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Vorrichtung zum Einschneiden von Rillen in die Lauffläche von Luftreifen
insbesondere für Automobile
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Laufflächen
der Luft reifen, insbesondere für Automobile und andere Motorfahrzeuge, für den
Winterbetrieb mit zusätzlichen Querrillen zu versehen, damit die zwischen denselben
bestehenden erhöhten Teile ähnlich wie die Zähne eines Zahnrades in den Schnee eingreifen
und dadurch ein Schleudern verhindern.
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Gegenüber bisher bekannten Vorrichtungen zum Anbringen von Rillen
an der Lauffläche von Luftreifen mit einem mindestens ein Schneidmesser tragenden
Messerhalter und wenigstens einem an letzterem angeordneten Handgriff besteht die
Erfindung darin, daß der Messerhalter gelenkig mit einem zum Zusammenarbeiten mit
dem Luftreifen bestimmten Stützorgan verbunden ist, welohes mittels eines Handgriffes
geschwenkt werden kann und solche Ausbildung besitzt, daß bei der Schwenkung desselben
in der einen Richtung eine Zugbewegung des Messerhalters zum Erzeugen von Rillen
herbeigeffihrt werden kann.
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Verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in
der Zeichnung dargestellt, und zur zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht
der Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit ausgezogenen Linien zu
Beginn der Bearbeitung eines mit gestricbelten Linien im Querschnitt dargestellten
Luftreifens und mit strichpunktierten Linien in der Stellung am Ende des Arbeitsvorganges,
Fig. 2 eine Ansicht der gleichen Vorrichtung von nuten, teilweise im Schnitt nach
der I,inie II-II in Fig. 1, Fig. 3 das Schneidmesser der Vorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform, Fig. 4 das Schneidmesser gemäß einer zweiten Ausbildungsform,
Fig. 5 das Schneidmesser gemäß einer dritten i\usführungsform, Fig. 6 bis 9 Ansichten
der auf verschiedenartige \Veise mit Querrillen versehenen Lauffläche eines I uftreifens,
Fig. 10 ein zweiten Ausführungsbeispiel in Seitenansicht und Fig. 1 I eine Einzelheit
dazu im Schnitt vergrößert dargestellt, Fig. 12 eine weitere Ausführungsvariante,
Fig. 13 ein drittes Ausführungsbeispiel in Seitenansicht, Fig. I4 eine teilweise
Vorderansicht der gleichen Vorrichtung, Fig. I5 eine Einzelheit zu Fig. 14 in vergrößerter
Darstellung, Fig. I6 eine letzte Ausführungsform der Vorrichtung zur Erzeugung von
Querrillen, Fig. I7 ein Detail dazu, Fig. in die Vorrichtung zur Erzeugung von Längsrillen
und Fig. 19 einen Grundriß zu Fig. I8.
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Gemäß den Darstellungen in Fig. I und 2 weist die Vorrichtung einen
Messerhalter 10 von der Gestalt eines hochkant angeordneten Flachstückes auf, an
dessen einem Ende ein Sohneidmesser 1 1 mittels Klemmstücken 12 und Schrauben 13
auswechselbar festgespannt ist, während das andere Ende des Messerhalters 10 mittels
eines Bolzens 14 an einem Handhebel 15 angelenkt ist. Letzterer weist einen starren,
in der Schwenkebene des Hebels angeordneten Stützarm I6 auf, der ein T-förmiges
Profil besitzt und im wesentlichen in der Richtung des Schneidmessers ii verläuft
und eine gegen das Scshneidmesser gerichtete konvexe Stützfläche aufweist, die durch
den Balken des T-Profils gebildet ist. Die Krümmung des Stützarmes I6 folgt z. B.
einem Kreisbogen. Ein Handgriff 17 ist auf der dem Messer 1 1 abgewendeten Seite
des Messerhalters Io angeordnet.
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Das Schneidmesser besitzt eine parallel zur Schwenkebene des Handhebels
I5 oder in dieser Schwenkebene liegende Symmetrieebene. Gemäß Fig. 3 ist das Messer
ii eine übliche dünne Klinge, die, wie an sich bekannt, auch durch ein Schneidmesser
I 1a von U-förmige.r Gestalt ersetzt sein kann (Fig. 4), wobei die beiden Schenkel
des Messers am Messerhalter 10 festgespannt sind. Gemäß der Darstellung in Fig.
