DE1010399B

DE1010399B - Luftreifen mit einem mehrschichtigen Gewebekoerper, dessen Lagen aus gezwirnten Polyamidfaeden bestehen

Info

Publication number: DE1010399B
Application number: DEF18696A
Authority: DE
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1957-09-04
Filing date: 1955-10-20
Publication date: 1957-06-13
Also published as: US2991817A; FR1140288A; GB817657A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen und betrifft einen verbesserten Reifenkörper mit einem Gewebe aus Polyamidfasern,

Bei der Herstellung eines Luftreifens wird in der Regel ein Cordgewebe aus Polyamidfasern verwendet, das zur Aufnahme der Reifenbeanspruchungen dient und in Form von Schichten in dem Kautschuk eingebettet ist; auf diese Weise wird die erforderliche Belastungsfähigkeit des Reifens sichergestellt. Im allgemeinen müssen Luftreifen, die schwere Lasten aufzunehmen haben, einen größeren Anteil von Cordgewebe aufweisen als Reifen, die weniger stark belastet werden. Es ist also daher zunächst zu erwarten, daß wenn der Cordaufwand in einem Luftreifen verringert wird, um so an Herstellungskosten zu sparen und die Laufeigenschaften zu verbessern, die Reifenfestigkeit herabgesetzt wird.

Gemäß der Erfindung kann jedoch der Gewebeaufwand in einem Luftreifen, d. h. die Anzahl der Cordgewebelagen, verringert werden, so daß hierdurch zunächst die Herstellungskosten des Reifens gesenkt, aber darüber hinaus sowohl die Laufeigenschaften des Reifens verbessert als auch die Widerstandsfähigkeit des Reifens erhöht werden. Die Erfindung betrifft daher einen neuen Luftreifen mit zwei Gewebelagen, bei dem also im Vergleich mit den üblichen Reifen gleicher Größe mit vier Gewebelagen die Zahl der Gewebelagen und die Herstellungskosten verringert und darüber hinaus die Laufeigenschaften und die Beanspruchungsfähigkeit des Reifens wesentlich verbessert sind.

Es ist ein Luftreifen bekanntgeworden, der gewöhnlich aus zwei Lagen von streifenartig angeordneten Schnüren zusammengebaut sein sollte. Dieser Reifen wies also kein mehrschichtiges Cordgewebe aus Polyamidfasern auf, und daher diente seine Ausgestaltung auch nicht der Lösung des Problems, unter gleichzeitiger Verbesserung der Betriebseigenschaften die bei Anwendung von Polyamidfasergeweben nicht unbeträchtlichen Herstellungskosten herabzusetzen.

Nachstehend ist ein in der Zeichnung veranschaulichtes Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 zeigt den Reifen nach der Erfindung in radialem Querschnitt;

Fig. 2 veranschaulicht einen Teil des Reifenkörpers nach der Erfindung im Grundriß und zeigt den Winkel, unter dem sich die Cordfäden der beiden Gewebelagen schneiden.

Der Luftreifen 1 hat einen Reifenkörper 2 aus Kautschukgewebe, der an seinen Rändern in zwei nicht dehnbaren Wulstabschnitten 3 und 4 endet. Auf dem Reifenkörper 2 aus Polyamidfaser-Cordgewebe ist eine Kautschuklauffläche 5 aufgebracht und anvulkanisiert. Kautschukseitenwände 6 und 7 ragen von den Rändern der Lauffläche an dem Gewebekörper entlang nach innen bis zu den Wulsten 3 und 4. Die Seitenwandungen 6 und 7

Luftreifen mit einem mehrschichtigen

Gewebekörper, dessen Lagen
aus gezwirnten Polyamidfäden bestehen

Anmelder:

The Firestone Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. März 1955

2

sind mit dem Gewebekörper durch Vulkanisieren fest verbunden. Bei den üblichen Kraftwagenreifen, beispielsweise Reifen der Größe 6,70 -15, wie sie zur Zeit allgemein üblich sind, findet ein Gewebekörper Anwendung, der aus wenigstens vier Schichten eines mit Kautschuk versehenen Cordgewebes aus Polyamidfasern besteht, wobei die Schichtung in bezug auf die Cordfäden benachbarter Lagen bzw. Schichten so erfolgt, daß sich die Cordfäden in einem Winkel kreuzen. Auf diese Weise wird eine besondere Festigkeit des Reifens erzielt. So werden beispielsweise in einem Personenwagenreifen der Größe 6,70 - 15 üblicherweise vier Lagen eines 840/2-Polyamidfaser-Cordgewebes verarbeitet. Die Zahl 840 bezeichnet den Denierwert des Polyamidfadens, während die Zahl 2 die Anzahl von Fäden des 840-Denierwertes angibt, die zu einem Cordfaden zusammengezwirnt sind. Die Gesamtmasse bzw. der Gesamtdenierwert eines 6,70 - 15-Polyamidfaser-Luftreifens beträgt also 1680 χ 4 (Lagen) bzw. 6720 Denier. Bei einem solchen Reifen eines bestimmten Fabrikates beträgt das Gesamtgewicht an Cordfäden 0,77 kg und die Gesamtdicke der vier Lagen aus Kautschuk-Polyamidfasergewebe ungefähr 0,21 cm.

Gemäß · der Erfindung ist es jedoch möglich, einen für einen Personenkraftwagen bestimmten Luftreifen 6,70 -15 herzustellen, der nur zwei Lagen eines Polyamidfasergewebes im Reifenkörper aufweist, die im vulkanisierten Zustand ein Dickenmaß von nur 0,18 cm aufweisen. Das Gesamtgewebe entspricht 5040 χ 2

709 548/63

(Lagen) oder 10 080 Denier. Obwohl der Zweilagenluftreifen nach der Erfindung die gleiche Festigkeit aufweist oder sogar noch widerstandsfähiger ist als der Reifen mit vier Lagen, ist er doch um 0,03 cm dünner als dieser Vierlagenreifen. Ein Vorteil dieses neuen Zweilagenreifens liegt also auch darin, daß obwohl der Denierwert des Polyamidfasergewebes größer ist als bei einem Vierlagenreifen, das Gewicht des Gewebes doch geringer ist, d. h. nur 0,71 kg beträgt. Die Herstellungskosten des fertigen Zweilagenreifens sind erheblich geringer als diejenigen des Vierlagenreifens; auch die Lauf eigenschaften des neuen Reifens sind besser.

Überraschend gute Ergebnisse werden gemäß der Erfindung erzielt, wenn zwei Lagen eines 840/2/3-Polyamidfaser-Cordgewebes angewendet werden, wobei die Cordfäden der einen Lage im fertigen Reifen die Cordfäden der anderen Lage in einem Winkel von 108 bis 120° schneiden. Die Spitze dieses Winkels liegt hierbei auf einer angenommenen Umfangslinie, die gleichachsig zum Reifen verläuft und als im oberen Laufflächenabschnitt des Reifens liegend anzunehmen ist. Der Zahlenwert 840/2/3 bezeichnet ein Cordgewebe, das aus drei Lagen besteht, von denen jede aus zwei zusammengezwirnten Fäden mit einem 840-Denierwert hergestellt ist. Gemäß der Erfindung wird ein Denierwert von 5040 für eine Cord-Gewebeeinlage angewendet. Es kann aber der Denierwert jeder Lage zwischen 3360 und 7560 liegen. Werden nur zwei Gewebelagen bei der Reifenherstellung verwendet, so brauchen die Werkeinrichtungen, die zur Herstellung und zum Versehen des Gewebes mit Kautschuk für einen 6,70-15-Reifen erforderlich sind, nur einhalbmal so groß zu sein wie bisher, mit entsprechender Unkosteneinsparung. Obwohl das Gewebegewicht des fertigen Reifens nach der Erfindung kleiner ist als bei den bekannten Reifen mit vier Gewebelagen, hat der neue Reifen doch überraschenderweise eine höhere Festigkeit des Reifenkörpers, wie durch einen Kolbenversuch festgestellt werden kann. Der neue Reifen hat auch bessere Laufeigenschaften, und es entstehen in ihm während des Betriebes weniger hohe Temperaturen, so daß die Wahrscheinlichkeit eines Abtrennens der Reifenlagen voneinander und damit eines Versagens des Reifens im Betriebe erheblich herabgesetzt ist.

