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DE2731275C2 - Gleitmittel für Luftreifen - Google Patents

Gleitmittel für Luftreifen

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Publication number
DE2731275C2
DE2731275C2 DE19772731275 DE2731275A DE2731275C2 DE 2731275 C2 DE2731275 C2 DE 2731275C2 DE 19772731275 DE19772731275 DE 19772731275 DE 2731275 A DE2731275 A DE 2731275A DE 2731275 C2 DE2731275 C2 DE 2731275C2
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DE
Germany
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lubricant
tire
viscosity
parts
tires
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19772731275
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English (en)
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DE2731275A1 (de
Inventor
Tiong H. Akron Kuan
John G. Hudson Ohio Sommer
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Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Original Assignee
General Tire and Rubber Co
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Filing date
Publication date
Application filed by General Tire and Rubber Co filed Critical General Tire and Rubber Co
Priority to DE19772731275 priority Critical patent/DE2731275C2/de
Publication of DE2731275A1 publication Critical patent/DE2731275A1/de
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C17/00Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor
    • B60C17/10Internal lubrication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2021/00Use of unspecified rubbers as moulding material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

dadurch gekennzeichnet, daß
a) mindestens 1 Teil Wasser auf je 4 Teile Äthylenglykol entfällt,
b) das Polysaccharid ein Molekulargewicht von mindestens 10 000 aufweist,
c) die Zellulosefasern eine Länge von nicht mehr als 400 μηι aufweisen, und
d) das Gleitmittel zusätzlich 0,05 bis 2 Gewichtsteile Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000 enthält.
2. Gleitmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysaccharid und das Polyäthylenoxid in einer wäßrigen Lösung gelöst sind, die mit den angrenzenden Kautschukteilen des Luftreifens verträglich ist.
Die Erfindung betrifft Gleitmittel für Fahrzeugluftreifen, die in flachem Zustand oder mit ungenügendem Luftdruck gefahren werden.
Ein bei allen Luftreifen auftretendes Problem besteht darin, daß diese gelegentlich Luft verlieren oder vollkommen platt werden, so daß dann der Reifen ausgewechselt werden muß. Bei einer Reifenpanne kann das Fahrzeug auch außer Kontrolle geraten.
Die Reifenhersteller bemühen sich schon seit einiger Zeit, einen Reifen herzustellen, der in plattem Zustand gefahren werden kann. Wenn ein Luftreifen im platten Zustand über längere Strecken hinweg gefahren werden könnte, könnte der Fahrer den platten Reifen verwenden, bis er einen Ersatzreifen bekommen oder den Reifen ausgebessert hat. Dies würde einen Reifenwechsel auf der Straße nicht mehr erforderlich machen und die Abhängigkeit von einem Ersatzreifen würde sich erübrigen. Der Fahrer könnte dann mit einem platten Reifen weiterfahren, bis er einen sicheren Platz zum Anhalten des Fahrzeugs gefunden hat. Dadurch könnte ein plötzliches Anhalten auf Straßen und Autobahnen mit starkem Verkehr vermieden werden.
Das Fahren eines herkömmlichen Reifens im platten Zustand bringt viele Probleme mit sich. Ein platter Reifen ist instabil und macht das Steuern schwierig. Infolge des mangelnden Luftdruckes lösen sich die Reifenwülste aus ihrem Sitz, und der Reifen kann sich schließlich von der Felge ganz ablösen. Außerdem kann das Fahren mit einem platten Reifen insofern unangenehm sein, als dann praktisch kein Polster mehr zwischen der Fadfelge und der Straßenoberfläche vorhanden ist. /
Es ist eine Anzahl von Reifenbauarien bekanntgeworden, die sich mit der Verbesserung der Stabilität und Fahrbarkeit von Luftreifen mit ungenügendem Luftdruck oder im platten Zustand befassen. Einige dieser Vorschläge (z.B. US-PS 33 94 751 und 34 21566) betreffen bewegliche Seitenwände, so daß die auf die Lauffläche des Reifens einwirkende Kraft unmittelbar auf die Felge übertragen wird. Andere Ausführungsformen (z.B. US-PS 20 40 645, 33 92 722 und 36 10 308) sehen spezielle Vorrichtungen im Inneren des Luftreifens vor.