4 stehen die Schenkel des Messers parallel zueinander, während sie gemäß Fig. 5
in einem bestimmten spitzen Winkel zueinander angeordnet sind.
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Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist
wie folgt: Bei über dieLängsachse des Messerhalters Io hochgeschwenktem Handhebel
15 wird die Vorrichtung gemäß der mit ausgezogenen Linien gezeigten Darstellung
in Fig. I an einen zu bearbeitenden I uftreifen I8 angesetzt, derart, daß die Schwenkebene
des Hebels radial zum Reifen steht und das Schneidmesser 1 1 an dem dem Hebel abgewendeten
Rande der Lauffläche des Reifens angreift, während der starre Stützarm 16 mit der
konvexen Fläche an der bezüglichen Seitenfläche des Reifens anliegt. Die eine Hand
der die Vorrichtung benutzenden Person hält den Handgriff I7 fest und drückt das
Messer ii damit gegen die Lauffläche des Reifens, während die andere Hand den Hebel
15 erfaßt und in einer radial zum Reifen stehenden Ebene nach unten schwenkt. Dadurch
rollt sich die konvexe Fläche des Stützarmes I6 an der betreffenden Seitenfläclae
des Reifens ab, und der Messerhalter 10 bewegt sich mitsamt dem Messer I I mit großer
Kraft über die Breite der Lauffläche in Richtung gegen den Hebel 15, wodurch eine
Querrille in die Lauffläche eingeschnitten wird. Am Ende des Arbeitsganges nimmt
die Vorrichtung die in Fig. I mit strichpunktierten Linien gezeichnete Stellung
ein.
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Durch Wiederholung des beschriebenen Arbeitsvorganges werden die
gewünschten Querrillen einzeln nacheinander in die Lauffläche eingeschnitten.
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Bei Verwendung des Schneidmessers 11 gemäß Fig. 3 entstehen einfache
Einschnitte 19 quer zur Lauffläche, wie es in Fig. 6 ersichtlich ist, die sich erst
unter dem Einfluß der Fahrzeuglast und des Abwälzwiderstandes auf der Unterlage
öffnen, so daß die zwischen den Schnitten bestehenden Erllollungen in die weiche
Unterlage eingreifen können.
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Bei Verwendung des in Fig. 4 gezeigten Messers I 1a werden Querrillen
20 von einer bestimmten Breite erzeugt, deren Abstände je nach Belieben enger oder
weiter gewählt werden können, wie aus Fig. 7 bzw. 8 hervorgeht. Entsprechend den
parallelen Schenkeln des Schneidmessers I 1a ergeben sich Rillen, deren Flanken
parallel zueinander stehen.
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Wird hingegen das Schneidmesser 1b (Fig. 5) benutzt, so ergeben sich
Querrillen, die oben breiter sind als an ihrem Grunde. In bestimmten Fällen ist
es vorteilhaft, gemäß Fig. 9 auf der Lauffläche des Reiiens abwechslungsweise schmale
Einschnitte 19 und breitere Rillen 20 zu erzeugen, wobei zweckmäßigerweise so vorgegangen
wird, daß zuerst alle Rillen der einen und dann sämtliche der andern Art angebracht
werden.
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Der Messerhalter 10 ist mit Vorteil in Anpassung an die Querwölbung
der Lauffläche der zu behandelnden Reifen in der Schwenkebene des Handhebels 15
gebogen, wie es aus Fig. I ersichtlich ist.
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In den Messerhalter 10 können statt nur einem In an sich bekannter
Weise auch mehrere Schneidmesser eingesetzt werden, so daß mehrere Rillen in einem
einzigen Arbeitsgang eingearbeitet werden können. Die entsprechende Distanzierung
der
Schneidmesser erfolgt zweckmäßigerweise durch zwischen den Schneidmessern
auf den Schraubenbolzen 13 angeordneten Distanzscheiben.
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Die beschriebene Vorrichtung eignet sich weniger zur Bearbeitung
der Lauffläche sehr großerLuftreifen, da der Stützarm in solchen Fällen nicht nur
eine Abwälzbewegung an der Seite des Reifens ausführen muß, sondern er gleitet im
Laufe des Arbeitsganges auch in seiner Längsrichtung am Reifen, um dadurch die Stellung
des Schneidmessers in bezug auf die zu bearbeitende Lauffläche des Reifens einer
dessen gesamte Breite annähernd gleich zu halten. Die gleitende Reibung eines Metallles
od. dgl. auf Kautschuk kann aber nur unter Überwindung eines verhältnismäßig hohen
Widerstandes stattfinden.
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Die in den Fig. 10 und 11 gezeigte Ausbildung der Vorrichtung beseitigt
den genannten Nachteil.
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Der Messerhalter ist wiederum mit 10 und das mittels Klemmstucken
12 und Schrauben 13 auswechselbar festgespannte Schneidmesser mit 11 bezeichnet.
Dieses Messer 11 dient zru Erzeugung der gewünschten Querrillen an der Lauffläche
eines Luftreifens uitd hat eine der Form dieser Rillen angepaßt Gestalt.
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Das andere Ende des Halters 10 ist mittels des Bolzens 14 gelenkig
mit einem Element 21 verbundcn, das in einen hohlen Handhebel 22 hineinragt und
mit Hilfe einer Flügelschraube 23 verstellbar an dcmselheii gesichert ist. Der Handhebel
22 weist einen starren, in seiner Schweiikebene angeordneten Stützarm 24 auf, der
im wesentlichen in der Richtung des Schneidmessers 11 verläuft und eine gegen das
letztere konvexe Krümmung besitzt. Das Profil des Stützarines ist eine gegen die
konvexe Seite offene U-Form, wie aus Fig. 11 deutlich hervorgeht.
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Eine Mehrzahl von Rollen 25 ist längs des Stützarmes 24 angeordnet
und mittels Achsen 25a frei drehbar zwischen den U-Schenkeln gelagert, so daß die
Achsen 25a unter sich parallel sind und rechtwinklig am Stützarm 24 stehen. Die
Mantelflächen der Rollen 25 ragen über den äußersten Rand der U-Schenkel hinaus,
so daß der Stützarm mittels der Rollen an die Seitenflächen eines zu bearbeitenden
Luftreifens anliegen kann.
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Die Wirkungsweise des zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispieles
ist wir folgt: Nachdem das Element 21 in der für die zu bearbeitende Reifenbreite
güngstigsten Lage mittels der Stellschraube 23 am Handhebel 22 gesichert worden
ist, wird die Vorrichtung auf den in Fig. 10 mit gestrichelten Linien angedeuteten
Reifen 26 aufgesetzt, wie mit voll ausgezogenen Linien in Fig. 10 dargestellt ist.
Die Bedienungsperson hält nun mit der einen Hand den Griff 17 und drückt mit der
andern den Handhebel 22 nach unten. Dadurch wird, da sich der Stützarm 24 mittels
der Rollen 25 im wesentlichen an der Seitenfläche des Reifens 26 abwäkzt, der Messerhalter
mitsamt dem Messer 11 quer über die Lauffläche des Reifens in die in Fig. 10 mit
strichpunktierten Linien sichtbare Lage gezogen, wobei das Messer 1 1 ein Rille
ausschneidet. Dieser Vorgang wird zum Erzeugen der folgenden Rillen wiederholt,
bis der ganze Umfang des Reifens 28 mit Rillen versehen ist.
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Wegen des Vorhandenseins der drehbaren Rollen 25 kann sich der Stützarm
nicht nur an seiner konvexen Krümmung abwälzen, sondern auch ohne nennenswerten
Widerstand eine Verschiebung in seiner Längsrichtung am Reifen ausführen. Dadurch
ist es praktisch ohne zusätzlichen Kraftaufwand möglich, den Angriffspunkt, des
Stützarmes während des Arbeitsganges stets in derjenigen Lage zu halten, die für
die Erzielung einwandfreier Rillen die günstigste ist.