Nach der Erfindung hergestellte 6,70 — 15-Reifen wurden bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten geprüft, wobei sich folgende Ergebnisse feststellen ließen:

Versuch 1

so lange, bis der Reifen defekt wurde. Die Temperatur der Reifenluft und die Geschwindigkeit, bei der der Reifen defekt wurde, wurden aufgezeichnet. Abgesehen davon, daß der neue Reifen sich billiger herstellen ließ als der Kontrollreifen, wurde er auch bei höheren Geschwindigkeiten betrieben und lief über eine größere Strecke, bevor er defekt wurde.

Vier Reifen 6,70-15 mit den Merkmalen der Erfindung wurden auf Prüfräder montiert und dann bis 1,7 kg/cm² mit Druckluft aufgeblasen. Ein Kolben, dessen Stirnfläche einen Durchmesser von 1 Zoll aufwies, wurde radial gegen die Reifenlauffläche gepreßt; die Einbeulung des Reifens und die Kraft, die notwendig war, um den Reifen mit dem Kolben zu durchstoßen, wurde ermittelt, und zwar wie folgt:

Kolben-Versuch

	Belastungsaufnahme
	(in kg)
4 Polyamidfaserlagen
(Kontrollreifen)	3241 (1"-Kolben)
4 Polyamidfaserlagen
(neuer Reifen)	kein Durchstoßen
	(1"-Kolben)
	kein Durchstoßen
	(³/₄"-Kolben)
	1602 (^''-Kolben)

Polyamidfaserlagen
(Kontrollreifen) 840/2

Polyamidfaserlagen
(neuer Reifen) 840/2/3

Grenzgeschwindigkeit, bei der Schäden

entstanden km pro Stunde

153 161 161

Laufstrecke

km

1056

1418

1440

55

60

Um die neuen Reifen in ihrem Verhalten bei hohen Geschwindigkeiten zu prüfen, wurden sie auf ein normales Automobilrad montiert, einer Belastung von kg ausgesetzt und gegen ein Stahlrad abgewälzt, das einen Durchmesser von 1,8 m aufwies. Die Umlaufbewegung erfolgte bei einer Geschwindigkeit von 97 km/h und zwar 6 Stunden lang. Danach wurde die Geschwindigkeit alle 6 Stunden um je etwa 8 km/h erhöht, und zwar Der Einzoll- und der Dreiviertelzollkolben konnten den Zweilagenreifen nicht durchstoßen, sondern drückten ihn nur bis auf die Felge durch. Um den Zweilagenreifen richtig zu durchstoßen, mußte ein Kolben benutzt werden, der einen Durchmesser von ¹J₂ Zoll hatte. Hieraus geht hervor, daß der Zweilagenreifen erheblich widerstandsfähiger ist als der Vierlagenreifen.

Die Erfindung ist demnach allgemein darin zu sehen, zwei Lagen eines 840/2 Polyamidfaser-Cordgewebes od. dgl. durch eine einzige Lage aus 840/2/3 Polyamidfaser-Cordgewebe zu ersetzen, dies in Kombination mit den übrigen obenerwähnten Merkmalen der Erfindung.

Claims

Patentansprüche:

1. Luftreifen mit einem mehrschichtigen Gewebekörper, dessen Lagen aus gezwirnten Polyamidfäden bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebekörper aus nicht mehr als zwei aus Cordfäden hergestellten Lagen besteht, wobei der Denierwert der Cordfäden dem Gesamtdenierwert von drei Fadenlagen mit je zwei Cordfäden pro Lage entspricht, von denen jeder einen Denierwert von 840 hat, und im fertigen Reifen die Cordfäden der einen Gewebelage mit denen der anderen Lage einen Winkel zwischen 108 und 120° einschließen, dessen Spitze auf einer angenommenen, gleichachsig mit dem Reifen und in seinem Laufflächenbereich verlaufenden Umfangslinien liegt.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gewebelagen je einen Denierwert von 5040 haben.

3. Luftreifen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Gewebelagen aus drei Polyamidfadenschichten besteht, von denen jede einen Denierwert von 1680 hat.

4. Luftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gewebelagen aus je

sechs Fäden gebildet sind, von denen jeder einen Denierwert von 840 hat.

5. Luftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Cordfäden der beiden Gewebelagen den Denierwert von sechs gezwirnten

Polyamidfäden haben, von denen jeder 572 bis 1260 Denier aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 427 653.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen