DD157688A1

DD157688A1 - VEHICLE AIR TIRES WITH IMPROVED GUERTONE CONSTRUCTION

Info

Publication number: DD157688A1
Application number: DD22865581A
Authority: DD
Inventors: Joachim Jentzsch; Horst Poethke; Hans-Christoph Meier; Peter Roggisch
Original assignee: Joachim Jentzsch; Horst Poethke; Meier Hans Christoph; Peter Roggisch
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1982-12-01

Abstract

Die Erfindung betrifft Fahrzeugluftreifen mit verbessertem Guertelaufbau, der eine Sperrschicht enthaelt, und ist bei leichten und schweren Lkw-Reifen sowie Transportreifen, unabhaengig vom Festigkeitstraeger (Armierung) der Karkasse anwendbar. Ohne einen Mehrverbrauch an Material sollen Fruehausfaelle der Reifen aufgrund von Unzulaenglichkeiten im Guertelbereich durch Schaffung guenstiger Verbundkoerpereigenschaften weitestgehend durch die Erfindung vermieden werden. Die Erfindung betrifft die Sperrschicht, die eine orthotrope Schicht darstellt und eine Armierung aus organischen Korden oder Glaskord oder organischen oder anorganischen Monofilen enthaelt und durch Umkreisdurchmesser, Elastmatrix und Geometrie gekennzeichnet ist.The invention relates to pneumatic vehicle tire with improved belt structure, which contains a barrier layer, and is applicable to light and heavy truck tires and transport tires, regardless of the strength carrier (reinforcement) of the carcass. Without an excess consumption of material, early rollovers of the tires should be avoided as much as possible by the invention due to the inability to support the belt by creating favorable composite body properties. The invention relates to the barrier layer, which represents an orthotropic layer and contains a reinforcement of organic cords or glass cord or organic or inorganic monofilaments and is characterized by perimeter diameter, Elastmatrix and geometry.

Description

Die Erfindung betrifft Fahrzeugluftreifen mit verbessertem' Gürtelaufbau der eine Sperrschicht enthält 'und ist bei leichten und schweren Lkw-Reifen sowie Transportreifen_? unabhängig vom Festigkeitsträger (Armierung) der Karkasse anwendbar*The invention relates to pneumatic vehicle tires with improved 'belt structure containing a barrier layer' and is in light and heavy truck tires and transport tires _? regardless of the reinforcement (reinforcement) of the carcass applicable *

is_;t:nS~ä_e^is_ t: n S ~ ^ ä_e

Gürtel und Karkasse sind heterogene Reifen-Verbundaufbauelemente aus einer Elastmatrix, und Armierung (Festigkeitsträger) ₉ bei denen der Festigkeitsträger im wesentlichen-die. statischen und dynamischen Kräfte aufzunehmen hat_e Diese: Yerbundaufbauelemente besitzen nichtlineare._? viskoelastische: anisotrope Eigenschaften«Belt and carcass are heterogeneous tire composite structural elements made of an elastomeric matrix, and reinforcement (strength support) ₉ in which the strength member is substantially the. To absorb static and dynamic forces _e : Yerbundaufbauelemente possess nonlinear. _? viscoelastic: anisotropic properties «

Gürtel ,und Karkasse lassen sich als Mehrschicht- Oder Multilagenvsrbunde auffassen«. Ein kleines Gürtel- oder Karkassenelement (als ebener Verband betrachtet -Dicke klein gegenüber sonstigen geometrischen.Abmessungen) _s besteht aus, einzelnen unidirektionalen. Schichten oder Lagen _P in denen die. Richtung der Armierungen in den verschiedenen Schichten bezogen -auf eine Achse gleich (Karkasse .der Reifen in Radia1-bauart)' oder unterschiedlich sein kann (Karkasse₉ Breaker bei Diagonalreifen _s Gürtel bei Radialreifen)«·Innerhalb eines: 'Belts, and carcasses can be seen as multi-layer or multi-layer bundles «. A small belt or carcass (as a flat bandage considered -thickness small compared to other geometrischen.Abmessungen) _s is made, individual unidirectional. Layers or layers _P in which the. Direction of the reinforcements in the different layers based on an axis equal to (carcass. Of tires in Radia1-type) 'or may be different (carcass ₉ breaker in bias tires _s belt in radial tires) «· Within a:

einzelnen .Schichtelementes verlaufen die.: Armierungen üblicherweise parallel und gradlinig zueinander» Unter speziellen Voraussetzungen läßt sich die. heterogene Schicht mit viskoelastischen und anisotropen Eigenschaften durch ein lineares elastisches, homogenes, ortho tropes; Mate— rialmodell erklären» Die Eigenschaften 'des Schichtelementes (als. auch des Multilax-genverbundelementes) sind abhängig vom geometrischen Aufbau des Schichtelementes sowie; den viskoelastischen Eigenschaften von Matrix, und .Armierung, . Bei höher belasteten Radialreifen,, wie- Z₀ B, Lkw-Re if en, werden auf die Karkasse mehrere Gürtellagen aus Stahlkord aufgebracht. In Äquatorebene ist dabei die erste Gürtellagff als Sperrlage mit .einem Fadenwinkel von 55° — 75% vorzugsweise 65°j versehen. Der Gürtelaufbau der bekannten Reifenkonstruktionen unterscheidet sich in den weiteren technischen Parametern wie Stahlkordkonstruktion., Fadendichte,' Gürtellagen, Stufung; der Lagen, Lagenzahl sowie geometrische. Anordnung der Lagen*individual .Schichtelementes run .: Reinforcements usually parallel and straight to each other »Under special conditions, the. heterogeneous layer with viscoelastic and anisotropic properties by a linear elastic, homogeneous, ortho tropes; Material model explain »The properties of the layer element (as well as the multilayer composite element) depend on the geometric structure of the layer element as well as; The viscoelastic properties of matrix, and .Armierung,. For more heavily loaded radial tires, such as Z ₀ B, truck tires, several belt cords made of steel cord are applied to the carcass. In the equatorial plane, the first belt layer is provided as a blocked layer with a thread angle of 55 ° -75%, preferably 65 ° j. The belt structure of the known tire designs differs in the other technical parameters such as steel cord construction., Thread density, 'belt layers, gradation; the layers, layer count as well as geometric. Arrangement of the layers *

Bei den bekannten Gürtelkonstruktionen hat die erste Gürtellage die. Aufgabe, die laterale Steifigkeit zu erhöhen und damit das Seitenkraftverhalten des: Reifens günstig zu beeinflussen sowie die Poissonsche Anpassung zwischen den spitzwinkligen . weiteren Gürtellägen und der radialen Karkasse zu verbessern· Diese erste Gürtellage kann aufgrund der Erfüllung der genannten Aufgaben nur als nichttragende Lage bzw» Schicht in bezug auf die Aufnahme von Umfangskräften ausgebildet werden» Sie ist nicht in der Lage Zugspannungen, die. z» B«, aus: Zentrifu'galbeanspruchung oder Innendrückbeanspruchung resultieren, aufzunehmen» , . In the known belt constructions, the first belt layer has the. Task to increase the lateral stiffness and thus favorably influence the lateral force behavior of the: tire and the Poisson adaptation between the acute-angled. This first belt layer can be formed due to the fulfillment of the above tasks only as a non-load-bearing layer or "layer with respect to the absorption of circumferential forces." It is not capable of tensile stresses, the. z "B", from: Centrifugal stress or internal load result, absorb ",.

Die Theorie zur Berechnung .der Gürtelsteifigkeiten vernachlässigt deshalb diese Lage* ' . . Nachteilig wirkten bei dieser ersten Gürtellage, der begrenzte Eindringgrad (Penetration) -der Elastmatrix im Stahlkord, was Luft- und Feuchtigkeitseinschlüsse zur Folge hat und die Korrosion fördert, 'The theory for calculating belt stiffness neglects this situation. , A disadvantage of this first belt layer, the limited penetration (penetration) of the elastmatrix in the steel cord, which entails air and moisture inclusions and promotes corrosion, '

Ferner haben die unbeiiandelten S.tahlkoräendf lachen aufgrund der dort geringen Adhäsion zwischen Armierung und Elast— matrix eine schlechte Haftung und Separationen am Gürtel·» rand mit dem damit verbundenen Frühausfall des Reifens, können auftreten«Furthermore, the unattended S.tahlkoräendf laugh due to the low adhesion there between reinforcement and elast matrix poor adhesion and separations on the belt · "edge with the associated early failure of the tire, can occur«

Zie 1 de_r_ Erf indu_np|_Zie 1 en_r_ Erf indu_np | _

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer GürtelkonstruktioBj die-ohne einen Mehrverbrauch an Material die obengenannten Nachteile reduziert und damit Frühausfälle der Reifen aufgrund von .Unzulänglichkeiten im Gürtelbereich weitest- :gehend vermeidet_e : .The aim of the invention is the development of a GürtelkonstruktioBj reduced-without an increase in consumption of material, the above-mentioned disadvantages and thus weitest- premature failure of the tire due to .Unzulänglichkeiten in the belt range: continuously avoids _e.

Aufgabe der Erfindung ist es, Möglichkeiten für den Aufbau einer Sperrschicht mit günstigen Verbündkörpereigensohaften zu schaffen»The object of the invention is to provide opportunities for the construction of a barrier layer with favorable Verbundkörpereigensohaften »

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sperrschicht gelöst,, welche eine orthotrope Schicht: darstellt_s. die eine Armierung aus organischen Korden oder Glaskord oder organischen oder anorganischen Monofilen enthält_? die durch den Umlcreisäurchmesser ä charakterisiert ist₅. weiterhin eine Elastmatrix mit einem Sohubmoäul Gvr aufweist₉ der zwischenAccording to the invention this object is achieved by a barrier layer, which represents an orthotropic layer: _s . which contains a reinforcement of organic cords or glass cord or organic or inorganic monofilaments _? which is characterized by the Umlcreisäurchmesser a ₅ . Furthermore, an elastmatrix with a Sohubmoäul Gvr _{9 has} the between

N "-ti . N "-ti.

G_n = O₅8 und 1,6 —-? liegt_? sowie in der Geometrie einen Form-G _n = O ₅ 8 and 1.6 - -? lies _? as well as in geometry a shape

^Ά ' mm · .. ' faktor'k- von 1_$4 bis 1,9 besitzt _f wobei sich der Formfaktor ^Ά ' mm · ..'factor'k- from 1 _$ 4 to 1.9 has _f where the form factor

aus ·, 'out ·, '

ti) c ' /M. ° ti) c '/ M. °

ergib-t,Surrender-t,

worin ^ die Fadendichtej --—j, d_Q der Umkreisdurch~ messer der Armierung rmmjund h die. Schichtdicke: jmmjdarstellen»where ^ is the thread density jj, d _{Q is} the circumference diameter of the reinforcement rmmj and h is the. Layer thickness: jmmj represent »

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Gemäß Erfindung ist die Sperrschicht als: orthotrope Schicht gekennzeichnet durch die Armierung aus: organischen Korden oder aus Glaskord bzw« aus organischen oder anorganischen Monofilen und einer Elas.tmatrix» _: According to the invention, the barrier layer is characterized as: orthotropic layer by the reinforcement of: organic cords or of glass cord or "of organic or inorganic monofilaments and of an elastic matrix" _:

Dabei besteht die Charakteristik der Armierung im Umkreis-.There is the characteristic of reinforcement in perimeter.

durchmesser d ♦ (Der Elastizitätsmodul E_ in Achsrichtungdiameter d ♦ (Young's modulus E_ in the axial direction

kann j wie experimentella Untersuchungen zeigen, vernachlässigt werden)« Die Elastmatrix besitzt, einen Schubmodul Gtt, der zwischen 0,8 und 1,6 —^- schwanken kann, ¹¹ mmcan be neglected as experimentella shows) "The elastic matrix has a shear modulus Gtt, which can vary between 0.8 and 1.6 - ^ -, ¹¹ mm

