DD201990A5

DD201990A5 - Luftreifen, insbesondere fuer flugzeuge, mit einer scheitelbewehrung aus textilfaeden, und verfaren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DD201990A5
Application number: DD82237285A
Authority: DD
Inventors: Jacques Musy
Original assignee: Michelin & Cie
Priority date: 1981-02-12
Filing date: 1982-02-09
Publication date: 1983-08-24
Also published as: ES274990Y; IN161631B; IE820317L; NL8200504A; AT388139B; JPH0651441B2; EG15474A; GB2092964A; MX161239A; LU83935A1; DK151071C; DK62682A; IL64984A0; BR8200748A; FI76960C; ES520152A0; NO820412L; JPS57201702A; NZ199692A; NO153326B

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, die Lebensdauer des Luftreifens zu erhoehen. Die Aufgabe besteht darin, zugleich ein quasirechteckiges Meridianprofil des Luftreifens und seiner Bewehrung aufrechtzuerhalten und die Bildung von stehenden Wellen auf dem Luftreifen zu verzoegern oder sogar zu unterdruecken, wobei dieses ohne Zuhilfenahme von zusaetzlichen Verstaerkungsanlagen erreicht wird. Wenn der Luftreifen auf seine Felge montiert ist, weist seine Karkassenbewehrung vor dem Aufpumpen eine relative Woelbungs-Pfeilhoehe auf, die im Scheitel hoechstens gleich 0,17 und in den Seitenwaenden hoechstens gleich 0,20 ist. Nach dem Aufpumpen liegt die Gleichgewichtskurve der Karkassenbewehrung auf der Hoehe der Schultern des Luftreifens radial ausserhalb der Kurve in dem Luftreifen vor dem Aufpumpen. Die Faeden der seitlichen Lagen der Scheitelbewehrung sind sehr dehnbar und haben einen grossen Waermeschrumpfkoeffizienten.

Description

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Luftreifen, insbesondere für Flugzeuge« mit einer Scheitelbewehrung aus Textilfaden, und-Verfahren zu seiner Herstellung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Luftreifen, insbesondere für Flugzeuge, deren Bewehrung einerseits durch eine Karkassenbewehrung gebildet ist, die aus wenigstens einer Lage von radialen Fäden besteht, die in jedem Wulst an wenigstens einem·Wulstkern verankert ist, und andererseits durch eine Scheitelbewehrung, die aus Fäden aus Textilmaterial gebildet und radial außerhalb der Karkassenbewehrung angeordnet ist* Die Erfindung betrifft insbesondere auch Mittel und Verfahren zur Herstellung solcher Luftreifen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die beispielsweise für Flugzeugluftreifen geltenden Normen schreiben für einen Luftreifen, der vorgegebenen Abmessungen, einem gegebenen Aufpumpdruck und einer gegebenen statischen Last entspricht, die größte axiale Breite und die radiale Höhe auf der Felge vor, mit anderen Worten die Abmessungen der Seiten des Rechtecks, in das der Meridianquerschnitt dieses Luftreifens eingeschrieben sein muß» Allgemein hat es den Anschein, daß es zur Verringerung der Erwärmung im Scheitel sowie der Abnutzung insbesondere an den Rändern des Laufstreifens eines Luftreifens wünschenswert ist, diesem Luftreifen einen Meridianquerschnitt zu erteilen, der so weitgehend wie möglich an die Grenzen eines rechteckigen Umrisses, wie des zuvor ange-

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gebenen, angenähert ist.

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-2- so

Zu diesem Zweck kann man beispielsweise den Luftreifen in einer Form vulkanisieren, die nicht nur dem äußeren Umriß, sondern auch der Bewehrung unter der Einwirkung des Drucks der Vulkanisierkammer oder -membran eine Meridiankrümmung erteilt, die von einem sehr großen Maximalwert auf der Höhe der Schultern sowohl in Richtung zur Äquatorialebene wie auch zu den Seitenwänden des Luftreifens hin schnell kleiner wird.

Bei hohen Geschwindigkeiten erscheinen jedoch vorzeitig stehende Wellen auf einem solchen Luftreifen, so daß dessen Lebensdauer gering ist.

Dieser Nachteil scheint durch das Fehlen von Spannungen in den Ratlzonen der Scheitelbewehrung aus Textilfaden und noch mehr durch das Fehlen einer ausreichenden Spannung unter der Wirkung des Aufpumpdrucks verursacht zu sein. Unter dem Einfluß des Aufpumpdrucks behält nämlich die Scheitelbewehrung nicht das gleiche Meridianprofil wie in der Vulkanisierform bei« Die maximale Krümmung auf der Höhe der Schultern verringert sich zugunsten einer Zunahme des äquatorialen Durchmessers und der größten axialen Breite der Bewehrung des Luftreifens, Dies hat eine unzureichende Spannung oder sogar eine Kompression in den Randzonen der Scheitelbewehrung zur Folge,

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Lebensdauer des Luftreifens zu erhöhen.

L 3 I Z U 5 6-3- 60 352/16

Darlepuncj des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde^" zugleich ein quasi-rechteckiges Meridianprofil des Luftreifens und seiner Bewehrung aufrechtzuerhalten und die Bildung von stehenden Wellen auf dem Luftreifen zu verzögern oder sogar zu unterdrücken, wobei dieses doppelte Ziel ohne Zuhilfenahme von zusätzlichen Verstärkungsanlagen erreicht wird.

Gemäß der FR-PS 2 141 557 ordnet man nämlich radial innerhalb der Karkassenbewehrung in der Schulterzons zwei zusätzliche gekreuzte Lagen von elastischen Fäden an, die Winkel von höchstens 30 mit den Fäden der Karkassenbewehrung bilden. Dabei handelt es sich jedoch um einen Luftreifen, der einerseits für Schwerstlast-Erdbewegungsmaschinen bestimmt ist und andererseits eine Scheitelbewehrung aus Metallfäden hat, die somit gegen die Zusammenziehung in der Umfangsrichtung in den Randzonen widerstandsfähig sind.

Im Rahmen der Erfindung wird als Luftreifen mit quasirechteckigera Meridianprofil nach der Montage auf seine Felge und Aufpumpen auf seinen Betriebsdruck jeder Luftreifen qualifiziert, dessen Karkassenbewehrung eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe im Scheitel von höchstens 0,12 und vorzugsweise zwischen 0,04 und 0,10 und eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe in den Seitenwänden von höchstens 0,14 hat,

Obereinkunftsgemäß wird im Rahmen der Erfindung die relative Wölbungs-Pfeilhöhe im Scheitel auf einem Meridian-

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querschnitt eines Luftreifens in der folgenden Weise definiert (siehe Fig* 1). Man betrachtet den Kreisbogen C, der einerseits durch den äquatorialen Punkt S geht, in welchem die Karkassenbewehrung 2 die Schnittlinie ZZ' der Äquatorialebene des Luftreifens mit der Zeichenebene schneidet, und andererseits durch die beiden Schnittpunkte A und A* der Karkassenbewehrung 2 mit den Schnittlinien E und E* zwischen der Zeichenebene und zwei zur Äquatorialebene parallelen Ebenen, die jeweils in einem axialen Abstand von der Äquatorialebene liegen, der gleich dem 0,3fachen der größten axialen Breite L der Aufstandsfläche des Luftreifens ist. Diese Breite L wird an dem auf seine Felge montierten Luftreifen gemessen, der auf seinen Betriebsdruck aufgepumpt ist, seine Nennlast trägt und ohne seitliche Neigung auf einem ebenen und horizontalen Boden aufliegt. Die relative Wölbungs-Pfeilhöhe im Scheitel ist dann gleich dem Verhältnis des radialen Abstands f zwischen dem Äquatorialpunkt S und den Schnittpunkten D; D* des Kreisbogens C mit den Parallelen F; F' zur Schnittlinie ZZ' der Äquatorialebene, die an den Enden der größten axialen Breite L der Aufstandsfläche liegen, zu dieser größten axialen Breite L.

Als relative Wölbungs-Pfeilhöhe in den Seitenwänden bezeichnet man übereinkunftsgemäß das Verhältnis der halben Differenz f_f zwischen der größten axialen Breite B der Karkassenbewehrung 2 (die beispielsweise gleich dem 0,975fachen der durch die Normen vorgeschriebenen größten axialen Breite 8^ des Luftreifens ist) und der größten axialen Breite L gemäß der obigen Definition, zu der Differenz zwischen dem äquatorialen Radius R der Karkassenbewehrung 2 und dem (durch die Normen vorgesehenen)

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Radius R. am Wulst sitz auf der Felge 3 des auf seine Felge montierten und auf seinen Betriebsdruck afgepumpten, aber nicht belasteten Luftreifens·

Um das zuvor definierte doppelte Ziel zu erreichen, ist nach der Erfindung ein Luftreifen, beispielsweise für Flugzeuge, mit einer Karkassenbewehrung, die aus wenigstens einer Lage von radialen Fäden besteht, die an wenigstens einem Wulstkern in jedem Wulst verankert ist, und mit einer sich radial außerhalb an die Karkassenbewehrung anschließenden dreiteiligen Scheitelbewehrung, die einen Mittelteil aufweist, der an jedem seiner Ränder mit einem Seitenteil in Berührung steht, wobei jeder der drei Teile aus wenigstens einer Fadenlage besteht, deren Fäden in jeder Lage parallel sind und in einem Winkel zwischen und 30 zur Urnfangsrichtung geneigt sind, und wobei ferner die Karkassenbewiirung des auf seine Betriebsfelge montierten und auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten, aber nicht belasteten Liftreifens im Scheitel eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe von höchstens 0,12 und vorzugsweise zwischen 0,04 und 0,10 und in den Seitenwänden eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe von höchstens 0,14 hat, so daß der Luftreifen ein quasi-rechteckiges Meridianprofil hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassenbewehrung des auf seine Betriebsfelge montierten, jedoch nicht aufgepumpten Luftreifens einerseits eine relative Wölbungs-Pf eilhöhe im Scheitel von höchstens 0,17 und vorzugsweise zwischen 0,055 und 0,15 und eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe in den Seitenwänden von höjristeas 0,20 und andererseits eine solche Länge hat, daß nach dem Aufpumpen ihre Gleichgewichtskurve auf der Höhe der Schultern radial außerhalb dieser Kurve in dem nicht aufgepumpten Luftreifen liegt, und daß der Mittelteil der Scheitelbewehrung

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J/Zöb b_₆_ _{60 352/16}

aus Fäden gebildet ist, deren Dehnbarkeit klein und vorzugsweise nahezu Null ist und die einen kleinen IVärmeschrutnpfkoeffizient bei der Vulkanisierwärme des Luftreifens haben, der vorzugsweise Null ist, während die Fäden der Seitenteile der Scheitelbeweh rung sehr dehnbar sind und einen . hohen Wärmeschrumpfkoeffizient haben·

Einerseits wegen der Unterschiede der Dehnbarkeit zwischen dem Hittelteil und den Seitenteilen der Scheitelbewehrung gemäß der Erfindung und andererseits wegen der geeigneten Länge der Karkassenbewehrung tendiert diese unter der Wirkung des Betriebsdrucks zu einem Meridianprofil, dessen Krümmung einen großen Maximalwert auf der Höhe der Schultern des Luftreifens hat, während die relative Wölbungs-Pfeilhöhe der Karkassenbewehrung in den Seitenwänden bzw» die relative Wölbungs-Pfeilhöhe der Karkassenbewehrung im Scheitel kleiner werden und sich auf einen Wert einstellen, der kleiner als 0,14 bzw« 0,12 ist.

Die Erzielung eines quasi-rechteckigen Profils der Bewehrung des Luftreifens nach der Erfindung unter der Wirkung des Betriebsdrucks äußert sich in einer merklichen radialen Ausdehnung des Luftreifens auf der Höhe der Schultern. Diese Ausdehnung erzeugt in den Fäden der Seitenteile der Scheitelbewehrung eine Oberspannung, die sehr groß gegen die in den Rändern bekannter Scheitelbewehrungen bestehenden Spannungen ist, die nahezu Null oder sogar negativ sind. Diese Oberspannung wirkt mit der absichtlich großen Dehnbarkeit der Seitenteile zusammen, um das Entstehen von stehenden Wellen bei hohen Geschwindigkeiten zu verzögern oder zu verhindern.

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372 85 6-7.

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Ira Gegensatz zu der zentrifugalen Radialausdehnung, die ausschließlich auf die Masse des Scheitels wirkt, sind die stehenden Wellen eine Schwingungserscheinung, die sich nicht nur der radialen Ausdehnung überlagert, sondern mit der Abflachung des Scheitels in der Aufstandsfläche verknüpft ist und oberhalb einer Frequenz, d_# h. einer Drehzahl, durch die Bewegung der vorhandenen Massen ausgelöst wird« Die Bewegung dieser Massen verzögert die Rückkehr des abgeflachten Luftreifens in seine nicht abgeflachte Form, die vor dem Obergang.des betrachteten Abschnitts des Luftreifens in die Aufstandsfläche bestand* Es sind zahlreiche Maßnahmen ausgedacht worden (z. B, US-PS 2 958 359, FR-PS 2 121 736), um bei Luftreifen für Straßenfahrzeuge die Ränder der Scheitelbewehrung in der Umfangsrichtung zu versteifen und/oder die zentrifugale Radialausdehnung des Scheitels zu verhindern« Durch keine dieser Maßnahmen wird die plötzliche Verringerung der Umfangsspannung oder sogar das Auftreten einer negativen Umfangsspannung, d» h. einer Kompression, in_den Rändern der Scheitelbewehrung vermieden. Das momentane Vorhandensein einer Spannung Null oder ©iner Kompression in Verbindung mit der absichtlichen Steifheit der Ränder der Scheitelbewehrung macht diese - und demzufolge den Scheitel - unfähig, die vorherige nicht abgeflachte Form sofort wieder anzunehmen, d« h* sich der Ausbildung von stehenden Wellen zu widersetzen, die bestehen bleiben und deren Zahl mit wachsender Geschwindigkeit zunimmt und schließlich dazu führt, daß der Scheitel der Luftreifen der betrachteten Art zerstört wi rd ·

