DE1171769B

DE1171769B - Pneumatic vehicle tires

Info

Publication number: DE1171769B
Application number: DEM53681A
Authority: DE
Inventors: Kurt Russler
Original assignee: Metzeler Gummiwerke AG
Current assignee: Metzeler Gummiwerke AG
Priority date: 1962-07-24
Filing date: 1962-07-24
Publication date: 1964-06-04

Description

Fahrzeugluftreifen Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugluftreifen mit in die Profilrippen oder Profilblöcke des Laufbelages eingearbeiteten Löchern zur nachträglichen, ständigen oder wahlweisen Halterung von mit dem Kopf voran einzuführenden aus Metall, Kunststoff oder anderen verschleißfesten Werkstoffen bestehenden Bolzen od. dgl., in die im wesentlichen radial zur Reifenachse verlaufende Stifte aus Hartmetall, Sintermetall od. dgl. eingearbeitet sind.Pneumatic Vehicle Tire The invention relates to a pneumatic vehicle tire with holes worked into the profile ribs or profile blocks of the tread for subsequent, permanent or optional mounting of those to be inserted head first bolts made of metal, plastic or other wear-resistant materials or the like, in the substantially radial to the tire axis extending pins made of hard metal, Sintered metal or the like. Are incorporated.

Das Einvulkanisieren von eisgriffigen metallenen Stiften, Nägeln od. dgl. in den Laufbelag eines Fahrzeugluftreifens ist bekannt. Diese Herstellungsweise von sogenannten Eisreifen ist jedoch unwirtschaftlich, da das sitzgerechte Einsetzen der einzuvulkanisierenden Stifte, Nägel od. dgl. von Hand in die Vulkanisationsform des Reifens große Sorgfalt verlangt und deshalb zeitraubend ist. Es wurden desha.lb bereits arbeitssparende Verfahren vorgeschlagen, die das Einsetzen von Stiften, Nägeln od. dgl. in die Vulkanisier- und Preßformen von Fahrzeugluftreifen vermeiden und das Befestigen der Stifte, Nägel od. dgl. in den Reifenlaufbelägen unabhängig von dem Herstellen der Reifen, also dem Formen und Vulkanisieren, nach der Vulkanisation gestatten. Zu diesem Zweck werden die Löcher zum Aufnehmen der Stifte, Nägel od. dgl. im Laufbelag des fertigen Fahrzeugluftreifens durch Bohren, Brennen oder Heizen, d. h. durch Ausformen in der Vulkanisationsform zugleich mit dem Gestalten des ganzen Reifens und insbesondere des Reifenprofils, hergestellt. Die zum Einsetzen in den Laufbelag eines Fahrzeugluftreifens vorgesehenen Stifte, Nägel od. dgl. besitzen dabei abgerundete Köpfe bzw. seitlich abstehende Zackenhaken od. dgl., die in Boden und Seitenwand des Loches eingreifen. Es ist außerdem bekannt, in auf irgendwelche Weise gestaltete und in dem Laufbelag eines Fahrzeugluftreifens gehalterte, dessen Gleitfähigkeit mindernde Stollen Einsätze aus Hartmetall, Wolfrainlegierungen, Sintermetall, Siliziumkarbid oder diesen ähnlichen Stoffen einzubetten. Diese Einsätze wurden bisher mit senkrecht zur Reifenoberfläche kreisförinigen oder rechteckigen Querschnitten vorgesehen.The vulcanization of ice-gripping metal pins, nails or the like in the tread of a pneumatic vehicle tire is known. However, this production method of so-called ice tires is uneconomical, since the correct fitting of the pins, nails or the like to be vulcanized by hand into the vulcanization mold of the tire requires great care and is therefore time-consuming. There have therefore already been proposed labor-saving methods that avoid the insertion of pins, nails or the like in the vulcanizing and compression molds of pneumatic vehicle tires and the fastening of the pins, nails or the like in the tire treads independently of the manufacture of the tires , that is, allow molding and vulcanization after vulcanization. For this purpose, the holes for receiving the pins, nails or the like are made in the tread of the finished pneumatic vehicle tire by drilling, burning or heating, ie. H. by molding in the vulcanization mold at the same time as shaping the entire tire and in particular the tire profile. The pins, nails or the like provided for insertion into the tread of a pneumatic vehicle tire have rounded heads or laterally protruding toothed hooks or the like which engage in the bottom and side wall of the hole. It is also known to embed inserts made of hard metal, Wolfrain alloys, sintered metal, silicon carbide or these similar substances in cleats which are designed in any way and held in the tread of a pneumatic vehicle tire and which reduce its sliding ability. These inserts were previously provided with circular or rectangular cross-sections perpendicular to the tire surface.

