlichere und schnellere Fertigung möglich ist.

Auf Grund der gleichen Schlagrichtung lassen sich in vorteilhafter Weise alle Lagen des Wiokeldrahtes aus einem Stück ohne Unterteilung wickeln, wodurch die Oesamtfestigkeit der erfindungsgemäßen Reifeneinlage sich erheblioh verbessert. Auch die Verdrehfestigkeit der oberen Lage wird bedeutend größer, weil diese weit weniger stark von der Haftreibung zwischen den einzelnen Lagen abhängig ist, da diese aus dem gleichen Wickeldrahtsttick bestehen und durch den Übergang des Wickeldrahtes von der einen zur anderen Lage kaum noch eine Relativbewegung möglich ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unterscheiden sich die Anzahl der Schläge zweier aufeinanderliegender Lagen des Wickeldrahtes um mindestens zwei Schläge pro Ringumfang. Ein Unterschied von nur einem einzigen Sehlag pro Ringumfang ist in der Regel zu wenig um zuverlässig zu verhindern, daß es zu einem Hineindrüeken von Drahtabschnitten der einen Lagen in die Rillen zwischen den Drahtabschnitten der darunterliegenden Drahtlage kommt. Erst bei einem Unterschied von zwei oder mehr Schlagen pro Ringumfang wird dieser Mangel zuverlässig vermieden. Bei entsprechendem Wickeldrahtdurchmesser bzw. Ringdurchmesser kann jedoch auch einmal nur ein Schlag pro Ringumfang als Unter-

609884/0190

- 5 schied ausreichend sein.

Empfehlenwert ist es jedoch im allgemeinen, wenn die Anzahl der Schläge der ersten auf dem Kern liegende Lage des Wickeldrahtes um mindestens zwei Sehläge größer ist, als die Anzahl der Schläge in der zweiten Lage und diese um mindestens zwei Schläge größer ist als die Anzahl der Schläge in der dritten Lage. Dieses Prinzip läßt sich auch für noch mehr Lagen anwenden, jedoch nicht unbegrenzt weiterführen. An seine Grenzen stößt dieses Prinzip dann, wenn die unterste Schlagzahl erreicht ist, mit der man noch einen zuverlässigen festen Sitz des Wickeldrahtes erzielen kann. Die niedrigste Schlagzahl ist abhängig von dem Durchmesser der ringförmigen Reifeneinlage und daher nicht für alle Fälle gleich. Die weitaus meisten ringförmigen Reifeneinlagen werden mit 4 - Io Schlägen pro Ringumfang gewiekelt. Da man zur Vermeidung eines unnötigen Aufwandes die Schlagzahl mögliehst niedrig hält, kann es durchaus sein, daß man bereits bei der dritten Lage die unterste noch mögliche Schlagzahl erreicht hat und deshalb um den erfindungsgemäß geforderten Schlagzahlunterschied zu erreichen auch einmal in einer weiteren Lage eine höhere Schlagzahl anwendet als in der darunter liegenden. In aller Regel ist man aber bestrebt, die jeweils obere Lage mit weniger Schlägen zu wickeln als die darunter liegende.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der auf dem Kern liegende Anfangsabschnitt des Wickeldrahtes lediglich von seinen nachfolgenden Längenabschnitten durch Andrücken gegen den Kern an diesem befestigt ist und allein der nach dem Wickeln zunächst freie Endabschnitt durch Schweißen, Löten, Kleben oder Einschieben zwischen die Wickeldrahtabschnitte bzw. zwischen diese und dem Kern festgehalten ist. Dies hat den

609884/0190

wesentlichen Vorteil, daß die beiden Endabschnitte - denn nur noch zwei solcher Endabsohnitte gibt es bei der erfindungsgemäßen Ausbildung - nicht mehr miteinander verbunden zu werden brauchen, sondern jeder Endabschnitt kann für sich gesondert befestigt werden, was vor allem bei Reifeneinlagen mit zahlreichen Lagen von Wickeldraht vorteilhaft ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigen:

Figur 1 : einen Abschnitt einer ringförmigen Reifeneinlage in der Seitenansicht in vergrößertem Maßstab;

Figur 2 : einen Schnitt nach der Linie H-II der Figur Ij Figur 3 s eine ringförmige Reifeneinlage vollständig in der Seitenansicht mit dem Wickelbild einer Wickeldrahtlagej

Figur 4 : eine ringförmige Reifeneinlage vollständig dargestellt in der Seitenansicht mit dem Wickelbild zweier Wickeldrahtlagen.

