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Verfahren zur Herstellung von Laufmänteln für Radluftreifen von Fahrzeugen od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Laufmäntel für Luftreifen für Räder von Fahrzeugen, Flugzeugen od. dgl., für pneumatisch gefederte Lagerungen, Schienenräder u. dgl. m.
Bei allen bisher bekannten solchen Laufmänteln verlaufen die tragenden Fäden der Gewebe oder Fadenschichten im wesentlichen nach Schraubenlinien um die kreisförmige Achse des Luftreifens, so dass sie unter Winkeln von 30 bis 600, meist angenähert 40-50 , zur Laufrichtung geneigt lagen.
Diese Lage bzw. Richtung der Fäden kennzeichnet sowohl die aus wirklichem Vollgewebe als auch die aus sogenannten Kordstoffen oder aus Kordfadenschichten ganz ohne Schussfäden hergestellten Reifen. Bei allen diesen bekannten Reifen kamen Fäden, die in der Laufrichtung des Reifens und senkrecht dazu verlaufen, höchstens im sogenannten Gitterstoff vor, der aber nur unter der Lauffläche des Reifens angeordnet ist und nicht zu den tragenden Bestandteilen gehört ; der Gitterstoff dient bloss bei den Kordreifen der Verfestigung des Puffergummis zwischen den tragenden Gewebe-oder Fadenschichten und der Laufgummiauflage sowie als Schutz gegen das Entstehen von Löchern in der
Lauffläche durch scharfe Steine, Nägel usw.
Man hat bei den aus Vollgeweben in der bisher bekannten, oben beschriebenen Weise mit diagonal angeordneten Fäden bestehenden Reifen beobachtet, dass sich der Kreuzungswinkel der Fäden beim
Durchlaufen der Auflagestelle auf dem Boden jedesmal ändert. Auch bringt der schraubenlinienförmige
Verlauf der Fäden so verwickelte Zusammenhänge mit sich. dass die Deformation der Auflagestelle sich nicht nach einfachen Regeln vorausbestimmen lässt, sondern z. B. wider Erwarten in der Zone unmittelbar neben der Felge in den Radialebenen am Anfang und am Ende der Auflagefläche zwei Maxima der Biegung auftreten, während dazwischen, also näher zur Mitte der Auflagefläche, ein deutliches Zurückwippen stattfindet.
Dieser durch den schrägen Verlauf der Fäden bedingte Zusammenhang hatte ein beträchtliches Arbeiten der sich kreuzenden Fäden gegeneinander zur Folge und führte zur Verwendung der schusslosen oder fast schusslosen Kordstoffe anstatt der Vollgewebe, weil man bei ersteren eine Gummischicht zwischen die sich kreuzenden Fäden bringen konnte. Tatsächlich haben die Kordreifen eine wesentlich längere Lebensdauer erreicht.
Die bisher bekannten Reifen, sowohl die aus Kordstoff als auch insbesondere die aus Vollgewebe hergestellten, zeigten ferner grosse Empfindlichkeit gegen Unterschreitung des vorgeschriebenen Luftdruckes im Inneren derselben, weil durch die erwähnte diagonale Fadenlage bei beiden die Biegung in den seitlichen Teilen auf eine schmale Zone neben der Auflagefläche, die sogenannte Walkzone, beschränkt bleibt und dort hohe Biegungsbeanspruchungen erzeugt, die bei geringem Luftdruck schon nach kurzer Zeit durch die Ermüdung des Materials gefährlich werden.
Gegenstand der Erfindung sind nun Luftreifen für die Räder von Fahrzeugen, Flugzeugen, für pneumatisch gefederte Lagerungen oder Sehienenreifen usw., bei denen die tragenden Fäden im wesentlichen parallel und senkrecht zur Laufrichtung angeordnet sind und weiters in den verschiedenen Zonen des Umfanges den für diese geltenden verschiedenen Anforderungen hinsichtlich Festigkeit, Nachgiebigkeit u. dgl. entsprechend in verschiedener Weise ausgebildet, verschieden dicht angeordnet und in verschiedener Weise miteinander verbunden bzw. verwebt sind ; wobei insbesondere auch Bindungen zur Anwendung kommen können, bei welchen zwei oder mehrere Fäden gleiehbindend aufeinanderfolgen.