Der Erfindung liegt die weitere Verbesserung von Fahrzeugluftreifen der eingangs angegebenen Art als Aufgabe zugrunde, und zwar insbesondere das Erhöhen der Gleitschutzwirkung der in den Reifenlaufbelag eingesetzten, stiftförinige Einsätze von Hartmetall-, Sinterinetall- oder dergleichen enthaltenden Bolzen, Stollen od. dgl. bei gleichbleibendem Werkstoffaufwand.The invention is to further improve pneumatic vehicle tires of the type specified at the outset as a task, and in particular to increase the anti-slip effect of the pin-shaped inserts used in the tire tread of hard metal, sintered metal or the like containing bolts, studs or. Like. With the same amount of material.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der jeweils von einem prismatischen Teil des Bolzens od. dgl. gehalterte Stift dreieckigen Querschnitt hat. Mit besonderem Vorteil kann nach weiteren Erfindungsmerkmalen der Stift abgerundete Kanten und nach außen gewölbte Dreiecksflächen haben. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung folgt dabei die Mantelfläche des prismatischen Teiles des Bolzens od. dgl. dem Umfang des Stiftes gegenüber einer Äquidistante. Jeder Stift aus Hartinetall, Sinterinetall od. dgl. wird erfindungsgemäß in den Bolzen od. dgl. bei dessen Herstellung je nach dem für den Bolzen verwendeten Werkstoff nach dem an sich bekannten Druckguß", Spritzguß- oder Preßverfahren form- und reibungsschlüssig eingebettet.The object set is achieved according to the invention in that the pin held in each case by a prismatic part of the bolt or the like has a triangular cross-section. With particular advantage, according to further features of the invention, the pin can have rounded edges and outwardly curved triangular surfaces. According to a further feature of the invention, the outer surface of the prismatic part of the bolt or the like follows the circumference of the pin with respect to an equidistant. According to the invention, each pin made of hard metal, sintered metal or the like is embedded positively and frictionally in the bolt or the like during its manufacture, depending on the material used for the bolt, according to the known die casting, injection molding or pressing process.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Prinzip dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 ein gleichseitiges Dreieck mit eingezeichnetem flächengleichem Kreis zur Veranschaulichung der die Größe des Kreisdurchmessers weit überschreitenden Länge einer Dreiecksseite, F i g. 2 die Stimansicht eines in den Laufbelag eines Fahrzeugluftreifens einzusetzenden Bolzens oder Stollens mit in diesen eingebettetem Stift aus Hartmetall, Sintermetall od. dgl. mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt und # F i g. 3 eine Seitenansicht des Bolzens oder Stollens nach F i g. 2.In the drawing, an embodiment of the invention is shown in principle, namely FIG. 1 shows an equilateral triangle with a circle of equal area drawn in to illustrate the length of one side of the triangle, which far exceeds the size of the circle diameter, FIG . 2 shows the front view of a bolt or stud to be inserted into the tread of a pneumatic vehicle tire with a pin made of hard metal, sintered metal or the like embedded therein, with an essentially triangular cross-section, and FIG. 3 is a side view of the stud or stud according to FIG. 2.

In dem Bemühen, die Eisgriffigkeit von Hartmetall-, Sintennetall- oder dergleichen Stifte enthaltenden Stollen, Bolzen od. dgl. ohne weiteren Materialkostenaufwand wesentlich zu erhöhen, wurde erfindungsgemäß gefunden, daß die Wirkung der Hartmetall-, Sinterrnetall- oder dergleichen Stifte durch Änderung der Querschnittsform gegenüber bisher vorherrschenden kreisförmigen Querschnitten überraschend erhöht werden kann, indem der Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreieckes gewählt wird (F i g. 1). Ein aus Hartmetall, Sintermetall od. dgl. bestehender Einsatzstift kreisrunden Querschnittes gräbt in das Eis bei eintretendem Gleiten des Fahrzeugluftreifens eine Rille von einer Breite ein, die dem Durchmesser des Einsatzstiftes entspricht. Hat jedoch der Einsatzstift2 mehr oder weniger einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks, so hat der von diesem in das Eis gegrabene Einschnitt die Länge einer Dreiecksseite, die bei einem genau gleichseitigen Dreieck die 1,35fache, Größe des Durchmessers eines bei gleicher Länge das gleiche Volumen aufweisenden Einsatzstiftes 1 kreisförmigen Querschnittes besitzt.In an effort to significantly increase the ice grip of studs, bolts or the like containing hard metal, sintered metal or similar pins without additional material costs, it was found according to the invention that the effect of hard metal, sintered metal or the like pins by changing the cross-sectional shape can be surprisingly increased compared to the previously predominant circular cross-sections by choosing the cross-section in the form of an equilateral triangle ( FIG. 1). An insert pin of circular cross-section made of hard metal, sintered metal or the like digs a groove into the ice as the vehicle tire slides, which corresponds to the diameter of the insert pin. However, if the insert pin2 has a cross-section in the form of an equilateral triangle, the incision dug into the ice by this has the length of one side of the triangle, which is 1.35 times the size of the diameter of an exactly equilateral triangle and the same size of the diameter of the same length Has volume having insert pin 1 circular cross-section.