Zur Herstellung des Luftreifens nach der Erfindung wendet man ein Verfahren an, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

2372 8 5 6 ^ζζ'^6Λ9βζ

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man eine Vulkanisiertorm verwendet, in welcher die Karkassenbewehrung und die Scheitelbewehrung nahezu die gleiche Lage wie in dem montierten und auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten, aber nicht belasteten Luftreifen ein» nehmen, wobei die Krümmung der Karkassenbewehrung in den Schultern-einen Größtwert und am Schnitt der Karkassenbewehrung mit der Äquatorialebene des Luftreifens einen Kleinstwert erreicht, daß die Karkassenbewehrung eine relative VVölbungs-Pfeilhöhe im Scheitel von höchstens 0,12 und vorzugsweise zwischen 0,04 und 0,10 und eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe in den Seitenwänden von höchstens 0,14 aufweist, und daß man eine Scheitelbewehrung verwendet, deren Fäden im Mittelteil eine geringe Dehnbarkeit, die vorzugsweise nahezu Null ist, und einen geringen Wärmeschrumpfkoeffizient bei der Vulkanisierwärme, der vorzugsweise Null ist, aufweisen, und deren Fäden der Seitenteile sehr dehnbar sind und einen großen Wärmeschrumpfkoeffizient haben.

Das Prinzip dieses Verfahrens besteht darin, den Einfluß der Vulkanisierwärme auf eine Scheitelbewehrung auszunutzen, die einen Mittelteil aufweist, der durch Fäden verstärkt ist, deren Dehnbarkeit gering, wenn nicht sogar praktisch Null ist, und die aus einem Material bestehen, dessen Wärmeschrumpfkoeffizient gering oder vorzugsweise Null ist, sowie zwei Seitenteile, die durch sehr dehnbare Fäden verstärkt sind, die aus einem Material mit hohem Wärmeschrumpfkoeffizient bestehen; dies geschieht in einer Vulkanisierform, in welcher die Bewehrung des Luftreifens nahezu den gleichen Verlauf hat wie in dem auf seine Felge montierten und auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten Luftreifen, wobei dieser Verlauf an den Schultern ein

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Krümmungsraaximum erreicht und am Äquator des Scheitels zu einem Minimum tendiert. Die infolge der Wärmeschrumpfung dep<Mittelteile der Scheitelbewehrung gespeicherte Spannung äuSert sich anschließend in einem Zusammenfallen der Schultern des aus der Form entnommenen Luftreifens* Dank der Elastizität der Seitenteile und der Quasi-Unverformbarkeit des Mittelteils der Scheitelbevvehrung verursacht schließlich der Betriebsdruck eine Ausdehnung und demzufolge eine sehr große Umfangs-Oberspannung in "den Außenrändern der Seitenteile der Scheitelbewehrung. Die große Überspannung und die große Elastizität der Ränder wirken zusammen, um die Bildung der stehenden Wellen zu verzögern oder sogar zu verhindern. Wenn bei einem Luftreifen der beanspruchten Art die Umfangsspannung der Scheitelbewehrung pro Einheit der (axialen) Breite auf der Höhe des Äquators etwa gleich P«R (P: Betriebs-Aufpumpdruck, R: äquatorialer Radius) ist, ist die Spannung in den Rändern der Scheitelbewehrung gemäß der Erfindung größer als das O_fl5fache und vorzugsweise größer als das Q,20fache dieser äquatorialen Umfangsspannung, und sie kann das 0,5fache davon erreichen»

Kombinationen des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Herstellung des Luftreifens nach der Erfindung mit den nachstehend beschriebenen bevorzugten Abwandlungen dieses Luftreifens ergeben bevorzugte Abwandlungen des Herstellungsverfahrens·

Eine erste bevorzugte Abwandlung des Luftreifens nach der Erfindung besteht darin, daß die Fäden im Mittelteil der Scheitelbewehrung einen Elastizitätsmodul zwischen wenig-

2 stens 600 und 2500 daN/mm , gemessen bei 25 % der Bruch-

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belastung, eine relative Bruchdehnung zwischen 0,1 % und 8 % und einen Wärmeschrumpfkoeffizient von weniger als 0,75 % ihrer Länge vor der Vulkanisation des Luftreifens haben.

Eine zweite bevorzugte Abwandlung des Luftreifens nach der Erfindung besteht darin, daß die Fäden in den Seitenteilen der Scheitelbewehrung einen Elastizitätsmodul zwi-

2 sehen 75 und weniger als 600 daN/mm , gemessen bei 80 % der Bruchbelastung, eine relative. Bruchdehnung zwischen 10 % und 40 % und vorzugsweise zwischen 10 % und 30 % und einen V/ärmesch rumpf koeffizient haben, der wenigstens gleich dem 4fachen des Wärmeschrumpfkoeffizienten der Fäden des Mittelteils ist und zwischen 3 % und 15 % und vorzugsweise zwischen 6 % und 10 % ihrer Länge vor der Vulkanisation des Luftreifens liegt.

Vorzugsweise liegt auch bei einem Luftreifen nach der Erfindung die axiale Breite des Mittelteils der Scheitelbewehrung zwischen 30 % und 80 % der Breite der Scheitelbewehrung,

Weitere bevorzugte Abwandlungen eines Luftreifens nach der Erfindung bestehen darin, daß

- die axiale Breite der Seitenteile zwischen 10 % und 35 % der Breite der Scheitelbewehrung liegt;

- die Fäden des Mittelteils der Scheitelbewehrung im Winkel Vl sind ;

kel von 0° in bezug auf die Umfangsrichtung orientiert

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2 8 5 6 --¹¹ - ' ⁶° 352/15

der Mittelteil aus Lagen gebildet ist, die in Winkeln von weniger als 30 in bezug auf die Urafangsrichtung des Luftreifens symmetrisch gekreuzt sind;

die Seitenteile der Scheitelbewehrung aus Lagen gebildet sind, deren Fäden im Winkel von ι Umfangsrichtung orientiert sind;

sind, deren Fäden im Winkel von O in bezug auf die

- die Seitenteile der Scheitelbewehrung aus Lagen von Fäden gebildet sind, die in Winkeln von weniger als 25° in bezug auf die Längsrichtung symmetrisch gekreuzt sind;

- die relative Dehnung der Radialkarkassenbewehrung unter der Wirkung des Betriebsdrucks zwischen 1 und 2 % ihrer Länge in der Form liegt;

- ein Teil der Lage jedes der Seitenteile oder wenigstens einer der Lagen jedes der Seitenteile in der Berührungszone zwischen dem Seitenteil und dem Mittelteil radial außerhalb einer mittleren Lage liegt, so daß eine_xdem Mittelteil und jeweils einem der Seitenteile gemeinsame Zone geschaffen ist;

- die axiale Breite der gemeinsamen Zone zwischen jedem Seitenteil und dem Mittelteil der Scheitelbewehrung höchstens gleich 15 % der Breite der Scheitelbewehrung ist.

Dank der Dehnbarkeit der Fäden, die unter dem Betriebsdruck eine beträchtliche Verlagerung der Schultern nach außen ergibt, und im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen, die

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den Zweck haben, die Ränder der Scheitelbewehrung zu versteifen, ist es möglich, wenigstens eine Lage der Seitenteile der Scheitelbewehrung in die Seitenwände hinein zu verlängern, öhre daS die Abflachung der Schultern beeinträchtigt wird,

Bezeichnet man als Wölbung des LaufStreifens die in Prozent des äquatorialen Radius ß_max (Pig· 1) in bezug auf die Drehachse XX' des auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten und nicht belasteten Luftreifens ausgedrückte Differenz zwischen diesem äquatorialen Radius und dem arithmetischen Mittelwert der Radien R , die an den Punkten des Luft-

ep'

reifens geraessen werden, an denen die Aufstandsfläche ihre größte axiale Breite L (gemäß obiger Definition) erreicht, so ermöglicht die Erfindung die Herstellung von Luftreifen, deren Wölbung zwischen O % und 6 % liegt und die eine befriedigende Abnutzungsfestigkeit zeigen.

Wenn ein Luftreifen nach der Erfindung montiert, aber nicht aufgepumpt ist, ist diese Wölbung um wenigstens 1,5 % und vorzugsweise um 3 % bis 4 % des äquatorialen Radius des auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten Luftreifens größer als die entsprechende Wölbung, die an dem <auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten Luftreifen gemessen wird«

Der Wärmeschrumpfkoeffizient der Fäden der Scheitelbewehrung nach der Erfindung wird nach der Norm ASTM D 885 aus dem Oahr 1973 an für den Einbau in den Luftreifen fertigen nackten Fäden unter einer Spannung von 4,5 g/tex bei 180 ⁰C nach einer Minute thermischer Stabilisierung gemessen»

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Falls es für bestimmte Anwendungsfälle zweckmäßig ist, zu der erfindungsgemäßen Scheitelbewehrung eine oder mehrere übliche Scheitellagen hinzuzufügen, beispielsweise Schutzlagen aus elastischen Fäden, sind diese Lagen radial außerhalb der erfindungsgemäßen Scheitelbewehrung angeordnet« Vorzugsweise ist die Breite dieser zusätzlichen Scheitellagen nahezu gleich der Breite des Mittelteils der erfindungsgemäßen Scheitelbewehrung* Wann diese üblichen Scheitellagen aus elastischen Stahllitzen bestehen, ist es zweckmäßig, die Litzen in Winkeln von wenigstens 45° in bezug auf die Umfangsrichtung anzuordnen.