Dadurch wird erreicht, dass die Fäden sieh auch bei Deformation durch Belastung des Reifens immer unter demselben, nämlich unter einem rechten Winkel kreuzen und auch kein Bestreben zeigen,
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sich gegeneinander in ihrer Längsrichtung zu verschieben. Dies hat zur Folge, dass die Fäden an den Stellen, wo sie sich infolge des Verwebens od. dgl. kreuzen, nicht aneinander reiben. Man darf also unbedenklich ein richtiges Gewebe verwenden, wenn durch die Art der Webung und Verarbeitung des Gewebes dafür gesorgt ist, dass bei der Herstellung des Reifens nicht durch Dehnung der äusseren Partien die zulässige Dehnung der in der Laufrichtung liegenden Fäden überschritten wird.
Weiters erzielt man durch den erfindungsgemässen Verlauf der tragenden Fäden, dass die Deformation des Reifenprofils unter der Belastung sich von Grund auf ändert : Es gibt nur mehr ein Biegungmaximum der an die Felgenränder angrenzenden Partie, u. zw. in der Ebene des Mittelpunktes der Auflagefläche, und die Walkzone ist auf die ganze Seitenfläche, nämlich vom Rand des Laufgummis bis zum Rand des Schutzstreifens, in der Reifenfusspartie verbreitert. Durch diese Verteilung der seit-
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gesetzt, und das Gewebe und der Gummi wird bedeutend geschont. Dadurch kann man Reifenprofile, die bisher mit z. B. 2-2'5 atü gefahren werden mussten, bei gleichen Verhältnissen auch mit z.
B. bloss 1-1'5 atü fahren, ohne die Lebensdauer merklich zu verschlechtern, während sonst eine solche Luftdruckverminderung die Lebensdauer des Reifens auf weniger als die Hälfte herabdrücken würde.
Die Fadenanordnung gemäss der Erfindung bringt weiter den Vorteil, dass man bei voller Ausnutzung jedes Fadens die Fäden so verschieden anordnen und ausbilden kann, wie es die verschiedenen Zonen des Reifenprofilumfanges verlangen. Auch die webtechnische Bindung der Fäden kann man danach einrichten.
Ein zweckmässiges Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung ist das folgende :
Die Querfäden, d. s. jene, die in durch die Radachse und die Radradien gehenden Ebenen ver- laufen, sind starke Kordfäden, die überall gleich dicht angeordnet sind ; sie bilden in dem gewählten
Beispiel die Kette.
In der Scheitelzone bestehen die Längsfäden, d. s. die in der Laufrichtung des Reifens liegenden Fäden-also hier die Schussfäden-, aus starken Kordfäden, die zum Zwecke möglichst dichter Ein- stellung doppelfädig binden, u. zw. ist hier Ripsbindung vorgesehen, welche nach der Leinwandbindung die festeste Bindung ist und damit die grösste Sicherheit gegen Durchlochung durch Steine od. dgl. gewährt. In der Seitenwand bestehen die Längsfäden des Reifens bzw. die Schussfäden auch noch aus stärkeren Kordfäden. aber sie sind durch andere Bindung mit den Kettenfäden gebunden. In der an die
Scheitelzone angrenzenden Zone, welche der bisherigen Walkzone entspricht, sind sie auch noch zweifädig eingebunden, aber in einer Köperbindung gewebt.
Diese Bindung ist geschmeidiger als die in der Scheitelzone vorgesehene Ripsbindung. Doppelfädig wird der Schuss hier deshalb gebunden, weil auch hier noch grosse Widerstandsfähigkeit gegen Durchloehung erforderlich ist. In den äusseren Teilen der Seitenwand, also näher zum Felgenrand, sind nur mehr einfache Kordfäden und auch in grösseren Abständen angeordnet, weil dort die Durchlochungsgefahr schon sehr klein ist und auch nur mehr kleine Längskräfte aufzunehmen sind. In der nun noch übrigbleibenden Fusspartie des Gewebestreifens sind die Längs-bzw. Schussfäden nur mehr gewöhnlich gezwirnte Garne, deren Hauptaufgabe das Zusammenhalten der Quer-bzw. Kettenfädenenden bei der Verarbeitung und im fertigen Reifen ist.
Diese Fusspartie ist deshalb als Köper mit zweifädig eingebundenem Schuss gewebt, damit die Querbzw. Kettenfäden auf längere Stücke freiliegen und sich leicht zusammendrängen können, wie dies der im fertigen Reifen geringere Umfang gegenüber der Lauffläche verlangt.
Insbesondere können auch die in der Laufrichtung des Reifens verlaufenden Fäden, um den verschiedenen Anforderungen gegebenenfalls noch besser gerecht werden zu können, aus verschieden starken Garnen bestehen oder aus Garnen aus verschiedenem Material und allenfalls auch verschiedener Herstellungsart.