Ein Problem, das beim Fahren von plaaen Reifen auftritt, ist die Reibung, die sich zwischen dem oberen und dem unteren Teil der flach gewordenen Seitenwand entwickelt, wenn diese Teile aneinanderreihen. Durch die Reibung entsteht übermäßig viel Wärme, so daß die Seitenwände einer starken Abnutzung unterliegen. Um diese Reibung zu vermindern, ist der Einschluß von flüssigem oder festem Gleitmittel in das Innere von Fahrzeugreifen vorgeschlagen worden. In der US-PS 20 40 645 wird z. B. ein Gleitmittel auf Graphitbasis angegeben, die US-PS 36 10 308 erwähnt die Verwendung von flüssigem Silicon und die US-PS 37 39 829 und 38 50 217 beschreiben die Verwendung von Polyalkylenglykolen. Glycerin, Propylenglykol, Silicon und anderen Gleitmitteln.
Aus den DE-OS 2130 329 und 23 38 599 sind fließfähige, flüssige Gleitmittelzusammensetzungen auf der Basis eines nicht-flüchtigen Kautschuk-Kautschuk-Gleitmittelmaterials im Gemisch mit flüchtigen Flüssigkeiten bekannt. Als Flüssigkeiten kommen Wasser und AlKohole in Betracht. Diese Zusammensetzungen können zum Verschließen von Reifenlöchern auch faserartiges Material enthalten. Als flüssiges Gleitmittel wird beispielsweise in der DE-OS 23 38 599 eine Poly(oxialkylen)glykolmischung genannt. Weiterhin sind aus der DE-OS 23 38 619 Gleitmittelzusammensetzungen bekannt, die Gemische von Copolymerisaten mit verschiedenen Molekulargewichten, welche Äthylenoxid- und Propylenoxid-Einheiten enthalten, aufweisen.
Weiterhin sind aus der FR-PS 22 97 146 Gleitmittelzusammensetzungen bekannt, die Faserstoffe, Dextrose, Äthylenglycol und andere Stoffe enthalten.
Allen diesen Gleitmittelzusammensetzungen haftet jedoch der gemeinsame Nachteil an, daß der Viskositäts-Temperatur-Koeffizient dieser Zusammensetzungen nicht zufriedenstellend ist, d. h., daß die Viskosität dieser bekannten Gleitmittel zu sehr von Temperaturschwankungen abhängig sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Gleitmittelzusammensetzung zu finden, die über einen weiten Temperaturbereich hinweg einer möglichst niedrigen Viskositätsänderung unterliegt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Gleitmittel, das die folgenden Bestandteile enthält:
a) 100 Gewichtsteile eines Gemisches aus Wasser und Äthylenglykol,
b) 0,15 bis 2 Gewichtsteile eines Polysaccharids und
c) bis zu 8 Gewichtsteilen Zellulosefasern,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß
a) mindestens 1 Teil Wasser auf je 4 Teile Äthylenglykol entfällt.
b) das Poiysaccharid ein Molekulargewicht von mindestens 10 000 aufweist.
c) die Zellulosefasern eine Länge von nicht mehr als
400 μΐη aufweisen, und
d) das Gleitmittel zusätzlich 0,05 bis 2 Gewichtsteile Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000 enthält.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß die gemeinsame Verwendung eines Polysaccharids und eines Polyäthylenoxids mit einem Molekulargewicht von mindestens je 10 000 in den angegebenen Mengen einen synergistischen Effekt in bezug auf den Viskosi- i<> täts-Temperatur-Koeftizienten der Gleitmittelzusammensetzung mit sich bringt, d. h., daß die erfindungsgemäßen Gleitmittel aufgrund der gemeinsamen Verwendung eines Polysaccharids und eines Polyäthylenoxids im Hinblick auf ihre Viskosität weniger von der r> Temperatur abhängig sind, als aufgrund der Viskositätsschwankungen bei Verwendung nur eines dieser Bestandteile zu erwarten war.
Das erfindungsgemäße Gleitmittel kann darüber hinaus auch noch andere Stoffe, wie z. B. Natriumnitrit als Korrosionsinhibitor und ein handelsübliches Netzmittel enthalten.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen.
