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Luftreifen
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Der Unterschied zwischen den bei gleicherLagenanzahl auf die innerenLagen und die äusseren Lagen ausgeübten Spannungen ist somit kleiner als in den üblichen Reifen, weil die Zugspannungen in den in- neren Lagen des erfindungsgemässen Reifens, die vor dem Durchbiegen schon stark beansprucht wurden, von höheren auf niedrigere Werte sinken ; dagegen steigen die Zugspannungen in den äusseren Lagen von niedrigeren auf höhere Werte an, weil dieselagen vor demdurchbiegen von den Zugspannungen fast voll- ständig entlastet waren.
Demnach sind die inneren Lagen bei nicht belastetem Reifen stärker auf Zug beansprucht als die äusseren, d. h. die Karkasse ist zunächst uneinheitlich beansprucht ; eine durch Belastung verursachte
Durchbiegung wirkt dagegen im Sinne einer Vergleichmässigung der Spannungen.
Infolge der erfindungsgemässen Anordnung der Karkassenlagen liegt die neutrale Zone bzw. Achse immer in der Nähe der inneren Lagen, weil in einer Karkasse mit verschieden stark dehnbaren Lagen die neutrale Achse in der Nähe der festesten, am wenigsten dehnbaren Lagen liegt. Bei normalen Betriebsbe- anspruchungen des erfindungsgemässen Reifens liegt aber die neutrale Achse immer ausserhalb des Reifen- querschnittes in der Nähe der Reifeninnenseite ; nur in Ausnahmefällen wie z. B. bei zu niedrigem Innen- druck des Reifens treten an der Reifeninnenseite Druckspannungen auf, so dass eine neutrale Zone im Rei- fenquerschnitt in der Nähe der inneren Lagen auftritt.
Es werden also im erfindungsgemässen Reifen Druckspannungen in den innersten Lagen bei normaler
Reifenfüllung sicher vermieden, während die äusseren Lagen genügend stark dehnbar sind, um auch be- trächtlichen Zugspannungen ohne jede Beschädigung gewachsen zu sein, so dass sich der Vorteil ergibt, dass die Spannungen während der heikelsten Phasen des Arbeitens des Reifens besser, d. h. gleichmässiger, verteilt sind.
Die erfindungsgemässe Anordnung der Karkassenlagen bewirkt ferner, dass der Unterschied zwischen denHöchst-undMindestwertenderWechselbeanspruchungen (die beliebiger Art sein können) der Cordfäden in den innersten Schichten im Vergleich zu den Fadenbeanspruchungen der üblichen bekannten Karkassen vermindert werden, bei welchen dieser Unterschied beträchtlich ist.
In den äussersten Lagen kann der Unterschied zwischen den Höchst- und Mindestwerten der Wechselspannungen grösser sein als in den üblichen Karkassen, doch ist der Mittelwert dieser Spannungen niedri- ger.
Nachstehend wird die Erfindung ausführlicher an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch einen Reifen zeigt, der mit Karkassenlagen nach einer Ausführungsform der Erfindung versehen ist. Dabei sind drei Gruppen von je zwei Karkassenlagen vorgesehen und die Cord- fäden in allen Lagen in nur zwei Richtungen parallel angeordnet. Fig. 2 zeigt schematisch die Abwicklung der Karkassenlagen nach Fig. 1 in einer Ebene. Fig. 3 stellt schematisch die Abwicklung der Karkassenlagen nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer Ebene dar. Diese Ausführungsform weist drei Gruppen von Lagen mit radialen Cordfäden auf, d. h. von Cordfäden, die in durch die Dreh- achse des Reifens gehenden Ebenen liegen.
In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäss Fig. 1 hat der Luftreifen eine Lauffläche l, Seitenwände 2 und Wülste 3. Die Karkasse des Reifens besteht aus drei Gruppen von Lagen, die durch verschiedenartig strichliertelinienangedeutet sind. Die innere Gruppe besteht aus zwei Lagen 4 und 5 mit hohem Steifheitsmodul. Die zweite Gruppe besteht aus zwei Lagen 6 und 7 mit niedrigerem Steifheitsmodul. Die äussere Gruppe besteht aus zwei Lagen 8 und 9, deren Steifheitsmodul noch niedriger ist als der der zweiten Gruppe.
Fig. 2 stellt mehr im Detail die Anordnung der Karkassenlagen in dem in Fig. 1 gezeigten Reifen dar.
Die Cordfäden der je einer andern Gruppe angehörenden Lagen 4,6 und 8 verlaufen parallel zu einer gemeinsamen Richtung, die einen bestimmten Winkel mit einer zur Drehachse des Reifens senkrechten Ebene bildet. Die Cordfäden der Lagen 5,7 und 9 erstrecken sich ebenfalls parallel zu einer gemeinsamen Richtung, die mit der erwähnten Ebene einen zu dem erstgenannten Winkel symmetrischen Winkel bildet.
Nach einer in Fig. 3 dargestellten weiteren Ausführungsform besteht die Karkasse aus drei Gruppen von Lagen, welche radiale Cordfäden aufweisen, d. h. Cordfäden, die in durch die Drehachse des Reifens gehenden Ebenen liegen. Jede dieser Gruppen besteht aus einer einzigen Lage. Die innere Lage 10 hat den höchsten Steifheitsmodul, die Lage 11 einen niedrigeren und die Lage 12denniedrigsten Steifheitsmo- dul.
Jede Gruppe kann natürlich eine beliebige Anzahl von Lagen aufweisen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die radiale Anordnung der Cordfäden die Verwendung einer geringeren Anzahl von Karkassenlagen gestattet, als dies bei Lagen mit einander kreuzenden und symmetrischen Cordfäden, wie in Fig. 2 dargestellt, möglich ist.
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Ferner ist es zweckmässig, für die Cordfäden der äusseren Lagen Materialien zu verwenden, die nur sehr wenig Wärme infolge der Hysteresis erzeugen und eine hohe Dauerfestigkeit haben. Zu diesen gehören beispielsweise die Polyamide. Für die Cordfäden der inneren Lagen verwendet man vorzugsweise ein Material von hoher Zugfestigkeit, beispielsweise ein geeignetes metallisches Material.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Reifen bestehen die Lagen 4 und 5 aus metallischen Cordfäden, die Lagen 6 und 7 aus Kunstseiden-Cordfäden und die Lagen 8 und 9 aus Polyamid-Cordfäden. Man kann jedoch jedes Material verwenden, sofern nur die innerenLagen den höchsten Steifheitsmodul und die Lagen der andern Gruppen entsprechend niedrigere Steifheitsmodule haben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Luftreifen mit einer Karkasse, die aus mindestens zwei Gruppen von Lagen besteht, wobei jede Gruppe mindestens eine Lage aufweist und die Dehnbarkeit der Lagen von Gruppe zu Gruppe verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer innerhalb jeder Gruppe bezüglich der Mittelumfangsebene des Reifens symmetrischen Anordnung der Cordfäden in nicht mehr als zweiFadenrichtungen diese Richtungen in allen Gruppen gleich sind und dass die Dehnbarkeit der Lagengruppen von der Innenseite zur Aussenseite der Karkasse insbesondere durch Verwendung von Cordfäden unterschiedlicher Dehnbarkeit, zunimmt.