-
Gleitfreier Reifen für Wagenräder Die Erfindung betrifft gleitfreie
Reifen für Wagenräder. Es gibt bereits zahlreiche Vorschläge, um Laufflächen gleitfrei
zu machen. So ist oft vorgeschlagen worden, in die Lauffläche auf die verschiedenste
Weise metallische Einlagen einzubringen und dort zu verankern. Aber allen diesen
Reifen ist der Erfolg versagt gewesen, da für die Metalleinlagen die verschiedenen
Ursachen, warum sie dazu neigen, sich aus der Lauffläche herauszulösen, nicht erkannt
und nicht berücksichtigt worden sind.
-
Diese Neigung, sich herauszulösen, hat im wesentlichen zwei Ursachen,
die oft gemeinsam auftreten. An erster Stelle ist zu beachten, daß besonders bei
den bekannten Reifen durch das Krümmen und Sichwenden die Metalleinlagen geschwächt,
manchmal abgebrochen werden, was ihren Verlust zur Folge hat.
-
Gemäß der Erfindung versehen wir unseren verbesserten, gleitfreien
Reifen mit einer oder mehreren Metalleinlagen aus Draht, welcher schraubenförmig
gewunden und/oder an mehreren Stellen seiner Länge gewellt ist und dessen zwischen
den Verankerungspunkten liegende Teile zurückspringend sind, damit sie sich, wenn
sie in einem beträchtlichen Abschnitt längs oder quer deformiert werden, an keinem
Punkt längs der Einlage verwinden
oder drehen können. Dadurch wird
die erste obengenannte Ursache des Versagens der bekannten Reifen beseitigt.
-
Der zweite Fehler der bekannten Reifen ist das Bestreben der metallischen
Einlagen, sich zu lösen, weil der Radius des Reifens am Berührungspunkt mit dem
Weg unter der Last herabgesetzt und dabei der Reifenumfang ebenfalls vermindert
wird, so daß durch das Zusammendrücken der Gummilauffläche und die dabei sich ergebende
Verformung der Lauffläche, Profilstücke oder Rippen Kräfte und Verwindungen entstehen,
die die Metallteile lösen und herausbefördern.
-
Gemäß der Erfindung wird dieser zweite Mangel dadurch beseitigt, daß
die Lauffläche . auf die Einlage derart vulkanisiert wird, da.ß die Gummilauffläche
den Druck, der bei der Herabsetzung des Reifenradius an seinem Berührungspunkt mit
dem Weg entsteht, in sich aufnimmt, was dadurch erreicht wird, daß die Gummilauffläche
nach dem Vulkanisieren und, wenn der Reifen auf normalen Betriebsdruck aufgepumpt
ist, unter einem ringsherum gehenden Druck steht, während er frei von jeder Last
und in seinem Normalzustand ist, sobald er unter Last steht.
-
Dieser Druck kann nur in der Lauffläche se:bst erzeugt werden, indem
diese auf die vorvulkanisierte Decke oder Unterlage aufvulkanisiert wird. Im wesentlichen
besteht die Lauffläche aus um den Umfang laufenden Rippen. Darum ist die Erfindung
in erster Linie auf die Wiederherstellung abgelaufener pneumatischer Reifen gerichtet,
ist aber mit gleichem Vorzug auf neue Reifen anwendbar, wenn diese in zwei Arbeitsgängen
vulkanisiert werden, beispielsweise wenn die tinlage einschließlich der Wülste,
der Seitenwand, der Schultern und der Laufflächenunterlage im ersten, während die
Lauffläche in einem weiteren Arbeitsgang aufvulkanisiert werden.
-
Die weiteren Einzelheiten werden in der nachfolgenden Beschreibung
erläutert.
-
Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
-
Fig. i ist eine geschnittene Ansicht eines Reifenteils, Fig. 2 eine
Teildraufsicht auf die Lauffläche der Reifen im neuen Zustand; Fig.3 gibt ebenfalls
die Lauffläche der Fig.2 wieder, nachdem ihre äußeren Schichten teilweise abgenutzt
sind; Fig.4 ist ein Querschnitt durch die Ringform mit Metalleinlagen; Fig. 5 zeigt
die Ringform in einer Ansicht und Fig. 6 eine Metalleinlage im Aufriß.
-
Zur Ausführung der Erfindung hat der Reifen gleitsichere Metalleinlagen
in Form schraubenförmiger Spulen a aus Stahl- oder anderem geeigneten Draht, der
in passende Längen geschnitten wird und dessen Enden durch Ineinanderschlingen der
Spulenwindungen miteinander verbunden sind, so daß flexible Ringe entstehen, deren
äußerer Durchmesser dem Innendurchmesser der Ring- oder :\luldenform b gleich sind.
Vor dem Einbringen in die Ring- oder Muldenform ist jeder Ring gewunden oder an
vielen Punkten seiner Länge so gewellt oder gerunzelt, daß jede Einzelwindung eine
Vieleckform aufweist, die wenigstens fünf und höchstens acht Seiten besitzt, die
sich abwechselnd nach rechts und links wenden. Das Verhältnis zwischen Drahtstärke
und Windungsdurchmesser soll vorzugsweise nicht mehr als i : 8 und nicht weniger
als i : 16 betragen, damit die Starrheit der spulenartigen Einlage gewahrt
bleibt, um den von der Straße auf den Reifen wirkenden Kräften ausreichend widerstehen
zu können.
-
Die Runzeln oder Wellungen sollen so gekrümmt sein, daß sie den größtmöglichen
Radius erhalten, der wenigstens dem der einzelnen Windung gleich sein soll, damit,
wenn ein Teil des Reifens längs oder quer zusammengepreßt wird, jeder Teil der Spule
über einen beachtlichen Abschnitt gleichmäßig verformt wird und kein Punkt auf dem
Umfang den Wellungen oder Krümmungen irgendeine Verwindung erfährt. Ferner soll
der Durchmesser der Windungen ungefähr gleich sein der Rippen- oder Profilstärke
auf der Lauffläche.
-
Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird der Grund- oder
Laufflächenteil der Reifeneinlage d freigelegt, um eine gleichmäßige saubere und
rauhe Oberfläche zu erhalten. Auf ihr werden eine oder mehrere Schichten von Vulkanisierbindemitteln
aufgetragen, und darauf wird der unvulkanisierte neue Laufflächengummi aufgebracht.
Die Metalleinlagen a werden in Ausnehmungen in den Mulden- oder Formring gemäß Fig.4
und 5 eingelegt und hier durch ihre eigene Elastizität gehalten. Darauf wird der
Mulden- oder Formring mit Gummi für die Lauffläche beschickt und das Ganze in bekannter
Weise vulkanisiert. Der Formring b kann aus leichtem, elastischem ringsherum laufenden
Bandstahl oder aus einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen. In ihn sind Profilformungsglieder
c eingerollt, eingepreßt oder in anderer Weise eingeformt, die vorwiegend gleichförmige,
um den Umfang herumlaufende Rippenformen ergeben. Der Ring kann durch eine Dampfleitung
e geheizt werden, die an dem äußeren Ring befestigt ist oder in anderer geeigneter
Weise auf seiner äußeren Oberfläche oder auf einem Verstärkungsband f gehalten wird,
das außen um den Ring herumläuft. Der Radius des Formringes ist kleiner als der
Radius der Einlage, jedoch nicht kleiner, vorzugsweise sogar gleich dem Abrollradius
des aufgepumpten Reifens, der dem Laufradius entspricht, der unter Last auf der
Straße entsteht. Unter Abrollradius ist der senkrechte Abstand zwischen dem Radmittelpunkt
und der Straße zu verstehen, wenn der Reifen auf Betriebsdruck aufgepumpt ist und
unter Last steht.
-
Bei Verwendung eines Mulden- oder Formringes ist es zum Einbringen
in die Form nötig, den Außendurchmesser des Reifenkörpers zu verkleinern. Zu diesem
Zweck werden in einer Ausweitemaschine die Wülste voneinander entfernt und darauf
der :Mulden- oder Formring aufgebracht.
Wird nunmehr die Ausweitung
der Wülste in axialer Richtung beendet, so federt der Reifen in seine alte Form
und auf seinen alten Durchmesser zurück.
-
In einer Ausfülirtingsart der Erfindung kann der Formring in einer
passenden Form mit eingegossenen Profilgliedern als fester Bestandteil gegossen
werden, oder bei getrennten Gliedern werden diese am Ringkörper befestigt.
-
\Venii der Mulden- oder Formring am Reifen angebracht ist, wird ein
flexibler Formungsschlauch in den Mantel eingelegt und ein Schnellverschlußkranz
in irgendeiner art und Weise übergepaßt. Alsdann wird der Formungsschlauch auf einen
Druck von ungefähr 2,8 kg/em2 aufgeblasen, um den Mantel und den darumliegenderi
Formring in ihre zueinander passende Lage zu bringen. Dann wird der ganze Zusammenbau
auf einen Formtisch oder eine Presse in üblicher Weise aufgelegt und der Schlauch
weiter aufgeblasen bis auf den Forniungsdruck, worauf die Hitze für die entsprechende
Formungszeit zugeführt wird.