In der Zeichnung ist ein Luftreifen dargestellt. Der Reifen hat eine dicke Lauffläche 11, die sich dem Llmfang nach um den Reifen erstreckt, und Seitenwände 12, die sich von der Lauffläche längs der Seiten des Reifens erstrecken. Der Luftreifen ist für das Anbringen auf einer herkömmlichen Radfelge 13 bestimmt, die an w ihren äußeren Rändern sich nach außen erweiternde Flansche 14 von üblicher Bauart aufweist. In dem Wulstteil 16 des Reifens, wo die Seitenwände mit der Felge 13 zusammentreffen, sind Drahtwulstringe 15 vorgesehen. In Übereinstimmung mit dem herkömmli- J> chen Reifenaufbau sind die Wülste dazu bestimmt, den Reifen auf der Felge zu halten, wenn er aufgepumpt ist. Der Luftdruck des Reifens drückt die Wülste 15 gegen den Flansch 14, hält dadurch den Reifen auf der Felge und schließt die Luft im Reifen ein.
Der in der Zeichnung dargestellte Reifen kann von herkömmlicher Diagonalbauart oder Gürtelbauart sein. Diese Reifen haben zwei diagonale bzw. radiale Gewebelagen 17 und 18, die um das Innere des Reifens herum verlaufen. Die Gewebelagen erstrecken sich von ·» > Wulst zu Wu! t und umfassen die Wulstringe 15 derart, daß die Enden 13 und 20 der Gewebelagen sich in dem Seitenwandbereich befinden. Ferner sind zwei Stahloder Gewebeeinlagen 21 und 22 vorgesehen, die rings um das Innere des Luftreifens herum verlaufen und sich >o unmittelbar an der Innenseite der Lauffläche 11 befinden. Zur Herstellung der Lauffläche und der Seitenwände des Reifens sowie der die Luft zurückhaltenden Innenauskleidung werden herkömmliche Kautschukmischungen verwendet. Yy
Ein Merkmal dieses besonderen Luftreifens ist der um den Umfang herum verlaufende Sicherungsansatz 24. Der Ansatz wird von einer speziell konstruierten Verdickung der Seitenwand am Ende des Felgenflansches gebildet. Der Sicherungsansatz 24 beeinflußt die *>o normalen Eigenschaften des aufgepumpten Reifens nicht. Wenn aber die Luft entweicht, greift der 5!icherungsansatz 24 um den Flansch 14 herum und hält dadurch den Reifen auf der Felge 13. Auf diese Weise wird der zu wenig Luft enthaltende oder flache Reifen fv> auf der Felge festgehalten and kann für eine gewisse 2!eitdauer in flachem Zustande gefahren werden.
Die Zeichnung erläutert einen schlauchlosen Reifen aus Styrol-Butadienkautschuk der Größe BR78-13 auf einer normalen Felge; ein größerer Reifen, wie ein solcher der Größe HR78-15, kann etwa die gleiche Form haben. Der für den Reifen verwendete Kautschuk kann der gleiche sein wie in herkömmlichen Reifen, in welchem Falle der elastische Kautschuk der Seitenwände ein Styrol-Butadienkautschuk mit einer Shore A-Durometerhärte im Bereich von 40 bis 80 sein kann. Für die Innenauskleidung kann Butylkautschuk verwendet werden, um den höchstmöglichen Widerstand gegen das Hindurchdringen von Gas zur Verfügung zu stellen.
Vorzugsweise wird die Innenfläche der Seitenwand bei 47 mit einem Gleitmittel versehen, um die Reibung und die Wärme zu vermindern, die beim Gegeneinanderreiben der oberen und der unteren Seitenwandhälften entstehen, wenn diese beim Fahren auf dem flachen, zusammengefallenen Reifen miteinander in Berührung stehen. Das erfindungsgemäß verwendete zähflüssige Gleitmittel hat ein ausgezeichnetes Gleitvermögen, eine Viskosität, die sich im Temperaturbereich von 25 bis 85°C nicht wesentlich ändert, und ist bei Beanspruchung für lange Zeiträume hinweg bei hohen radialen Beschleunigungen von 200 g oder mehr stabil.
Die erfindungsgemäß bevorzugten Gleitmittel weisen ein ausgezeichnetes Gleitvermögen auf, sind mit dem Kautschuk der Innenauskleidung des Luftreifens verträglich, sind über einen weiten Bereich von Temperaturen und Scherungsratcn hinweg stabil und verwendbar und haben eine solche Viskosität und Zusammensetzung, daß ihre Bestandteile beim Gebrauch gleichmäßig verteilt bleiben; ferner sind sie imstande. Löcher abzudichten.
Das erfindungsger.iäße Gleitmittel enthält ein Polyäthylenoxid von hohem Molekulargewicht, dessen Lösung im Temperaturbereich von 25 bis 900C eine hohe Viskosität aufweist. Das Molekulargewicht des Polymeren beträgt mindestens 10 000 und vorzugsweise mindestens 50 000. Vorzugsweise verwendet man ein Gemisch von Polyäthylenoxiden, um ein Gleitmittel zu erhalten, das imstande ist, Löcher abzudichten und eine hohe Viskosität bei 25°C (z. B. 100 000 Centipoise oder mehr) aufweist, wobei diese Viskosität nicht viel höher ist (z. B. nicht höher als 10%) als die Viskosität bei 850C. Dies wird dadurch erreicht, daß 0,05 bis 2 Gew.-% eines Polysaccharides, wie nachstehend beschrieben, im Gleitmittel enthalten sind. Das Polysaccharid kann ein Molekulargewicht von 10 000 bis 50 000 oder mehr aufweisen.
Das zusammen mit dem Polysaccharid verwendete Polyäthylenoxid verleiht der Lösung vorzugsweise gute elastische Eigenschaften und ist so ausgewählt, daß es ein gutes Gleitvermögen liefert. Ausgezeichnete Ergebnisse erhält man mit wasserlöslichen Polyäthylenoxiden von hohem Molekulargewicht von mindestens 10 000 und vorzugsweise 50 000 bis 5 000 000. Solche Polyäthylenoxide sind im Handel erhältlich.
Die wasserlöslichen Polyäthylenoxide und Polysaccharide werden wegen ihres niedrigen Viskositäts-Temperaturkoeffizienten zugesetzt. Für die Zwecke der Erfindung geeignete Polysaccharide sind Pentosane (CiH8Oi)n, Hexosane (C6HmOi)n, Harze, Pflanzenschleime, Derivate derselben und dergleichen, zu denen Stä/'.en, Methylcellulosen und andere Cellulosearten, Hemicellulosen, Modifizierungen und Derivate derselben gehören. Das Molekulargewicht kann 50 000 bis 300 000 oder mehr betragen. Man kann eine große Anzahl von verschiedenen wasserlöslichen Polysacchariden verwenden, die im einzelnen in dem Lehrbuch
»The Chemistry of Plant Gums and Mucilages« von F. Smith und R. Montgomery, 1959, Verlag Reinhold Publishing Corporation, beschrieben sind. Geeignete wasserlösliche Polysaccharidharze und Pflanzenschleime sind Xanthanharz, Gummiarabicum, viele andere natürliche und synthetische Polysaccharidharze und Schleime, Derivate derselben und dergleichen, wie sie z. B. in dem genannten Lehrbuch beschrieben sind. Die Monosaccharidbausteine dieser Harze, Pflanzenschieime und pflanzlichen Polymeren können verschiedenen ι« Arten angehören und natürlich auch in verschiedener Weise modifiziert werden, ohne den Wert der Polymeren zu beeinträchtigen.
Wenn die oben beschriebenen wasserlöslichen Polyäthylenoxide und Polysaccharide in Wasser gelöst ι ■> werden, zeigen sie ein eigentümliches Verhalten, indem sie eine voluminöse Konfiguration annehmen und zu einem außerordentlich starken Anstieg der Lösungsviskosität führen. Es wurde gefunden, daß beim Lösen eines Polyäthylenoxids und eines Polysaccharids in einem Gemisch aus Wasser und Äthylenglykol eine überraschende synergistische Wirkung auftritt und ein Gleitmittel von hoher Viskosität entsteht, das imstande ist, Löcher abzudichten, ein ausgezeichnetes Gleitvermögen aufweist und innerhalb eines weiten Bereichs 2'> von Temperaturen und Scherungsraten arbeitsfähig ist.
Das Gleitmittel gemäß der Erfindung kann hergestellt werden, indem man mindestens 20 Gewichtsteile Wasser mit nicht mehr als 80 Gewichtsteilen Äthylenglykol, 0,05 bis 2 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,05 bis 1,5 » Gewichtsteile, eines Polyäthylenoxids mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000 und 0,05 bis 2 Gewichtsteile eines Polysaccharids mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000 miteinander mischt. Das Gleitmittel kann außerdem eine sehr geringe Menge eines Oxidationsverzögerers und geringe Mengen von anderen Bestandteilen enthalten. Es enthält bis zu 8 Gewichtsteile Zellulosefasern, beispielsweise 3 bis 8 Gewichtsteile, vorzugsweise 4 bis 6 Gewichtsteile, wobei die Fasern eine Länge von nicht mehr als 400 μπι, t" beispielsweise 20 bis 400 μπι, aufweisen.
In dem Gemisch aus Wasser und Äthylenglykol
Tabelle I
besteht der überwiegende Anteil aus Äthylenglykol, um Verflüchtigungsverlusie auf ein Minimum zu beschränken. Die synergistische Wirkung macht sich in den folgenden Beispielen daran bemerkbar, daß der Viskositäts-Temperaturkoeffizient der vollständigen Lösungen geringer ist als der Viskositäts-Temperaturkoeffizient der Lösungen der einzelnen Polymeren, die die gleiche Menge an Fasern enthalten. Ferner kann das Gleitmittel so zusammengesetzt sein, daß seine Viskosität von Temperaturschwankungen im Bereich von 25 bis 850C verhältnismäßig unabhängig ist.
Die polymeren und die übrigen Bestandteile des Gleitmittels werden so ausgewählt, daß man eine für die gewünschte Wirkung geeignete Brookfield-Viskosität erhält. Im interesse eines guten Gleitvermögens soll die Viskosität mindestens 1000 cP bei 25°C betragen. Wenn auch ein gutes Lochabdichtungsvermögen gewünscht wird, kann die Viskosität bei 25° C 100 000 bis 400 00OcP betragen. Die Lösungen können eine derartige Viskosität haben, daß die Bestandteile des Gleitmittels bei dessen Verwendung in gleichmäßiger Verteilung bleiben, und vorzugsweise ist die Viskosität derart, daß die Bestandteile in richtiger Verteilung bleiben, wenn das Gleitmittel fortgesetzt, z. B. für 20 Stunden oder länger, der Einwirkung einer Radialbeschleunigung von 200 g bei 700C ausgesetzt ist.
Die Gesamtmenge an Polysaccharid und wasserlöslichem Polyäthylenoxid kann sehr gering sein, wenn das Molekulargewicht sehr hoch ist.
Mehr kann jedoch erforderlich sein, um die gewünschte Viskosität zu erreichen, wenn der betreffende Bestandteil ein geringeres Molekulargewicht hat. So kann z. B. die Menge an einem Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 600 000 bis 2 Gewichtstei-Ie betragen, während nur 1 Gewichtsteil oder weniger erforderlich ist, wenn man ein ähnliches Polymeres mit einem Molekulargewicht von 1 000 000 bis 5 000 000 verwendet
Es wird eine Reihe von Polymerlösungen der nachstehend angegebenen Zusammensetzungen A, B, C und D zur Untersuchung hergestellt:
Beständteile Gewichtsteile B C D
A 50 50 50
Äthylenglykol 50 50 50 50
Wasser 50 0,75 0,75 0,75
Polyäthylenoxid (MG 4 000 000) - - 0,95 1,5
Polysaccharid (Xanthanharz) 1,5
Zellulosefasern 3,0 3,0 3,0
(ca. 100 am lang, ca. 16 μΐη dick) 4,0 1,5 1,5
(ca. 50 ;j.m lang, ca. 17 u.m dick) 2,0
Die Viskosität der Polymerlösungen wird bei 25°C und bei 88°C mit dem Brookfield-Viscosimeter, Modell LVT. bestimmt; die Ergebnisse sind die folgenden:
Tabelle Il
ABCD
Viskosität, Centipoise
bei 25°C
bei 88°C
Prozentuale Änderung
183 000 8150 195 000 290 000
154 000 2 475 170000 301000
-16 -69 -13 +3,8
Das Benetzen der Innenauskleidung mit dem Gleitmittel bietet keine Probleme. Jedoch wurde gefunden, daß einige Zusätze die Oberflächenspannung des Gleitmittels beträchtlich erniedrigen und daher zu einem besseren Netzvermögen führen. Ein solches im Handel erhältliches Netzmittel ist z. B. ein mit 9 bis 10 Mol Äthylenoxid kondensiertes Nonylphenol.
Wie Tabelle Il zeigt, erleidet die Lösung B. die nur Polyäthylenoxid enthält, beim Erhitzen einen starken Rückgang in der Viskosität, während die Polymerlösungen C und D, die eine geringe Menge Polysaccharid enthalten, in ihrer Viskosität nahezu temperaturunabhängig sind.
Der Reibungskoeffizient einer typischen vulkanisierten Kautschukmischung für Gürielreifen-Innenauskleidungen wird beim Gleiten gegen sich selbst zunächst in Abwesenheit eines Gleitmittels, dann in Gegenwart eines Silicon-Graphit-Gleitmittels und schließlich in Gegenwart der oben beschriebenen Polymerlösung C bestimmt. Die Ergebnisse sind die folgenden:
Tabelle III
Gleitmittel
Statischer Dynamischer
Reibungs- Reibungs
koeffizient koeffizient
Keines 0,92
Silicon-Graphit- 0,20
Gleitmittel
Polymerlösung 0,07
0,85
0,12
0,06
Drei Stahlgürtelreifen der Größe BR78-13 werden mit dem nachstehend beschriebenen Gleitmittel beschichtet. Für jeden Reifen werden 454 & Gleitmittel verwendet. Diese Reifen, mit Ausnahme der Seitenwände, die eine höhere als die übliche Steifigkeit aufweisen, sind nach einer technischen Norm aufgebaut. Zwei ähnliche Reifen werden als Kontrollprobe verwendet. Die Ventilschäfte werden herausgenommen, so daß die Reifen keine Luft halten können. Die Reifen werden auf 12,7 cm-Felgen montiert und mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h bei einer einwirkenden Belastung von 355,9 kg auf einer Antriebsscheibe laufengelassen. In der nachstehenden Tabelle IV ist die Anzahl der Kilometer beim Fahren der Reifen in flachem Zustande bis zum Versagen angegeben. Wie man sieht, laufen die mit dem Gleitmittel versehenen Reifen wesentlich weiter als die Reifen ohne Gleitmittel.
Tabelle IV
Reifen Gleit Wulstsicherungs km bis zum
Nr. mittel mechanismus Versagen in
flachem
Zustand
1 nein Felgenbettband 33,6
2 nein Maschinenschrauben 30,4
3 ja Maschinenschrauben 68,8
4 ja Maschinenschrauben 67,2
5 ja Felgenbettband 76,8
Die Ergebnisse zeigen, daß das Gleitmittel auf der Basis der Polymerlösung etwa doppelt so wirksam ist wie das Siiicon-Graphit-Gleitmittel, und daß es den Reibungskoeffizienten um das lOfache vermindert.
Außer ihrem günstigen Einfluß auf das Theologische Verhalten des Gleitmittels verleihen Zeilulosefasern dem Gleitmittel Lochabdichtungsvermögen. Das Gleitmittel kann ein Loch in einem Luftreifen verschließen, das von einem 6-Penny-Nagel herrührt. Beim Durchbohren mit größeren Nägeln kann Luft entweichen; die Durchbohrungsstellen bedecken sich aber mit geringen Mengen von Gleitmittel, wodurch das Entweichen von Luft verlangsamt wird.
Die Viskosität des Gleitmittels wird durch Scherung bei einer Scherungsrate von 30 see-' für eine Zeitdauer von 2'/2 Stunden praktisch nicht beeinflußt
Die Zeilulosefasern bleiben unter dem Einfluß einer Zentrifugalkraft die einem mit etwa 80 km/h laufenden Reifen entspricht in Suspension. Nach Einwirkung einer starken Zentrifugalkraft von etwa 220 g bei 710C für eine Zeitdauer von 24 Stunden bleiben die Gleitmittel C und D in Form von gleichmäßigen Lösungen, in denen die Fasern immer noch gleichmäßig dispergiert sind. Wenn das Gleitmittel B, das kein Polysaccharid enthält in der gleichen Weise untersucht wird, ergibt sich eine ungleichmäßige Verteilung der Fasern.