Die Geometrie ist bestimmt durch den Formfaktor k^, der folgender Bedingung gehorchen muß: ;^: The geometry is determined by the form factor k ^, which must obey the following condition:; ^:

(f(f

ff „ die Fadendichtel----I . d„ der Umkreisdurchmesser ff "the thread dense ---- I. d "the circumference diameter

US — _ L; ΙΠΠ1 JO US - L; ΙΠΠ1 JO

der Armierung £mnyund h die Schichtdicke; £jnm7darstellen.the reinforcement £ mny and h the layer thickness; £ jnm7darstellen.

Nach einer konkreten Ausführung gemäß dargelegter Erfindung kann, die Sperrschicht bei einem Reifen der Dimension 11,00 E 20 aus dem Festigkeitsträger Viskosekord 184 tex 1x3 Super 2: mit 85 Fäden/10 cm und einer Lagendicke von 1,25 mm aufgebaut' sein, .According to a concrete embodiment according to the invention set forth, the barrier layer in the case of a tire of the dimension 11.00 E 20 can be constructed of the strength carrier viscose cord 184 tex 1x3 super 2: with 85 threads / 10 cm and a layer thickness of 1.25 mm.

Die Winkelgröße beträgt dabei 63°*-Die Breite der SperrschichtThe angle size is 63 ° * -The width of the barrier layer

beträgt, O_S9 der Breite der darüber angeordneten zweiten Lage, y die in bekannter Weise-.·'aus Stahlkord v^ie auch die: weiteren Gürtellagen besteht* . ·... ..' , *_v Dabei ist es au oh. möglich, die Sperrschicht; unter Einhaltung: der dargestellten Bedingungen geteilt: mit Breiten von 0_s3. der zweiten Lage anzuordnen, wobei der Abstand, zwischen beiden Teilsperrlagen.ebenfalls 0,3 beträgt* . Die Erfindung erstreckt sich in keiner Weise, auf die"dargestellte konkrete Ausführung* Generell· ist aber auszuführen,, daß durch die erf indungsgemäße. Anwendung der genannten ,Fes:tigkeitsträger auf jeden Fall, gegenüber dem bisher üblichen Einsatz. Von Stahlkord in der Sperrlage: eine. ökonomisohereLösung gefunden 'wurde., die zudem noch, zu einer wesentlichen Erhöhung der Gebrauchseigenschaften der.Reifen führt*O _S 9 is the width of the second layer arranged above it, y being the steel belt in a known manner, and also the other belt layers *. · ... .. ', * _v It's out of it. possible, the barrier layer; in compliance with: divided conditions shown: with widths of 0 _s 3. the second layer to be arranged, whereby the distance, between both TeilperrlagenÄbenfalls is 0.3 *. The invention in no way extends to the "illustrated concrete embodiment * but is generally to be carried out, that in any case, by the use according to the invention of the said fasteners, compared to the hitherto customary use of steel cord in the locked position : a 'more economical solution was found' which, in addition, leads to a substantial increase in the usefulness of tires. *

Claims

A pneumatic vehicle tire having an improved belt structure containing a barrier layer, characterized in that an element, the barrier layer, is an orthotropic layer. a reinforcement of organic cords or glass cord or organic or inorganic monofilaments containing dia is characterized by the perimeter diameter d, furthermore an elastmatrix with. a shear modulus G ^ lying between Gtt = 0.8 and i, 6 - ^, and, in geometry,. , , ·. mm. , ... , ,

has a form factor k _f : of: 1 ^ 4 to 1.9, where the form factor is.

gives,

where ff _{a is} the thread density] --- /, d _{o is} the perimeter diameter of the

L "S / lliliL I G-.

Reinforcement / mm ") and h to divide the layer thickness fmmjdars.