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An Stelle der Rollen 25 könnten auch andere Wälzkörper z. B. kugeln,
vorhanden sein, die auf irgendeine Weise drehbar am Stützarm 24 gelagert wären.
Diese Lagerung könnte hierbei auch ohne Achsen erfolgen, indem die Wälzkörper in
Käfigen drehbar gehalten sind.
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Die zuletzt beschriebene Vorrichtung weist noch den Vorteil gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel auf, daß dieselbe für jede vorkommende Breite vo
Luftreifen gebraucht werden kann, da die Länge des Handhebels und damit der Abstand
zwischen dem am Handhebel befestigt Stützarm und dem Schneidmesser veränderbar ist.
Die Verstellbarkeit des Handhebels ist in der Fig. 12 noch besonders dargestellt.
Der den Stützarm tragende Handhebel ist in der Längsrichtung hohl und enthält, wie
beschrieben, ein am Messerhalter angelenktes verschieb- und feststellbares Organ,
derart, daß die Länge des Handhebels veränderbar ist.
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Am Zapfen 14 des Messerhalters I ist das Element 21 angelenkt, das
in dem in Längsrichtung hohlen Griff 22 hin und her beweglich ist. Es kann mittels
der am Handgriff 22 angeordneten Stellschraube 23 festgestellt werden. Sein Querschnitt
ist rund, er könnte aber auch eckig sein.
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Vorzugsweise wird das Element 2I mit einer Längsrille 27 versehen,
welche Rasten aufweist, in welche die Stellschraube 23 einschraubbar ist. Diese
Rasten sind so verteilt, daß sie den günstigsten Stellungen zur Bearbeitung der
handelsüblichen Reifenbreiten entsprechen.
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Eine weitere Verbesserung ist in den Fig. 13 bis 15 dargestellt.
Diese Vorrichtung entspricht der in der Fig. 10 gezeigten und weist zusätzlich einen
Auswerfer 28 auf, welcher mittels Klemmstücke 29 und Schraubern I3 festgeklemmt
und als ebene Platte ausgebildet ist, deren Dicke annähernd der Breite der zu erzeugenden
Rillen entspricht und die parallel zur Schneidrichtung des Messers 11 steht. Wie
aus Fig. 15 ersichtlich ist, weist das Element 28 zwei schlitzförmige Ausnehmungen
30 auf, durch welche die beiden Schrauben I3 hindurchgreifen können.
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Der Auswerfer 28 ist abnehmbar und auswechselbar am Alesserhalter
10 befestigt und kann im Abstand vom Schneidmesser dadurch umgestellt werden, daß
die Anzahl der Klemmstücke 14 zwischen dem Auswerfer 28 und dem Halter 10 erhöht
bzw. erniedrigt wird. Desgleichen läßt sich auch noch der Abstand des Schneidmessers
II vom Halter 10 verändern, so daß der gegenseitige Abstand des Auswerfers 28 vom
Messer 1 1 in verhältnismäßig weiten Grenzen
variiert werden kann.
Der Auswerfer besitzt ferner eine in der Schneidrichtung des Messers I I, d. h.
in Fig. I3 nach links vorspringende Nase 28a, die mit einer schräg ansteigenden
Stirnfläche 28b versehen ist. Das mit dem Schneidmesser II und dem Auswerfer 28
versehene Ende des Messerhalters 10 trägt den starren Handgriff I7.
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Die Funktion des Auswerfers besteht darin, daß er jeweils in die
im vorhergehenden Arbeitsgang erzeugte Rille eingreift und die entstandenen Späne
aus derselben befreit. Die Nase 28a des Auswerfers 28 greift hierbei unter diese
Späne, welche während der Vorwärtsbewegung des Auswerfers 28, d. h. gleichzeitig,
wenn eine neue Rille geschnitten wird, auf der schrägen Stirnfläche 28b nach oben
aus der betreffenden Rille gleiten.
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Es ist klar, daß zur Erzielung des gewünschten Effektes der Abstand
der Rillen demjenigen des Auswerfers 28 und dem Schneidmesser 1 1 entsprechen muß.
Ferner muß die Dicke der Platte, aus welcher der Auswerfer 28 gebildet ist, annähernd
der Breite der erzeugten Rillen entsprechen, damit die Späne auch wirklich ausgeworfen
werden.
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Beim Auswechseln des Schneidmessers 11 ist daher im allgemeinen gleichzeitig
auch der Auswerfer 28 gegen einen solchen anderer Breite auszuwechseln.
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Die beschriebene Ausführung hat den besonderen Vorteil, daß die erzeugten
Rillen während der Bearbeitung des Luftreifens von den entstehenden Spänen befreit
werden, so daß diese Arbeit nicht nachträglich noch gesondert vorgenommen werden
muß.
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Das letzte Ausführungsbeispiel (Fig. I6 bis I9) bezieht sich auf
eine Vorrichtung, die sowohl zur Erzeugung von Quer- als auch von Längsrillen verwendbar
ist.
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Die dargestellte Vorrichtung besitzt einen Messerhalter 31 in Form
einer Flachschiene, wie bereits beschrieben wurde. An dessen einem Ende ist ein
Schneidmesser 32 (Fig. I6) angeordnet. Der Griff 33, der zur Führung der Vorrichtung
beim Arbeiten dient, ist annähernd rechtwinklig abgekröpft, und der Teil 33' ist
auf der dem Messer 32 gegenüberliegenden Seite befestigt. Der zu bearbeitende Laufmantel
ist mit 34 bezeichnet.
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Am Zapfen 44 des Messerhalters 3I ist ein Organ 35 angelenkt, das
im hohlen Griff 36 verstellbar und mittels Flügelschraube 37 feststellbar ist.
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Am Organ 35 sind Rasten 38 vorgesehen, in welche die Flügelschraube
37 beim Anziehen eindringt. Diese Rasten 38 sind so verteilt, daß sie den günstigsten
Stellungen zur Bearbeitung der handelsüblichen Laufradmäntel entsprechen.
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Am Handhebel 36 ist ein Stützarm 39 befestigt, der ein T-förmiges
Profil besitzt upd der im wesentlichen in der Ebene des Messerbalkens liegt. Dieser
Stützarm 39 ist gegen das Schneidmesser 32 ausr gebogen.
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In dieser Form dient die Vorrichtung zur Erzeugung von Querrillen
wie bereits beschrieben.
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Soll nun der Luftreifen 34 noch mit Längsrillen versehen werden,
dann wird der Handgriff 36 mit dem Stützarm 39 vom Zapfen 44 abgenommen und durch
die in den Fig. I8 und 19 dargestellte Vorrichtung ersetzt.
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Diese Vorrichtung besteht aus einem Handgriff o, dessen rechtwinklig
abgekröpfter Schenkel40' am Zapfen 44 angelenkt ist, welcher Zapfen durch die Flügelmutter
44' in seiner Lage festgehalten wurde. Der Schenkel40' ist an seinem Ende mit zwei
Segmenten von Zackenrädern 4I mit den Zacken 42 versehen. In manchen Fällen würde
aber auch ein einziges Zackenradsegment genügen. Der Messerhalter 43 besteht aus
einer Mehrzahl von Platten, zwischen denen ein oder mehrere Messer mittels den Schrauben
45 festgeklemmt werden können.
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Zur Erzeugung von Längsrillen wird die Vorrichtung in Richtung des
Umfanges auf den zu bearbeitenden Laufmantel gesetzt und am Griff 33 festgehalten
und geführt. Nun wird durch Aufundniederbewegung des Hebels 40 mit der andern Hand
eine Bewegung erzeugt, die das Messer 32 eine Rille ausschneiden läßt. Die Bewegung
kommt dank den Zacken der als Stützorgane wirkenden Zackenrädersegmente 41 zustande,
deren Zacken so gestellt sind, daß sie beim Niederdrücken des Hebels 40 an der Laufmanteloberfläche
angreifen, jedoch bei der Rückbewegung desselben darüber hinweggleiten. Die Aufundniederbewegung
des 1lebels40 wird dann so lange wiederholt, bis die Umfangsrille vollständig ist.
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Dank den beiden am Messerhalter I auswechselbar anzubringenden Vorrichtungen
ist dieser sowohl zum Einschneiden von Quer- als auch von Längsrillen verwendbar.