Es kann also bei als befriedigend angenommener Wirkung von Hartmetall-, Sintermetall- oder dergleichen Stifte kreisförmigen Querschnittes enthaltenden Bolzen, Stoßen od. dgl., die in Fahrzeugluftreifen eingebettet sind, bei Verwenden von Einsatzstiften 2 mit gleichseitigen Dreiecksquerschnitten, deren Seitenlänge der des Durchmessers der Stifte mit kreisförrnigem Querschnitt entspricht, nicht nur der Werkstoffaufwand für die Einsatzstifte und für die Halterungen der Einsatzstifte fühlbar herabgesetzt, sondern auch eine wesentliche Verbilligung der sogenannten Eisreifen erreicht werden.It can therefore be assumed to be satisfactory effect of hard metal, Sintered metal or similar pins containing bolts of circular cross-section, Bump or the like, which are embedded in pneumatic vehicle tires, when using insert pins 2 with equilateral triangular cross-sections, the side length of which is that of the diameter corresponds to the pins with a circular cross-section, not just the material expenditure for the insert pins and for the holders of the insert pins noticeably reduced, but also a substantial reduction in the price of the so-called ice tires can be achieved.

Die Härte und Abriebsfestigkeit eines aus Hartmetall, Sintermetall od. dgl. bestehenden Einsatzstiftes 1, 2 (F i g. 1) und der Stirnfläche des diesen Stift umfassenden Halteschaftes der Bolzen, Stollen od. dgl. wird im allgemeinen so gewählt, daß sich die der Fahrbahn zugekehrten und mit dieser in Berührung kommenden Stirnflächen im wesentlichen in übereinstimmung mit dem Reifenlaufbelag abnutzen, ganz gleich, ob die Stirnflächen im Neuzustand des Luftreifens über dessen Lauffläche etwas hervorstehen, mit dieser bündig sind oder auch etwas dieser gegenüber zurückstehen. Nach Zurücklegung großer Fahrstrecken tritt aber auch eine mantelseitige Abnutzung des Schaftes 3 des Bolzens, Stollens od. dgl. 4 auf, wie sie in F i g. 3 strichpunktiert angedeutet ist. Diese Abnutzungserscheinung erfaßt den Schaft 3 der ganzen Länge nach, weil der Schaft unter dem Einfluß der durch ihn auf die Fahrbahn übertragenen Kräfte geringe pendelnde bzw. radial gerichtete Bewegungen in dem ihn umschließenden Guxnmi des Reifenlaufbelages ausführt. Es sind jedoch zusätzlich auch noch Drehbewegungen des Schaftes 3 in dem ihn umgebenden Gummi möglich. Die Ränder bzw. Kanten des Kopfes des Bolzens, Stollens od. dgl. 4 sind abgerundet, mindestens aber abgefast, ausgebildet (F i g. 3). Dadurch wird die Möglichkeit des Entstehens von Einschnitten oder Verletzungen des den Kopf mit großer Spannung umschließenden Gummis und damit das Sichbilden durchgehender Risse im Laufbelag verhindert, so daß die Haltbarkeit des Fahrzeugreifens nicht beeinträchtigt wird. The hardness and abrasion resistance of an insert pin 1, 2 ( FIG. 1) made of hard metal, sintered metal or the like and the end face of the holding shaft of the bolts, studs or the like comprising this pin is generally chosen so that the The front surfaces facing the road and coming into contact with it wear out essentially in accordance with the tire tread, regardless of whether the front surfaces protrude slightly above the tire's tread when the tire is new, are flush with it or are slightly set back from it. After covering long distances, however, there is also wear on the shell side of the shaft 3 of the bolt, cleat or the like 4, as shown in FIG. 3 is indicated by dash-dotted lines. This wear and tear affects the shaft 3 along its entire length because, under the influence of the forces transmitted through it to the roadway, the shaft executes small oscillating or radially directed movements in the tire tread surrounding it. However, rotational movements of the shaft 3 in the rubber surrounding it are also possible. The edges or edges of the head of the bolt, stud or the like 4 are rounded, but at least chamfered ( FIG. 3). This prevents the possibility of cuts or injuries to the rubber surrounding the head with great tension and thus the formation of continuous cracks in the tread, so that the durability of the vehicle tire is not impaired.