Es ist ein Vorteil der erfindungsgemässen Reifen, dass die Dichte und die Ausbildung der Schussfäden an den mehr beanspruchten Stellen, z. B. in der Scheitelzone und in deren Nähe, viel stärker sein kann als an den Rändern. Demgegenüber kann man bei den aus diagonal liegenden Fäden oder Geweben hergestellten Reifen im allgemeinen nicht verhindern, dass gerade an der Lauffläche die geringste Fadendichte pro Längeneinheit besteht, während am inneren Reifenrande, also in der Fusspartie, die grösste Fadendichte herrscht. Auch das Einlegen von Verstärkungsstoffen oder-streifen ist nur ein unvollkommenes Aushilfsmittel, weil die Enden der Fäden dieser Streifen nicht entsprechend verankert werden können und scheuern.
Man kann die geradelaufenden Gewebe gemäss der Erfindung entweder in fortlaufender Länge herstellen und dann spiralig so oft übereinander aufwickeln, als der Reifen Lagen haben soll ; die beiden Enden des Gewebebandes müssen dann überlappt und auf geeignete Weise festgehalten werden, z. B. durch Auszupfen der Quer-bzw. Kettenfäden und Weiterreichenlassen der Längs-bzw. Schussfäden, oder man webt das Gewebeband für jede Sorte in den richtigen Abmessungen als endlosen Ring ; damit kann man für die verschiedenen Lagen eines Reifens auch verschieden aufgebaute Geweberinge benutzen.
In beiden Fällen muss man auf den äusseren grösseren Umfang der Schussfäden Rücksicht nehmen.
Die Zeichnungen dienen zur besseren Veranschaulichung des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 stellt schematisch einen Hakenwulstmantel für Autobereifung dar, u. zw. bedeutet 1 den Querschnitt im unbelasteten, aufgeblasenen Zustand, 2 die Lage der Lauffläche im belasteten
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Zustand, wobei die Seitenwandung in zwei verschiedenen Formen dargestellt ist : a (strichliert) ist der Querschnitt der Seitenwand der bisher üblichen Kordreifen mit diagonal verlaufenden Fäden, bei dem zwischen d und c die Walkzone liegt, welche den Hauptteil der Biegungsbeanspruehung aufzunehmen hat ; während b (strichpunktiert) der Querschnitt eines Reifens gemäss der Erfindung ist, bei dem sich die Biegung auf die ganze Seitenwand von e bis t erstreckt. Wenn man hier überhaupt noch von einer Walkzone sprechen kann, so ist dieselbe wesentlich grösser.
Fig. 2 zeigt das Bindungsschema der obenerwähnten beispielsweisen Ausführungsform des Gewebes gemäss der Erfindung. A-B ist die Mittelachse, zugleich die mittlere Lauffläche (es ist der links von dieser Linie liegende Teil nach rechts spiegelbildlich übertragen zu denken). Von C bis A#B reicht die Hälfte der Scheitelzone, in der Schussrips vorgesehen ist. Von C bis E reicht die Seitenwand, die in Köperbindung gewebt ist, u. zw. in zwei verschiedenen Zonen : Von C bis D binden die Schuss- fäden zweifädig, um mehr Fäden anzubringen. Von D bis E binden sie einfädig.
Anschliessend daran folgt die Fusspartie E-, bei der wieder dieselbe Bindung wie in der Zone C-D vorliegt, in der jedoch der Schuss nicht mehr aus Kordfäden, sondern aus gewöhnlich gezwirnten Baumwollgarnen besteht.
Das Gewebeband von der doppelten Breite B-F wird so bombiert gewebt, dass die Schussfäden näher zur Mitte A-B länger sind als die näher zum Rand F. Da nun die Kettenfadenzahl in der Nähe der Mitte A-B die gleiche ist wie am Rand F, so müssen sich dieselben, je näher zum Rand F, desto mehr zusammendrängen, während sie in der Mittelzone A-B mit kleinen Abständen nebeneinanderliegen. Diese sind wegen der guten Durehtränkung mit Gummi durchaus nicht unerwünscht, während in der Randpartie die lockere Köperbindung, bei der die Kettenfäden jeweils über vier Schussfäden springen, das Zusammendrängen begünstigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Laufmänteln für Radluftreifen von Fahrzeugen od. dgl. mit einem Gewebe als Reifengrundlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus normal oder mehrfach geschnürten Kordfäden zu einem Kord-oder Striekkordgewebe so hergestellt wird, dass es bereits am Webstuhl in Quer- und Längsrichtung die Reifenprofilform und Reifenform durch Verweben erhält.