<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft einen Bauteil für einen Reifengürtel, der zumindest zwei übereinander liegende Lagen von elastomerbedeckten Festigkeitsträgern umfasst, wobei die Festigkeitsträger in den beiden übereinander liegenden Lagen einander kreuzen, wobei zumindest zwei Lagen des Gürtels aus einem einzigen durchgehenden Band aus sich im wesentlichen in Längsrichtung des Bandes erstreckenden elastomerbedeckten Festigkeitsträgern gebildet sind, welches Band fortlaufend und mit konstant beabstandeten Stosskanten abwechselnd radial einwärts und radial auswärts um einen ebenfalls konstanten Winkel gefaltet ist.
Ein derzeit üblicher Gürtelaufbau für PKW-Reifen ist beispielsweise aus der EP 0 237 462 B1 bekannt.
Ein solcher Gürtelaufbau umfasst zum Beispiel zwei gummierte Lagen von Festigkeitsträgern (Stahicorden), die oft die Konstruktion 2 x 0, 3 mm (das sind zwei miteinander verdrillte Filamente mit einem Durchmesser von je 0. 3 mm) aus HT (High Tensile)-Cord oder eine Konstruktion 2 + 2 x 0, 25 mm (vier Filamente mit je einem Durchmesser von 0, 25 mm) aus NT (Normal Tensile)-Stahl haben. Pro 10 cm Gürtelbreite sind dabei üblicherweise zwischen 80 und 110 Corde vorgesehen. Die Corde in den beiden Cordlagen kreuzen einander, der zugehörige Winkel beträgt zwischen 18'und 28', zur Umfangsrichtung des Reifens gemessen. Ein derartiger zweilagiger Gürtel wird vor allem bei Reifen, die für höhere Geschwindigkeiten geeignet sein sollen, mit einer Nylonbandage abgedeckt.
Diese Nylonbandage kann eine sogenannte Spulbandage sein, wie sie in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise in der EP 0 474 314 A1 beschrieben ist.
Wie bereits in der genannten EP 0 237 462 B1 angegeben ist, ergeben sich bei derartigen Konstruktionen Probleme bei Scherkräften in der Ebene der Cordlagen, die beispielsweise durch den Reifendruck und die Kräfte in der Aufstandsfläche hervorgerufen werden. Die Gürtelkanten derartiger bekannter Gürtelkonstruktionen sind dabei aufgrund der offen endenden Stahicorde rissanfällig. Weiters erfolgt über die freien Enden der Stahlcorde eine ungünstige Spannungsverteilung im Reifen, wodurch ebenfalls die Haltbarkeit des Gürtels an den Gürtelkanten beeinträchtigt ist.
Ein für einen Reifengürtel vorgesehener Bauteil der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 501 782 A2 bekannt. Es sind verschiedene Ausführungsformen zur Bildung von Gürtellagen durch Faltung eines aus in Elastomer eingebetteten Festigkeitsträgern bestehenden Bandes geoffenbart. Dabei beträgt die Anzahl der in das Band eingebetteten Corde zwischen 1 und 10. was in einer Bandbreite von ca. 5 bis 15 mm resultiert. Bei der in Fig. 5 dieser Druckschrift dargestellten Ausführungsform wird das Band zickzackartig abwechselnd radial einwärts und radial auswärts gefaltet, wobei die gefalteten Bandteile Stoss an Stoss liegen und die Stosskanten jeweils gleich beabstandet sind.
Dadurch, dass das gefaltete Band sehr schmal ist, ist einerseits der in Umfangsrichtung gemessene Abstand der Stosskanten wesentlich kleiner als die Gürtella- genbreite und andererseits ist der Winkel, den die Festigkeitsträger im Band zur Umfangsrichtung einnehmen, sehr gross und entspricht bei weitem nicht dem üblichen und erstrebenswerten Winkel von ca.
18 bis 28..
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen solchen Bauteil für einen Reifengürtel zu verbessern, der somit den genannten Nachteil der bekannten Konstruktion nicht aufweist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass der in Reifenumfangsrichtung gemessene Abstand der Stosskanten des auf sich selbst gefalteten Bandes grösser ist als die Breite dieses gefalteten Bandes, wobei die Anzahl der Festigkeitsträger pro Dezimeter Bandbreite vorzugsweise zwischen 60 und 120, insbesondere zwischen 80 und 110, beträgt.
Bei der gegenständlichen Erfindung werden demnach durch einen einzigen Faltungsvorgang zwei Gürtellagen geschaffen, bei dem die Festigkeitsträger den erwünschten kleineren Winkel zur Umfangsrichtung des Reifens einnehmen.
Wenn für den Bauteil als Festigkeitsträger an sich bekannte Stahlcorde oder Textilcorde, insbesondere Corde aus aromatischem Polyamid, verwendet werden, lässt sich die Herstellung dieses Bauteils in den Produktionsablauf von Reifen leicht einbinden.
Um einen in Umfangsrichtung geschlossenen Gürtelbauteil mit einer dauerhaften Verbindung der Bandenden zu bilden, ist vorgesehen, dass das gefaltete Band in der Längsmitte des gefalteten Abschnittes die Umfangslänge des Reifengürtels aufweist und die elastomerbedeckten Festigkeitsträger an beiden aneinander stossenden Enden des Bandes jeweils mit einem Überstand von annähernd der Hälfte der Breite des gefalteten Abschnittes abgelängt sind.
Um Ungleichmässigkeiten, die aus den unterschiedlichen Belastungen des derart gebildeten Gürtels resultieren können, zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn die Stossstelle der Überstände an den Enden des Bandes in der Mitte zwischen den Längsrändern der Lagen liegt.
Weitere Merkmale der Erfindung und deren Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, in der ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben ist.
<Desc/Clms Page number 2>
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Hälfte eines Reifens mit einem erfindungsgemässen Bauteil im Reifengürtel, Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht auf den erfindungsgemässen Bauteil, und Fig. 3a und 3b zeigen eine Möglichkeit der Erstellung der Stossverbindung zur Schaffung geschlossener Gürtellagen aus dem Bauteil nach Fig. 2.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Reifen umfasst einen Laufstreifen 1, Seitenwände 2 und Wulstbereich mit biegesteifen Wulstkernen 3, mit weichen der Reifen an der Felge anliegt. Der Reifen weist ferner eine insbesondere einlagige Karkasse 4 auf die normalerweise aus gummierten textilen Festigkeitsträgern, beispielsweise aus Rayon oder Nylon, besteht. Die Festigkeitsträger der Karkasse sind unter û bis 10'gegen die Radialrichtung angeordnet.
Zwischen der Karkasse 4 und dem Laufstreifen 1 sind zumindest zwei Lagen 5'a und 5'b eines Reifengürtels 5 angeordnet. Jede Lage 5'a, 5'b umfasst parallel zueinander verlaufende Stahl- oder Textilcorde als Festigkeitsträger 7, die in eine Gummimischung eingebettet und derart angeordet sind, dass sich die Festigkeitsträger 7 der beiden Lagen kreuzen und jeweils einen Winkel zwischen herkömmlicherweise 18'und 28* gegenüber der Umfangsrichtung des Reifens einnehmen.
Allenfalls kann noch zusätzlich an den seitlichen Rändern des Reifengürtels 5 oder über die gesamte Breite des Gürtels 5, diesen jeweils seitlich etwas überragend, eine vorzugsweise mit Nylonfestigkeitsträgern versehene Bandage 6 gelegt werden. Die Corde dieser Bandage verlaufen vorzugsweise genau In Umfangsrichtung des Reifens und stehen unter einer Vorspannung, sodass eine stärkere Umgürtung und damit eine bessere Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit des Reifens erzielt wird.
Es können selbstverständlich je nach den gewünschten Anforderungen und Einsatzzwecken des Reifens weitere Gürtellagen, herkömmlicher oder erfindungsgemässer Bauart, vorgesehen sein.
Wie in der Draufsicht in Fig. 2 genauer erkennbar ist, werden die zwei Lagen 5'a, 5'b des Reifengürtels 5 durch einen Bauteil gebildet, der aus einem speziell gefalteten Band 5, aus elastomerbedeckten
EMI2.1
aus aromatischem Polyamid, wie beispielsweise Aramid oder Kevlar, in Frage. Die Festigkeitsträger 7 sind in Elastomermaterial, insbesondere in eine Gummimischung, eingebettet. Pro 10 cm Bandbreite können zwischen 60 und 120 Corde vorgesehen werden, vorzugsweise, wie in herkömmlichen Reifengürtelkonstruktionen, zwischen 80 und 110 Corde.
Das Band 5'bildet nun die beiden Gürtellagen 5'a, 5'b, indem es erfindungsgemäss über seine gesamte Länge in diskreten Abständen um einen konstanten Winkel a auf sich selbst hin gefaltet wird. Die durch die Faltung entstehenden Bandteile liegen dabei Stoss an Stoss, um komplette, nicht unterbrochene Gürtellagen zu bilden. Aus dem Faltungswinkel a und der Breite bB des Bandes 5'ergibt sich die Breite bG der Gürtellagen 5'a, 5'b. Somit liegen an den Rändern des erfindungsgemässen Reifengürtelbauteils keine freien Cordenden vor, wodurch die Rissanfäftigkeit des Reifengürtels in diesem Bereich vermieden und eine besonders günstige Spannungsverteilung im Reifen erzielbar ist.
Die Festigkeitsträger 7 im gefalteten Bereich 8 mit dort übereinanderliegenden Lagen kreuzen einander.
Die Breite des Bandes 5'sowie der Faltungswinkel a werden vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass die Festigkeitsträger 7 im fertigen Reifengürtel 5 in dem erwünschten, insbesondere wieder in dem eingangs erwähnten und allgemein üblichen Winkelbereich zwischen 18* und 28* zur Umfangsrichtung des Reifens verlaufen und dass die durch das gefaltete Band 5'gebildeten Gürtellagen 5a, 5b die erwünschte Breite besitzen.
Obwohl das erfindungsgemässe gefaltete Band 5'in jeder beliebigen Länge hergestellt werden kann, weist es vorteilhafterweise im fertigen Zustand in der Längsmitte des gefalteten Abschnittes 8 die erforderliche Länge IG des Reifengürtels auf. Der erfindungsgemässe Bauteil wird auf den rohen Reifenunterbau aufgelegt, wonach die freien Enden des Bandes 5'entsprechend gefaltet werden. Dazu wird das Band 5'an beiden Enden mit einem Überstand bG/2 von annähernd der Hälfte der Breite bG des gefalteten Abschnittes über die Seitenkante dieses Abschnittes abgelängt. Die Endkanten verlaufen dabei vorteilhafterweise parallel zu den Längsseitenkanten des gefalteten Bandes 5', können aber auch schräg dazu sein.
Dieses Merkmal erlaubt die nachfolgend unter Bezugnahme auf die in Fig. 3a und 3b beschriebene vorteilhafte Verbindung der freien Enden eines abgelängten Bandes 5, zu einem geschlossenen Gürtelbauteil.
Die Enden des Bandes 5'werden derart aneinandergelegt, dass die äusseren Seitenkanten des Bandes 5' aneinanderstossen und die überstehenden Abschnitte 9 des einen Endes 9'und des anderen Endes vom Band 5'wegragen. Der Gürtelbauteil besteht zwischen diesen Abschnitten 9 und 9'vorerst nur aus einer Lage. Anschliessend werden die überstehenden Abschnitte 9 und 9'auf die Mitte des Bauteils hin umgeschlagen und kommen, da sie annähernd die Hälfte der Breite des Bauteils lang sind, mit ihren Enden in der Mitte des Bauteils aneinander zu liegen.
<Desc/Clms Page number 3>
Vorzugsweise liegt die Stossstelle 10 der Festigkeitsträger 7 zwischen den Längsrändern der Lagen 5'a, 5'b, insbesondere in der Mitte, wodurch bei der nachfolgenden Vulkanisation des Reifens eine gute Verbindung erfolgt und die Stossstelle 10 nur in einer Richtung beansprucht wird. Beim Ablängen der Enden des Bandes 5'in einem anderen Verhältnis als 1 : 1 kann die Verbindungsstelle bezüglich der Breite des Reifengürtels 5 auch an beliebiger anderer Stelle zu liegen kommen, beispielsweise genau an dessen Längsrand, wenn einer der überstehenden Teile genau die Länge der Breite des Reifengürtels aufweist und am anderen Ende des Bandes 5'kein Überstand vorgesehen ist. Alternativ dazu können die Enden des Bandes 5'auch überlappen.
Der erfindungsgemässe Bauteil kann auch bereits vor dem Einbau in der entsprechenden Länge geschnitten und gefaltet werden. Die Enden können dabei auch gefaltet werden, wobei es in diesem Fall von Vorteil ist, wenn in den Faltungsbereich der Enden eine Folie eingelegt wird. In dieser vorgefertigten Form kann der Bauteil auf einem Rohreifen bzw. einer Gürtelaufbaumaschine verbaut werden.
Der erfindungsgemässe Bauteil kann im fertigen Reifen selbstverständlich mit weiteren erfindungsgemäBen oder auch mit herkömmlich aufgebauten Gürtellagen kombiniert sein. So könnte beispielsweise eine breitere herkömmliche Gürtellage radial unter dem erfindungsgemässen Bauteil 5'vorgesehen und beispielsweise in Art eines Faltgürtels über dessen Seitenränder umgeschlagen sein.