Der aus Hartmetall, Sinterinetall od. dgl. bestehende Einsatzstift 2 kann in den Schaft des fertigen Bolzens, Stollens od. dgl. 4 eingepreßt werden. Es kann jedoch auch je nach dem für den Bolzen, Stollen od. dgl. 4 verwendeten Werkstoff (Metalle, Metall-Legierungen oder geeignete Kunststoffe) während eines den Bolzen, Stollen od. dgl. herstellenden, an sich bekannten Druckguß-, Spritzguß- oder Preßverfahrens in den Schaft 3 form- und reibungsschlüssig eingebettet werden. Durch die bei richtiger Wahl des jeweils für den Bolzen, Stollen od. dgl. verwendeten Werkstoffes gegebene Schrumpfwirkung des fertigen Schaftes 3 wird auf den Einsatzstift 2 ein Druck ausgeübt, der ein Lösen des Stiftes verhindert. Infolge der mit der Zeit auftretenden mantelseitigen Abnutzung des Schaftes 3 (strichpunktierte Linie in Fig. 3) wird die Wandstärke des Schaftes kleiner, und die durch die Schrumpfkräfte gegebenen Zugspannungen im Werkstoff des Schaftes 3 steigen dadurch an. Der Schaft dehnt sich infolge dieser Zugspannungen und reißt dann unter Umständen in Längsrichtung auf. Nach Eintreten eines solchen Risses wird natürlich der Einsatzstift 2 bzw. 1 im Schaft 3 des Bolzens, Stollens od. dgl. 4 mit der Zeit locker und kann herausfallen.The insert pin 2 made of hard metal, sintered metal or the like can be pressed into the shaft of the finished bolt, stud or the like 4. However, depending on the material used for the bolt, stud or the like 4 (metals, metal alloys or suitable plastics) during a known die-casting, injection-molding or the like producing the stud, stud or the like Pressing process are embedded in the shaft 3 in a form-fitting and friction-fitting manner. Due to the shrinking effect of the finished shaft 3 , given the correct choice of the material used in each case for the bolt, stud or the like, a pressure is exerted on the insert pin 2 which prevents the pin from loosening. As a result of the jacket-side wear of the shaft 3 (dash-dotted line in FIG. 3) , the wall thickness of the shaft becomes smaller and the tensile stresses in the material of the shaft 3 due to the shrinkage forces increase as a result. The shaft expands as a result of these tensile stresses and then, under certain circumstances, tears open in the longitudinal direction. After such a crack occurs, the insert pin 2 or 1 in the shank 3 of the bolt, stud or the like 4 will of course become loose over time and may fall out.