In Figur 1 ist mit 1 eine Reifeneinlage bezeichnet, von der nur ein relativ kurzes Stück des gesamten !Anfanges dargestellt ist. Bei der vergrößerten Darstellung erkennt man die oberste Lage des mit 2 bezeichneten Wickeldrahtes, der ura einen erst in Figur 2 sichtbaren ringförmigen Kern 3 herumgewickelt ist. Je nach der Anzahl der Schläge ändert sich der in Figur 1 mit «t bezeichnete Winkel unter dem der Wickeldraht 2 geneigt zur ringförmigen Kernachse sich erstreckt.

In dem Querschnitt, wie er in Figur 2 dargestellt ist, erkennt man insgesamt drei Lagen Wickeldraht 2, die mit 4, 5 und 6 bezeichnet sind. In

_₇_ 609884/0190

Figur 3 dagegen ist zwecks klarerer Darstellung nur der Wicklungsverlauf der untersten Lage 4 dargestellt und zwar auch davon nur der Wiekeldrahtabschnitt, der nur einmal den gesaraten Ringumfang des Kerns 3 umfaßt. In Wirklichkeit besteht die Lage 4 aus mehreren solcher Wicklungen, wobei die Drahtabschnitte dicht nebeneinander gewickelt werden, wie dies auch aus Figur 2 ersichtlich ist. Figur 3 zeigt aber deutlich, daß der Wickeldraht den Quersehnittsdurehmesser des Kern 3 einmal vollständig umspannt hat, nach einem Bogenabschnitt von beispielsweise etwa 1/8 des Ringumfangs, wenn man wie im vorliegenden Beispiel mit 8 Schlagen pro Ringumfang gewickelt hat.

Figur 4 unterscheidet sich von Figur 3 im wesentlichen dadurch, daß in die Figur 3 noch die zweite Lage 5 mit hineingezeichnet worden ist, wobei die Vollpunkte den dicken Vollinien von Figur 3 entsprechen und die kleinen Kreise den gestrichelten Linien von Figur 3, jedoch in beiden Fällen die Lage 5 zeigen. Deutlich ist erkennbar, daß dann wenn die zweite Lage 5 nur mit sechs Schlagen pro Ringumfang gewickelt wird, der Wickeldraht 2 folglich ein viel größeres Stück des Ringumfangs nämlich etwa 1/6 benötigt, um den Querschnitt des Kerns 3 einmal zu umfassen. Die Winkel «£ der beiden Lagen 4 und 5 sind derart unterschiedlieh, daß ein Eindrücken eines Drahtabsehnittes beispielsweise von der Lage 5 zwischen Drahtabsehnitten der Lage 4 unmöglich ist..

609884/0190

Claims (4)

Patentansprüche t

1.)jRingförmige Reifeneinlagen für im wesentlichen aus Gummi oder gummiartigem Kunststoff bestehende Fahrzeugreifen, bei der um einen ringförmigen Kern :.t mehreren Schlagen auf seinem Ringumfang etwa parallel zueinander verlaufende, aneinander anliegende Metall- oder Kunststoffdrähte in zwei oder mehr Lagen übereinander gewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils aufeinanderliegenden Lagen (z.B. 4 + 5) des Wickeldrahtes (2) mit der gleichen Schlagrichtung jedoch mit einer jeweils unterschiedlichen Schlagzahl den Kern (3) umgeben und aus demselben einstückigen Wickeldrahtabschnitt (2) bestehen.

2.) Ringförmige Reifeneinlage nach Anspruch 1.), dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anzahl der Schläge zweier aufeinanderliegender Lagen (z.B. 4 + 5) des Wiokeldrahtes (2) um Mindestens zwei Schläge pro Ringumfang unterscheiden.

3.) Reifeneinlage nach Anspruch 1.) oder 2.), dadurch Bekennzeiob.net, daß die Anzahl der Schläge der ersten auf dem Kern (3) liegenden Lage (4) des Wickeldrahtes (2) um mindestens zwei Schläge größer ist, als die Anzahl der Schläge in der zweiten Lage (5) und diese um mindestens zwei Schläge größer ist als die Anzahl der Schläge in der dritten Lage (6).

4.) Reifeneinlage nach Anspruch 1.) oder einem der folgenden, dadurch

_2_ 609884/0190

gekennzeichnet, daß der auf dem Kern (3) liegende Anfangsabschnitt des Wickeldrahtes (2) lediglich von seinen nachfolgenden Längenabschnitten durch Andrücken gegen den Kern (3) an diesen befestigt ist und allein der nach dem Wickeln zunächst freie Endabschnitt durch Schweißen, Löten, Kleben oder Einschieben zwischen die Wickeldrahtabschnitte (2) bzw. zwischen diese und dem Kern (3) festgehalten ist.

609884/0190