Alternativ dazu oder zusätzlich kann der Reifengürtel vorteilhafterweise auch durch eine Spulbandage bzw. eine herkömmliche Nylonbandage abgedeckt sein.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a component for a tire belt, which comprises at least two superimposed layers of elastomer-covered reinforcements, the reinforcements crossing each other in the two superimposed layers, with at least two layers of the belt consisting of a single continuous band essentially in the longitudinal direction of the Band extending elastomer-covered strength members are formed, which band is folded continuously and with constantly spaced abutting edges alternately radially inwards and radially outwards by a likewise constant angle.
A currently customary belt structure for car tires is known, for example, from EP 0 237 462 B1.
Such a belt structure comprises, for example, two rubberized layers of strength members (steel cords), which are often of the construction 2 x 0.3 mm (these are two twisted filaments with a diameter of 0.3 mm each) made of HT (high tensile) cord or have a construction 2 + 2 x 0.25 mm (four filaments, each with a diameter of 0.25 mm) made of NT (normal tensile) steel. Between 10 and 110 cords are usually provided per 10 cm belt width. The cords in the two layers of cord cross each other, the associated angle is between 18 'and 28', measured to the circumferential direction of the tire. Such a two-ply belt is covered with a nylon bandage, particularly in the case of tires which are said to be suitable for higher speeds.
This nylon bandage can be a so-called spool bandage, as is described in various embodiments, for example in EP 0 474 314 A1.
As already stated in EP 0 237 462 B1, problems of this type arise with shear forces in the plane of the cord layers, which are caused, for example, by the tire pressure and the forces in the contact area. The belt edges of such known belt constructions are susceptible to tearing due to the open steel cords. Furthermore, the free ends of the steel cords cause an unfavorable tension distribution in the tire, which also affects the durability of the belt at the belt edges.
A component of the type mentioned at the outset intended for a tire belt is known from EP 0 501 782 A2. Various embodiments are disclosed for forming belt layers by folding a band consisting of strength members embedded in elastomer. The number of cords embedded in the tape is between 1 and 10, which results in a bandwidth of approx. 5 to 15 mm. In the embodiment shown in FIG. 5 of this document, the tape is folded alternately in a zigzag fashion, alternating radially inwards and radially outwards, the folded parts of the tape being butt to butt and the butting edges being equally spaced apart.
Because the folded band is very narrow, the circumferential distance of the abutting edges is on the one hand much smaller than the belt layer width and on the other hand the angle that the reinforcement in the band makes to the circumferential direction is very large and far from the usual and desirable angle of approx.
18 to 28 ..
The object of the present invention is therefore to improve such a component for a tire belt, which thus does not have the mentioned disadvantage of the known construction.
According to the invention, the object is achieved in that the distance between the abutting edges of the self-folded band measured in the tire circumferential direction is greater than the width of this folded band, the number of strength members per decimeter band width preferably between 60 and 120, in particular between 80 and 110 , is.
In the present invention, two belt plies are thus created by a single folding process, in which the reinforcement elements assume the desired smaller angle to the circumferential direction of the tire.
If steel cords or textile cords, in particular cords made of aromatic polyamide, are used for the component as reinforcement, the manufacture of this component can easily be integrated into the production process of tires.
In order to form a belt component closed in the circumferential direction with a permanent connection of the band ends, it is provided that the folded band in the longitudinal center of the folded section has the circumferential length of the tire belt and the elastomer-covered strength members on both abutting ends of the band each with an overhang of approximately half the width of the folded section are cut to length.
In order to avoid non-uniformities which can result from the different loads on the belt formed in this way, it is advantageous if the abutment of the protrusions at the ends of the band lies in the middle between the longitudinal edges of the layers.
Further features of the invention and their advantages are explained in more detail in the following description, in which a non-limiting embodiment of the invention is described with reference to the accompanying drawings.
<Desc / Clms Page number 2>
Fig. 1 shows a schematic cross section through half of a tire with a component according to the invention in the tire belt, Fig. 2 is a schematic plan view of the component according to the invention, and Fig. 3a and 3b show a possibility of creating the butt joint to create closed belt layers from the Component according to FIG. 2.
The tire shown schematically in FIG. 1 comprises a tread 1, side walls 2 and bead area with rigid bead cores 3, with which the tire rests on the rim. The tire also has a one-ply carcass 4 in particular, which normally consists of rubberized textile reinforcements, for example made of rayon or nylon. The reinforcements of the carcass are arranged below û to 10 'against the radial direction.
At least two layers 5'a and 5'b of a tire belt 5 are arranged between the carcass 4 and the tread 1. Each layer 5'a, 5'b comprises steel or textile cords running parallel to one another as reinforcement 7, which are embedded in a rubber mixture and arranged in such a way that the reinforcement 7 of the two layers intersect and each have an angle between conventionally 18 'and 28 * take opposite to the circumferential direction of the tire.
At most, a bandage 6, preferably provided with nylon reinforcement, can additionally be placed on the side edges of the tire belt 5 or over the entire width of the belt 5, somewhat protruding from the side in each case. The cords of this bandage preferably run exactly in the circumferential direction of the tire and are under a prestress, so that a stronger belting and thus a better high-speed durability of the tire is achieved.
Of course, depending on the desired requirements and uses of the tire, further belt layers, of conventional or inventive type, can be provided.
As can be seen more clearly in the top view in FIG. 2, the two layers 5'a, 5'b of the tire belt 5 are formed by a component which consists of a specially folded band 5 made of elastomer-covered
EMI2.1
made of aromatic polyamide, such as aramid or kevlar, in question. The strength members 7 are embedded in elastomer material, in particular in a rubber mixture. Between 10 and 120 cords can be provided per 10 cm bandwidth, preferably between 80 and 110 cords, as in conventional tire belt constructions.
The band 5 'now forms the two belt layers 5'a, 5'b, in that, according to the invention, it is folded over itself over its entire length at discrete intervals at a constant angle a. The parts of the belt created by the folding are butt to butt to form complete, uninterrupted belt layers. The width bG of the belt plies 5'a, 5'b results from the folding angle a and the width bB of the band 5 '. There are therefore no free cord ends at the edges of the tire belt component according to the invention, as a result of which the tire belt does not crack in this area and a particularly favorable tension distribution in the tire can be achieved.
The strength members 7 cross in the folded area 8 with layers lying there one above the other.
The width of the band 5 'and the folding angle a are preferably matched to one another in such a way that the strength members 7 in the finished tire belt 5 run in the desired, in particular again in the initially mentioned and generally customary angular range between 18 * and 28 * to the circumferential direction of the tire and that the belt layers 5a, 5b formed by the folded band 5 'have the desired width.
Although the folded band 5 ′ according to the invention can be produced in any desired length, it advantageously has the required length IG of the tire belt in the longitudinal center of the folded section 8 in the finished state. The component according to the invention is placed on the raw tire substructure, after which the free ends of the band 5 'are folded accordingly. For this purpose, the band 5 'is cut to length at both ends with an overhang bG / 2 of approximately half the width bG of the folded section over the side edge of this section. The end edges advantageously run parallel to the longitudinal side edges of the folded band 5 ', but can also be oblique to it.
This feature allows the advantageous connection of the free ends of a cut band 5, described below with reference to FIGS. 3a and 3b, to form a closed belt component.
The ends of the band 5 'are placed against one another such that the outer side edges of the band 5' abut one another and the projecting sections 9 of one end 9 'and the other end protrude from the band 5'. The belt component initially consists of only one layer between these sections 9 and 9 ′. The protruding sections 9 and 9 'are then turned over towards the center of the component and, since they are approximately half the width of the component, come to rest against one another with their ends in the center of the component.
<Desc / Clms Page number 3>
The butt joint 10 of the strength members 7 preferably lies between the longitudinal edges of the layers 5'a, 5'b, in particular in the middle, as a result of which a good connection takes place during the subsequent vulcanization of the tire and the butt joint 10 is only stressed in one direction. When the ends of the band 5 ′ are cut to length in a ratio other than 1: 1, the connection point can also be located at any other point with respect to the width of the tire belt 5, for example exactly on its longitudinal edge, if one of the protruding parts has exactly the length of the width of the tire belt and no overhang is provided at the other end of the band 5 '. Alternatively, the ends of the band 5 'can also overlap.
The component according to the invention can also be cut and folded to the appropriate length before installation. The ends can also be folded, in which case it is advantageous if a film is inserted into the folding area of the ends. In this prefabricated form, the component can be installed on a green tire or a belt-building machine.
The component according to the invention can, of course, be combined in the finished tire with further belt layers according to the invention or also with conventionally constructed belt layers. For example, a wider conventional belt layer could be provided radially below the component 5 ′ according to the invention and, for example, folded over in the manner of a folding belt over the side edges thereof.
As an alternative or in addition, the tire belt can advantageously also be covered by a winding bandage or a conventional nylon bandage.