-
Danach werden der Radkranz, der Schlauch und der Formring entfernt,
nachdem in gleicher Weise wie oben die Wülste in einer Ausweitmaschine gespreizt
werden. Die neue Lauffläche ist nun auf die Einlage vulkanisiert und weist in jeder
Rippe eine fortlaufende Drahtspule auf, die in gleicher Ebene mit der Lauffläche
liegt und deren am Rand Hervorschauende Windungen diagonal über die Rippen laufen,
wie Fig. t und 2 zeigt.
-
L\'enn der Reifen auf ein Rad aufgebracht und aufgeblasen wird, dehnen
sich die Einlagen auf ihre normale Größe, und die Lauffläche wird gestreckt. Die
'Metallspulen dehnen sich, da sie flexibel sind, mit der Lauffläche. Wenn sich der
Reifen unter Last dreht, wird der Radius an der Berührungsfläche mit der Straße
ungefähr auf das gleiche Maß herabgesetzt, das er im Formring hatte, in welchem
der Reifen geformt und dessen Umfang dabei vermindert wurde. Da der Laufflächengummi
unter Druck steht, ist die Wirkung dieser Umfangsherabsetzung kaum zu spüren, und
jene Kräfte, welche durch Zusammendrücken entstehen und eine Verschiebung der Profilteile
der Lauffläche verursachen, können nicht entstehen. Die Drahtspulen ziehen sich,
da sie flexibel sind, mit der Lauffläche zusammen und bleiben daher an ihrem Platz
im Gummi.
-
Bei Inbetriebnahme des Reifens bleiben die Metallteile in Form einer
fortlaufenden schraubenförmig gewundenen Spule und stellen eine Serie metallischer
Kreuzglieder a1 (Fig. i und 2) in der Oberfläche der Laufflächenrippen dar. Diese
Kreuzglieder versuchen sich in Eis, Schnee oder Schmutz festzubeißen und greifen
auf der harten Oberfläche des Weges fest an. Nach einiger Zeit nutzt die Verschleißneigung
des Weges das Metall ab, so daß die fortlaufenden Metallspulen unterbrochen werden
in eine Serie gewellter, U-förmiger Krampen, die fest in der Gummilauffläche eingebettet
sind und eine mit metallischen Punkten a2 (Fig. 3) besetzte Gummioberfläche darstellen,
die zickzackförmig längs jeder Gummirippe in der Lauffläche erkennbar sind.
-
Die Wellungen der Drähte verhindern durch ihre krampenartige U-Form,
daß sie aus dem Gummi herausfallen, ermöglichen jedoch, daß letzterer sie umgibt.
Es ist dabei wesentlich, daß der Gummi nicht an das Metall gebunden ist.
-
Beim Lauf der Reifen treten, besonders wenn der Druck auf die Straße
durch Bremsen oder Antrieb verstärkt auf die Lauffläche wirkt, die Metallspitzen
aus dem Gummi heraus und fassen in Eis oder Schnee oder in die griffige Oberfläche
des Weges und verbessern die gleitfreien Eigenschaften des Reifens um ein Erhebliches.
-
Ein anderer Vorteil dieser metallischen Einlagen besteht darin, daß
sie gegenüber in die Lauffläche einschneidenden Teilen, z. B. gebrochenem Glas,
Kiesel u. a., erhöhten Schutz bieten. Sie verhüten also erheblich die Gefahr des
Einstechens dadurch, daß sie das Eindringen von Nägeln, Kieseln u. dgl. verhindern.
-
Die Vorteile der gegenwärtigen Erfindung gegenüber früheren gleicher
Art mit metallischen Einlagen bestehen vor allen Dingen in den Wellungen des Drahtes,
die in besonders starkem Maße das Herausbefördern der Metalleinlagen verhindern
und im Gebrauch gegen jene Kräfte arbeiten, welche in der Lauffläche entstehen und
welche versuchen, daß die Einlagen herausgeworfen werden. Die besondere Bauweise
der schraubenförmigen Drähte, wie sie oben beschrieben ist, setzen die Gefahr eines
Bruchs der U-förmig geformten Krampen auf einen Mindestwert herab.