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Die Erfindung betrifft einen Gürtelreifen mit einem radial ausserhalb einer Radialkarkasse angeordneten mehrlagigen Bewehrungsgürtel mit mindestens einer geteilten Gürtellage, deren Teile lediglich im Randbereich des Bewehrungsgürtels angeorndet sind, mit innerhalb der Gürtel- und Teilgürtellagen jeweils zueinander parallel verlaufenden Verstärkungseinlagen, z. B. Fäden, Drähten, Korden od. dgl.
Um die Steifigkeit des Lagenverbandes von Gürtelreifen zu erhöhen, ist es vielfach üblich, eine der Gürtellagen, insbesondere die unterste Gürtellage, hochgewinkelt auszuführen, d. h., dass die Verstärkungseinlagen dieser Gürtellage mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel von 60 bis 700 einnehmen. Diese hochgewinkelte Gürtellage bildet mit darüber angeordneten gekreuzten Gürtellagen einen sehr steifen Dreiecksverband, der die Präzision des Reifens günstig beeinflusst.
Wenn derartige hochgewinkelte Gürtellagen einer sehr grossen Seitenverformung ausgesetzt werden, beispielsweise auf der Hinterachse eines Lastkraftwagens zu einem grossen Schräglaufwinkel gezwungen werden, so kann es zu so starken Kräftebeanspruchungen kommen, dass diese hochgewinkelte Verstärkungslage mittig bricht.
Um diesem Fehler vorzubeugen, und dennoch die gewünschte Präzision annähernd beizubehalten, wurde durch die DE-OS 1605615 eine Konstruktionsvariante entwickelt, die vorsieht, dass die hochgewinkelte Gürtellage in zwei Teilgürtellagen zerteilt wird. Durch diese Massnahme kann die oben diskutierte Fehlerquelle ausgeschaltet werden, allerdings ergibt sich bei dieser Konstruktion eine andere, zunächst nicht beachtete Problematik :
Die mittige, nunmehr nicht durch eine hochgewinkelte Sperrlage zusätzlich versteifte Reifenzone kann in manchen Fällen dem Reifeninnendruck nicht mehr unter Beibehaltung der gewünschten Geometrie standhalten. Das heisst, es kommt zu Aufblähungen des Reifens in diesem Bereich.
Dadurch kommt es nicht nur zu einem vermehrten Abrieb im Scheitelbereich des Reifens, sondern infolge der ungünstigen Pumpverformung auch zu einer vermehrten Verformung im Bereich der Kanten der Gürtellagen während des Abrollens des Reifens, so dass an dieser Stelle erhöhte Defektgefahr besteht.
Die Erfindung hat sich eine Massnahme zum Ziel gesetzt, die den oben diskutierten unerwünschten Effekt beseitigt und zugleich eine Konstruktion schafft, die den Nachteil der Teilung der hochgewinkelten Gürtellage in zwei Teillagen beseitigt und dort eine erhöhte Steifigkeit bedingt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die radial äusserste Gürtellage bzw. Gürtellagen als zumindest eine Decklage mit in an sich bekannter Weise im wesentlichen in Umfangsrichtung angeorndeten Verstärkungseinlagen aus Textil-, Kunststoff- oder dehnfähigem Metallkord ausgebildet ist, und dass die Verstärkungseinlagen der Teilgürtellagen vorzugsweise mit der Umfangsrichtung des Reifens in an sich bekannter Weise einen Winkel s von 60 bis 700 einschliessen.
Eine in Umfangsrichtung verlaufende, Verstärkungsfäden aufweisende Decklage ist aus der DE-OS 2547813 und der DE-OS 2722116 bekannt, wobei jedoch durch das Fehlen der erwähnten Teilgürtellagen nicht die dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegende Problematik gegeben ist.
Durch die in Umfangsrichtung angeordnete Decklage gemäss der Erfindung ist eine Aufblähung im Reifenscheitelbereich nicht mehr möglich, da die etwa in Umfangsrichtung verlaufenden Verstärkungseinlagen dieser Decklage unter dem Einfluss des Reifendruckes nicht derart ungünstig gedehnt werden können. Anderseits wird aber durch die Verstärkungseinlagen der Decklage und der darunter liegenden Gürtellagen (wenn es sich um zwei kreuzende Gürtellagen handelt) ein Dreiecksverband gebildet, der wieder die Steifigkeit in diesem Bereich erhöht. Es ist demnach dadurch möglich, den Nachteil, der durch die erzwungene Teilung der hochgewinkelten Gürtellage auf Grund der besprochenen Defektanfälligkeit eintritt, dadurch auszugleichen, dass man erfindungsgemäss oben eine Decklage anbringt, deren Verstärkungseinlagen im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen.
Die Verstärkungseinlagen dieser Decklage sollen aus Textil-, Kunststoff- oder dehnfähigem Metallkord bestehen, um eine gewisse Dehnung aufnehmen zu können, ohne dass eine Zerstörung befürchtet werden muss. Unter dehnfähigem Metallkord sind dabei Korde zu verstehen, die eine 5 bis 8%ige Bruchdehnung besitzen.
Der erfindungsgemässe Effekt der Bildung eines Dreiecksverbandes zwischen der Decklage und den darunter angeordneten Gürtellagen träte nicht ein, soferne anstatt der erfindungsgemässen Decklage eine entsprechende Gürtellage aufgebracht würde, deren Verstärkungseinlagen etwa denselben Winkel mit der Reifenumfangsrichtung einnehmen, wie die Verstärkungseinlagen einer darunterlie-
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genden Gürtellage. In diesem Falle bildet sich kein oder nur ein äusserst flaches Dreieck zwischen den projizierten Kreuzungspunkten der Verstärkungseinlagen der beiden Gürtellagen und der Decklage aus, welche Anordnung keinen wesentlichen Beitrag zur Steifigkeit leisten könnte.
Durch die erfindungsgemässe Konstruktion wird somit ein Radialreifen gebildet, der sowohl eine hohe Präzision bezüglich seiner Fahreigenschaften, als auch eine ausreichende axiale Beanspruchbarkeit bei hohem Schräglaufwinkel besitzt. Diese beiden Eigenschaften werden noch verbunden mit einem relativ grossen Fahrkomfort auf Grund der im Vergleich zu einer normalen Stahlkordgürtellage relativ flexiblen Decklage.
Der erfindungsgemässe Effekt kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn die Verstärkungseinlagen der geteilten Gürtellage mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 60 bis etwa 700 einnehmen. In diesem Fall ist-wie bereits oben diskutiert - die Anbringung einer durchgehenden hochgewinkelten Gürtellage auf Grund der Bruchgefahr im Mittelbereich nicht ohne weiteres möglich, so dass eine besondere Notwendigkeit zur Anbringung der Teilgürtellagen vorhanden ist. Durch die erfindungsgemässe Decklage kann auch in diesem Bereich, der von den Teilgürtellagen nicht erfasst wird, ein Dreiecksverband etabliert werden.
Selbstverständlich trifft diese Tatsache auch dann zu, wenn der Winkel, den die Verstärkungseinlagen der Teilgürtellagen mit der Umfangsrichtung einnehmen, nicht so gross ist, sondern kleiner ist, so dass sich die erfindungsgemässe Massnahme ohne weiteres auch auf niedriger gewinkelte Teilgürtellagen erstreckt.
Das Aufblähen unter dem Reifeninnendruck kann insbesondere dann verhindert werden, wenn die Verstärkungseinlagen der Decklage (n) mit der Umfangsrichtung einen Winkel von weniger als 100 einnehmen. Über 100 kann zwar bei sonst geeigneter Dimensionierung der Decklage dem Aufblähen der Mittelregion des Reifens auch noch entgegengewirkt werden, allerdings kommt man dann schon in Winkelbereiche, die sich den Winkeln annähern, den die Verstärkungseinlagen der normalen Gürtellage besitzen, so dass in diesem Fall nur mehr ein flacher Dreiecksverband erzielbar ist, dessen Beitrag zur Steifigkeit des Gürtelverbandes nicht mehr ausreichend ist.
Es kann zweckmässig sein, wenn die Decklage etwa die halbe Breite der Lauffläche des Reifens aufweist, und somit etwas breiter ist, als der Zwischenraum zwischen den beiden Teilgürtellagen. Dadurch ist gerade die erwünschte Steifigkeit gesichert, ohne dass im Schulterbereich durch eine eventuell noch darübergehende zusätzliche Lage die Steifigkeit noch weiter erhöht und damit der Komfort erniedrigt wird.
Der Normalfall der Verwirklichung der Erfindung wird darin bestehen, dass unter der Decklage mindestens zwei Gürtellagen angeordnet sind. Ein Minimum von insgesamt drei Lagen mit verschiedenem Winkel der Verstärkungseinlagen zur Umfangsrichtung ist erforderlich, um einen Dreiecksverband zu bilden. Im vorliegenden Fall bedeutet dies einen Gürtel, der aus der geteilten Gürtellage, zwei darüber angeordneten gekreuzten Gürtellagen und einer darüber angeordnete Decklage besteht.
Bei grösseren Reifendimensionen kann es zweckmässig sein, dass zwei oder mehr Decklagen mit gleichem Winkel der Verstärkungseinlagen vorgesehen sind. Diese Anordnung kann z. B. durch Anbringung von mehr als einer Wicklung der Decklage realisiert werden.
Ebenso ist es jedoch noch möglich, dass die Winkel der Verstärkungseinlagen verschiedener Decklagen voneinander abweichen, wodurch eine besondere Verstärkung der Mittelregion des Reifens erreichbar ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Gürtelreifen, bei dem unmittelbar radial ausserhalb der Karkasse die aus zwei symmetrisch zum Reifenäquator im Abstand ihrer Breite voneinander angeordneten Teilgürtellagen, radial ausserhalb von diesen zwei in an sich bekannter Weise einander kreuzende Verstärkungseinlagen aufweisende Gürtellagen angeordnet sind und die radial äusserste Gürtellage die Decklage ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Reifen und Fig. 2 einen schematischen Gürtellagenaufbau eines erfindungsgemässen Reifens.
Der in Fig. 1 dargestellte Reifen --1-- besitzt Seitenwände --2--, Wülste --4-- und eine Lauf- fläche-3-. In den Wülsten-4-sind Wulstverstärkungsringe-5-angeordnet. Über der Radialkarkasse --6--, die um die Wulstverstärkungsringe --5-- umgeschlagen ist, sind symmetrisch zur Äquatorebene Teilgürtellagen --7, 71-- angeordnet, deren Verstärkungseinlagen zur Umfangsrichtung
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einen Winkel von etwa 650 einnehmen. Unter einer Radialkarkasse ist im Rahmen der Erfindung jede Karkasse zu verstehen, deren Lagen Verstärkungsfäden,-Korde od. dgl. aufweisen, die im wesentlichen in Meridianrichtung verlaufen.
Ober den Teilgürtellagen 7'-befinden sich zwei zueinander unter einem Winkel a =ss von etwa 250 mit der Unfangsrichtung kreuzende Verstärkungseinlagen aufweisende Gürtellagen -8, 9--. Darüber wieder befindet sich als oberste Lage eine Deck- lage-10-. Diese Decklage --10-- überbrückt den zwischen den Teilgürtellagen --7, 7'-- ausgespar- ten Bereich.
Aus Fig. 2 kann man die Anordnung der Verstärkungseinlagen in den einzelnen Lagen entnehmen, die durch entsprechende Schraffierung symbolisiert sind. Man kann dieser Darstellung entnehmen, dass die Verstärkungseinlagen der Teilgürtellagen --7, 7'-- mit der Umfangsrichtung einen Winkel 6 von etwa 650, die Verstärkungseinlagen der Gürtellagen-8, 9-mit der Umfangsrichtung einen Winkel a = ss von etwa 250 einnehmen, wogegen die Verstärkungseinlagen der Decklage --10-etwa parallel zur Umfangsrichtung verlaufen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gürtelreifen mit einem radial ausserhalb einer Radialkarkasse angeordneten mehrlagigen Bewehrungsgürtel mit mindestens einer geteilten Gürtellage, deren Teile lediglich im Randbereich des Bewehrungsgürtels angeordnet sind, mit innerhalb der Gürtel- und Teilgürtellagen jeweils zueinander parallel verlaufenden Verstärkungseinlagen, z. B. Fäden, Drähten, Korden od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass die radial äusserste über der Gürtellage bzw.
Gürtellagen als zumindest eine Decklage (10) mit in an sich bekannter Weise im wesentlichen in Umfangsrichtung angeordneten Verstärkungseinlagen aus Textil-, Kunststoff- oder dehnfähigem Metallkord ausgebildet ist, und dass die Verstärkungseinlagen der Teilgürtellagen (7, 7') vorzugsweise mit der Umfangsrichtung des Reifens in an sich bekannter Weise einen Winkel (s) von 60 bis 700 einschliessen.