Das Gleitmittel bringt die Kautschukmischung der Innenauskleidung eines typischen Gürtelreifens nicht zum Quellen. Proben einer Kautschukmischung für die Innenauskleidung eines Gürtelreifens und einer PoIyurethanmischnng werden zwei Wochen bei 500C in einer Gleitmittellösung gemäß der Erfindung gehalten. Die dabei beobachteten Änderungen in den Abmessungen der Proben sind zu vernachlässigen.
Die für diese Reifen verwendete Gleitmittellösung hat die folgende Zusammensetzung:
Bestandteile Insgesamt Teile
Älhylenglykol 70
Wasser 30
Polyäthylenoxid (MG 4 000 000) 0,05
Polyäthylenoxid (MG 600 000) 0,03
Polysaccharid (Xanthanharz) 0,15
Netzmittel (Nonylphenol, kondensiert 10,0
mit 9-10 Mol Äthylenoxid)
Natriummetasilicat 0,075
Natriumnitrit 0,075
Diäthylentriamin 0,01
Thioharnstoff 0.01
110,4
Um die Wirksamkeit des Gleitmittels gemäß der Erfindung weiter zu erläutern, wird eine weitere Reihe von Doppelstähl-H-Gürtelreifen der Größe BR78-13 mit einer Lösung des obigen Gleitmittels gemäß der Erfindung beschichtet Ein jeder Reifen wird auf einem rechten Vorderrad eines Kraftfahrzeuges bei der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Belastung untersucht Das Felgenbettband besteht aus Kautschuk und paßt genau in das Felgenbett so daß der Wulst sich nicht verlagern kann. Zur Kontrolle wird ein Reifen ohne Gleitmittel verwendet Die Ventile werden aus den Reifen herausgenommen und die Versuche ohne Reifenanwärmperiode begonnen. Die Dauerfestigkeits-Kilometerzahl ist für einen jeden Reifen in der nachstehenden Tabelle angegeben:
9 Belastung 27 31 275 IO Wulstsicherungs km bis
mechanismus zum
Tabelle V Versagen
Reifen kg Schmier
Nr. 440 mittelmenge Felgenbettband 40,5
440 Maschinenschrauben 79,8
440 kg Felgenbettband 113,4
1 440 keines Maschinenschrauben 68,6
2 440 0,45 Maschinenschrauben 105
3 490 0,45 Felgenbettband 36,3
4 490 0,45 Felgenbettband 46,1
5 0,9
6 0,45
7 0,9
Das Gleitmittel ist über einen weiten Temperaturbereich von —35°C bis etwa +1100C brauchbar. Dieser Bereich läßt sich leicht weiter ausdehnen, indem man den Gehalt des Gleitmittels an Äthylenglykol auf Kosten des Wassergehaltes erhöht, wobei nur ein minimaler Einfluß auf die sonstigen Eigenschaften zu erwarten ist. Es müssen jedoch mindestens 1 Teil Wasser auf je 4 Teile Äthylenglykol entfallen.
Der in bezug auf die erfindungsgemäß eingesetzten 2 > polymeren Materialien verwendete Ausdruck »wasserlöslich« bedeutet, daß sich das betreffende polymere Material entweder in Wasser löst oder unter Bildung einer zähflüssigen Lösung quillt.
>o Falls nichts anderes angegeben ist, beziehen sich Teile und Prozentzahlen auf das Gewicht.
Die Erfindung ist hier in ihrer Anwendung auf die Diagonal- oder die Gürtelreifenbauart beschrieben; sie ist jedoch auch auf andere Normalbauarten von Reifen anwendbar.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Gleitmittel für Luftreifen, die in flachem Zustand oder mit ungenügendem Luftdruck gefahren werden, enthaltend
a) 100 Gewichtsteile eines Gemisches aus Wasser und Äthylenglykol,
b) 0,15 bis 2 Gewichtsteile eines Polysaccharids und
c) bis zu 8 Gewichisteilen Zellulosefasern,
DE19772731275 1977-07-11 1977-07-11 Gleitmittel für Luftreifen Expired DE2731275C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE19772731275 DE2731275C2 (de) 1977-07-11 1977-07-11 Gleitmittel für Luftreifen

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DE2731275A1 DE2731275A1 (de) 1979-01-25
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DE2731275A1 (de) 1979-01-25

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