Fäden im Sinne der Erfindung sind vorzugsweise Zwirne, Litzen oder Seile,

Ausf ü h rung sbe i sp ieI

Im folgenden Teil der Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen (nicht maßstabsgerecht):

Fig, 1: eine schematische Radialschnittansicht eines Luftreifens, von dem nur die Karkassenbewehrung dargestellt ist, wobei diese Figur hauptsächlich den Zweck hat, die Definitionen der relativen Wölbungs-Pfeilhöhen der Karkassenbewehrung einerseits im Scheitel und andererseits in den Seitenwänden sowie der Wölbung des LaufStreifens zu erläutern;

Fig, 2: eine halbe Radialschnittansicht eines Luftreifens nach der Erfindung in seiner Vulkanisierform oder auf seine Betriebsfelge montiert und aufgepumpt und

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-¹⁴ - ⁶⁰

Fig. 3: eine Ansicht entsprechend Fig. 2_f wobei der Luftreifen aus seiner Vulkanisierform entnommen und auf seine Betriebsfelge montiert ist, jedoch beim Aufpumpdruck Null.

Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte Luftreifen IO ist ein Flugzeugluftreifen der Abmessungen 750 x 230-15 (nach französischer Norm); er enthält eine Karkassenbewehrung 2, die im vorliegenden Fall durch zwei übereinanderliegende Lagen 2¹; 2" aus radialen Fäden aus aromatischem Polyamid des Titers 167 χ 3 tex gebildet ist. Die Enden dieser beiden Lagen sind jeweils um einen metallischen Wulstkern 3 umgeschlagen, der in jedem der Wülste 4 des Luftreifens vorhanden ist.

Im Laufst reifen 5 des Luftreifens sind Schutzlagen angeordnet, die schematisch bei 6 dargestellt sind, und unter diesen Schutzlagen eine Scheitelbewehrung 7, die auf die Karkassenbewehrung 2 aufgelegt ist' und deren am weitesten von der Längsmittelebene ZZ* entfernte Ränder im Bereich der Schultern 8 des Luftreifens liegen.

Die unter einer Last»von 5850 daN und einem Aufpumpdruck von 15 bar auf einem ebenen horizontalen Boden gemessene Aufstandsfläche hat eine Breite L von 185 mm. Die Schutzlagen haben eine Breite P von 115 mm, und die Scheitelbewehrung 7 hat eine Gesamtbreite Q von 194 mm. Diese Scheitelbewehrung enthält zwei mittlere Lagen 7'; 7" und auf jeder Seite davon in axialer Richtung drei seitliche Lagen 7a; 7b; 7ö. Die mittlere Lage 7* hat eine axiale Breite von 120 mm, und die mittlere Lage 7" hat eine axiale Breite von 90 mm. Diese beiden Lagen, die symmetrisch in bezug

O 'S 7 9 fit; C 22.6.1982

£ J / £ Ö J 0-15- 60 352/16

auf die Schnittlinie Ζ2Λ der Längsraittelebene des Luftreifens mit der Zeichenebene angeordnet jsind, bestehen jeweils aus lückenlos angeordneten Fäden aus aromatischem Polyamid des Titers 330 χ 3 χ 3 tex, die jeweils einen Durchmesser von 2,3 mm und eine Bruchfestigkeit von 420 daN bei einer relativen Dehnung von 6,1 % aufweisen. Diese Fäden sind parallel zu der der Schnittlinie ZZ' entsprechenden Äquatorialebene des Luftreifens angeordnet.

Die drei seitlichen Lagen 7a; 7b; 7c schließen sich in axialer Richtung an die beiden mittleren Lagen 7'; 7" an» Ihre Breiten betragen 38 mm_t 37 mm bzw« 35 mm. Die seitlichen Lagen 7a und 7b schließen sich an die mittlere Lage 7' an; die seitliche Lage 7c schließt sich an die mittlere Lage 7" an und bedeckt den Rand der Lage 7' über eine Breite von 15 mm.

Oede dieser drei seitlichen Lagen besteht aus lückenlos nebeneinariderliegenden Fäden aus Polyester des Titers 110 χ 4 χ 2 tex_# die jeweils einen Durchmesser von 1,23 mm, eine Bruchfestigkeit von 59 daN bei einer relativen Dehnung von 17 % und einen Wärmesch rumpfkoeffizienten zwischen 8 und 9 % haben» Diese Fäden sind parallel zu der der Schnittlinie ZZ¹ entsprechenden Äquatorialebene des Luftreifens angeordnet.

Die Maßzahlen B, R_n, R₀, R_mov, und R des Luftreifens

in der Form unter Druck (Fig, 2) sind (in mm) in der Zeile a) der am Schluß angeführten Tabelle angegeben«

Die Maßzahlen B' R₀, , R_c,, R„„„, und R„ . des aus seiner

ο o niüA ep

p Form entnommenen und nicht aufgepumpten Luftreifens

2372 85 6 -

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(Fig. .3) sind (in mm) in der Zeile b) der am Schluß angeführten Tabelle angegeben.

Schließlich betreffen die Zeilen c) und d) der Tabelle erneut die Maßzahlen B, R_D, R₀, R _Q„ und F? des in

ο o ni9x ep

Fig. 2 dargestellten Luftreifens, jedoch dieses Mal für den Fall, daß dieser aus seiner Form entnommen, auf seine Betriebsfelge montiert und auf seinen Betriebsdruck (15 bar, Zeile c) bzw. auf seinen Prüfdruck (50 bar, Zeile d) aufgepumpt ist.

	B	B'	^RB	^RB·	^Rs	^Rs·	^Rtnax	^Rmax·	%	V
a)	232		278		359		374		352
b)		242						372,2		351,3
c)		235		285		352	375,2		353
d)		235					389,2

Claims

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Erfindunpsanspruch
1. Luftreifen, beispielsweise für Flugzeuge, mit einer Karkassenbewehrung, die aus wenigstens einer Lage von radialen Fäden besteht, die an wenigstens einem Wulstkern in jedem Wulst verankert ist, und mit einer sich radial außerhalb an die Karkassenbewehrung anschließenden dreiteiligen Scheitelbewehrung, die einen Mittelteil aufweist, der an jedem seiner Ränder mit einem Seitenteil in Berührung steht, wobei jeder der drei Teile aus wenigstens einer Fadenlage besteht, deren Fäden in jeder Lage parallel sind und in einem Winkel zwischen 0° und 30° zur Umfangsrichtung geneigt sind, und wobei ferner die Karkassenbewehrung des auf seine Betriebsfelge montierten und auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten, jedoch unbelasteten Luftreifens im Scheitel eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe von höchstens 0,12 und vorzugsweise zwischen 0,04 und 0,10 und in den Seitenwänden eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe von höchstens 0,14 hat, so daß der Luftreifen eines- quasirechteckiges Meridianprofil hat, gekennzeichnet dadurch, daß die Karkassenbewehrung (2) des auf seine Betriebsfelge (ö) montierten, jedoch nicht aufgepumpten Luftreifens einerseits eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe im Scheitel von höchstens 0,17 und vorzugsweise zwischen 0,055 und 0,15 und eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe in den Seitenwänden von höchstens 0,20 und andererseits eine solche Länge hat, daß nach dem Aufpumpen ihre Gleichgewichtskurve auf der Höhe der Schultern radial außerhalb dieser Kurve in dem nicht aufgepumpten Luftreifen liegt, und daß der Mittelteil der Scheitelbewehrung (7) aus Fäden (Lagen 7¹ ; 7") gebildet ist, deren

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Dehnbarkeit klein und vorzugsweise nahezu Null ist und die einen kleinen Wärmeschrumpfkoeffizient bei oer Vulkanisierwärrae des Luftreifens haben, der vorzugsweise Null ist, während die Fäden (Lagen 7a; 7b; 7c) der Seitenteile der Scheitelbewehrung (7) sehr dehnbar sind und einen hohen VVärmeschrumpfkoeffizient haben»

2, Luftreifen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,daß die Fäden im Mittelteil der Scheitelbewehrung (7) einen Elastizitätsmodul zwischen wenigstens 600 und

2
2500 daN/mm , gemessen bei 25 % der Bruchbelastung, eine relative Bruchdehnung zwischen 0,1 % und 8 % und einen VVärmeschrumpfkoeffizient von weniger als 0,75 % ihrer Länge vor der Vulkanisation des Luftreifens haben·

3· Luftreifen nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Fäden in den Seitenteilen (Lagen 7a; 7b; 7c) der Scheitelbewehrung einen Elastizitätsmodul zwischen

ρ
75 und weniger als 600 daN/mm , gemessen bei 80 % der Bruchbelastung, eine relative Bruchdehnung zwischen 10 % und 40 % und vorzugsweise zwischen 10 % und 30 % und einen Wärmeschrumpfkoeffizient haben, der wenigstens gleich dem 4fachen des® Wärmeschrumpfkoeffizienten der Fäden des Mittelteils ist und zwischen 3 % und 15 % und vorzugsweise zwischen 6 % und 10 % ihrer Länge vor der Vulkanisation des Luftreifens liegt.
4. Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die axiale Breite des Mittelteils der Scheitelbewehrung zwischen 30 % und 80 % der Breite (Q) der Scheitelbewehrung liegt.
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5· Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die axiale Breite der Seitenteile zwischen 10 % und 35 % der Breite⁴ (Q) der Scheitelbewehrung (7) liegt.
6. Luftreifen nach einem der Punkt_.e 1 bis 3_f gekennzeichnet dadurch, daß die Fäden des Mittelteils der Scheitelbevvehrung (7) im Winkel von O in bezug auf die Umfangsrichtung orientiert sind.

7« Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Mittelteil aus Lagen (7*; 7") gebildet ist, die in Winkeln von weniger als 30° in bezug auf die Umfangsrichtung des Luftreifens symmetrisch gekreuzt sind.
8. Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Seitenteile der Scheitelbevvehrung aus Lagen (7a; 7b; 7c) gebildet sind, deren Fäden im Winkel von 0° in bezug auf die Umfangsrichtung orientiert sind,

9» Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Seitenteile der Scheitelbewehrung aus Lagen (7a; 7b; 7c) von Fäden gebildet sind, die in Winkeln von weniger als 25 on be; richtung symmetrisch gekreuzt sind,

in Winkeln von weniger als 25 on bezug auf die Längs-
10. Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die relative Dehnung der Radialkarkassenbewehrung (2) unter der Wirkung des Betriebsdrucks zwischen 1 und 2 % ihrer Länge in der Form liegt.

8 5 6 ²²'^6Λ9ΒΖ

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11_# Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil der Lage jedes der Seitenteile oder wenigstens einer (7c) der Lagen jedes der Seitenteile in der Berührungszone zwischen dem Seitenteil und dem Mittelteil radial außerhalb einer mittleren Lage (7!) liegt, so daß eine dem Mittelteil und jeweils einem der Seitenteile gemeinsame Zone geschaffen ist·

12, Luftreifen nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß die axiale Breite der gemeinsamen Zone zwischen jedem " Seitenteil und dem Mittelteil der Scheitelbewehrung (7) höchstens gleich 15 % der Breite der Scheitelbewehrung ist.

13« Luftreifen nach einem der Punkte .1 bis 4 oder 6 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens eine Lage jedes Seitenteils in die Seitenwände hinein verlängert ist«

14« Luftreifen nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß bei dem auf seine Felge (D) montierten, aber nicht aufgepumpten Luftreifen die Wölbung des LaufStreifens (5) um wenigstens 1,5 % und vorzugsweise 3 bis 4 % des äquatorialen Radius (R , ) des auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten Luftreifens größer als die entsprechende Wölbung ist, die an dem auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten Luftreifen geraessen wird, wobei die an dem auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten Luftreifen gemessene Wölbung zwischen O % und 5 % des äquatorialen Radius (R __v) des Luft-

la 3 X

reifens beträgt·

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15* Luftreifen nach einem der Punkte 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß radial außerhalb der Scheitelbewehrung (7) S_cheitellagen üblicher Art, beispielsweise Schutzlagen (6) aus elastischen Fäden, angeordnet sind.

16« Luftreifen nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Breite der Scheitellagen üblicher Art nahezu . gleich der Breite des Mittelteils der Scheitelbewehrung (7) ist.

17· Luftreifen nach Punkt 15 oder 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Scheitellagen üblicher Art aus elastischen Stahllitzen bestehen, die in Winkeln von wenigstens 45 in bezug auf die Umfangsrichtung des Luftreifens angeordnet sind«

18, Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens nach einem der Punkte 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß man eine Vulkanisierform verwendet, in welcher die Karkassenbewehrung (2) und die Scheitelbewehrung (7) nahezu die gleiche Lage wie in dem montierten und auf seinen Betriebsdruck aufgepumpten, aber nicht belasteten Luftreifen einnehmen, wobei die Krümmung der Karkassenbewehrung in den Schultern (S) einen Größtwert und am Schnitt der Karkaseenbewehrung (2) mit der Äquatorialebene des Luftreifens einen Kleinstwert erreicht, daß die Karkassenbewehrung eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe im Scheitel von höchstens 0,12 und vorzugsweise zwischen 0,04 und 0,10 und eine relative Wölbungs-Pfeilhöhe in den Seitenwänden von höchstens 0,14 aufweist, und daß man eine Scheitelbewehrung (7) verwendet, deren Fäden im Mittelteil

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(Lagen 7'; 7") eine geringe Dehnbarkeit, die vorzugsweise nahezu Null ist, und einen geringen Wärmeschrumpf· koeffizient bei der Vulkanisierwärme, der vorzugsweise Null ist, aufweisen, und deren Fäden der Seitenteile (Lagen 7a; 7b; 7c) sehr dehnbar sind und einen großen Wärmeschrumpfkoeffizient haben.

Hierzu 2 Seiten Zeichnung