Die mantelseitige Abnutzungserscheinung des Schaftes 3 des Bolzens, Stollens od. dgl. 4 muß dann besonders beachtet werden, wenn Einsatzstifte 2 nicht kreisfönnigen Ouerschnittes, z. B. mit einem Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks, angewendet werden. In diesem Fall ist die Wandstärke des kreiszylindrischen Schaftes 3 an den Stellen gegenüber den Dreiecksseiten bedeutend stärker als in der unmittelbaren Nachbarschaft der Dreiecksspitzen, so daß der Werkstoff des Schaftes nicht gleichmäßig ausgenutzt und die mantelseitige Abnutzung des Schaftes im Bereich der Kanten des Einsatzstiftes 2 am schnellsten den kritischen Punkt erreicht. Dieser Erkenntnis folgend besitzt der Schaft 3 des Bolzens, Stollens od. dgl. 4 (F i g. 2, 3) erfindungsgemäß keinen kreisförmigen Querschnitt, sondern ist dem Querschnitt des Einsatzstiftes 2 so angepaßt, daß seine Umfangslinie an allen Stellen des Querschnittes von der Umfangslinie des Einsatzstiftes 2 den gleichen Abstand hat. Die Mantellinie des Schaftes 3 bildet also gegenüber dem Umriß des Querschnittes des Einsatzstiftes 2 eine Äquidistante. Durch diese Gestaltung der Mantelfläche bzw. des Querschnittes des Schaftes 3 des Bolzens, Stollens od. dgl. 4 wird eine vorzeitige Beschädigung des Schaftes an einer bestimmten Stelle des Querschnittes vermieden.The shell-side wear of the shaft 3 of the bolt, stud or the like. B. with a cross-section in the form of an equilateral triangle, can be used. In this case, the wall thickness of the circular cylindrical shaft 3 at the points opposite the triangle sides is significantly stronger than in the immediate vicinity of the triangle tips, so that the material of the shaft is not evenly used and the jacket-side wear of the shaft in the area of the edges of the insert pin 2 is fastest reached the critical point. According to this knowledge, the shaft 3 of the bolt, stud or the like 4 ( Figs. 2, 3) according to the invention does not have a circular cross-section, but is adapted to the cross-section of the insert pin 2 so that its circumferential line at all points of the cross-section differs from the The circumference of the insert pin 2 has the same distance. The surface line of the shaft 3 thus forms an equidistant from the outline of the cross section of the insert pin 2. This design of the jacket surface or the cross section of the shank 3 of the bolt, stud or the like 4 prevents premature damage to the shank at a certain point in the cross section.

Die Kanten 5 des Einsatzstiftes 2 können abgerundet ausgebildet sein, wobei die Umfangslinie des Schaftes 3 des Bolzens, Stollens od. dgl. 4 wiederum eine Äquidistante zu dem Umriß des Einsatzstiftes 2 bildet. Es kann jedoch die Mantelfläche 6 des Schaftes 3 bei einem Einsatzstift 2 mit abgerundeten Kanten auch so ausgebildet sein, als ob die Kanten des Einsatzstiftes 2 nicht abgerundet worden wären, so daß der Schaft 3 dann in dem Bereich der Kanten des Einsatzstiftes 2 verstärkt ausgebildet ist.The edges 5 of the insert pin 2 can be rounded, the circumferential line of the shank 3 of the bolt, stud or the like 4 in turn forming an equidistant to the outline of the insert pin 2. In the case of an insert pin 2 with rounded edges, however, the lateral surface 6 of the shaft 3 can also be designed as if the edges of the insert pin 2 had not been rounded, so that the shaft 3 is then reinforced in the area of the edges of the insert pin 2 .

An Stelle einer ebenen Ausbildung der Seitenflächen 7 des Einsatzstiftes 2 können diese, insbesondere bei abgerundeten Kanten, auch als gewölbte Flächen 8 ausgebildet sein. Durch die gewölbte Seitenflächenausbildung des Einsatzstiftes 2 wird eine günstigere Wirkung der Schrumpfkräfte des Schaftes 3 des Bolzens, Stollens od. dgl. 4 auf den Einsatzstift 2 erreicht.Instead of a flat design of the side surfaces 7 of the insert pin 2, these can also be designed as curved surfaces 8 , in particular in the case of rounded edges. Due to the curved side surface formation of the insert pin 2, a more favorable effect of the shrinkage forces of the shaft 3 of the bolt, stud or the like 4 on the insert pin 2 is achieved.

Claims

Claims: 1. Pneumatic vehicle tires with holes machined into the tread ribs or tread blocks of the tread for subsequent permanent or optional mounting of bolts or the like to be inserted head first, made of metal, plastic or other wear-resistant materials, in the essentially radial to the tire axis extending pins made of hard metal, sintered metal od. like. are incorporated, d a d u rch g e -kennze ichnet that each od of a prismatic part (3) of the bolt (4). the like. retained shouldered pin (2) of triangular cross-section . 2. Pneumatic vehicle tire according to claim 1, characterized in that the pin (2) has rounded edges (5) . 3. Pneumatic vehicle tire according to claims 1 and 2, characterized in that the pin (2) has outwardly curved triangular surfaces (8) . 4. Pneumatic vehicle tire according to claims 1 to 3, characterized in that the lateral surface (6) of the prismatic part (3) of the bolt (4) or the like follows the circumference of the pin (2) with respect to an equidistant. 5. Pneumatic vehicle tire according to claims 1 to 4, characterized in that each pin (2) or in the bolt (4). The like. In the preparation thereof, depending on the material used for the pin material according to the per se known die casting, injection or pressing process is embedded in a form-fitting and friction-fitting manner.