DE1024824B

DE1024824B - Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE1024824B
Application number: DED20769A
Authority: DE
Inventors: Jack Milner Lowe; Reginald Sargent James Smith
Original assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Current assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date: 1954-06-29
Filing date: 1955-06-29
Publication date: 1958-02-20
Also published as: FR1141883A; US3024828A; GB808341A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung· bezieht sich auf Fahrzeugluftreifen mit gewickelten Verstärkungseinlagen und betrifft eine Ausbildung, die zu einer Lauffläche mit hohem Verschleißwiderstand und verbesserten Eigenschaften bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, verglichen mit ahnliehen, bereits vorgeschlagenen Reifentypen, führt.

Es sind bereits schon Verstärkungseinlagen für Fahrzeugluftreifen vorgeschlagen worden, wobei die Verstärkungskordfäden um die Innenseite und die Außenseite eines Hohlzylinders gewickelt sind, dessen Enden, durch ein Paar Wulstringe begrenzt werden.

Bei dieser bekannten Anordnung verlaufen die um die Innen- oder Außenfläche des Hohlzylinders gewickelten Kordfäden in der gleichen Richtung.

Die Kordlängenanordnung ist hierbei so getroffen, daß die Kordlängen über ihren gesamten Verlauf eine konstante Winkel richtung einnehmen.

Der Nachteil besteht darin, daß sich bei der Reifenformung und der Vulkanisation dieser Winkel von konstanter Größe wesentlich verkleinert. Für einen Hochgeschwindigkeitsfahrzeugreifen müssen aber die Verstärkungseinlagen so verlaufen, daß der Winkel entsprechend groß ist, um dem Reifen die nötige Steifigkeit an den Kanten, zu geben. Infolge des Schwundes, den der Reifen während der Vulkanisation erleidet, wird auch der Winkel der Versteifungslagen entsprechend verkleinert, so daß an den Kanten die Größe des Winkels nicht mehr ausreicht, um dem Reifen die nötige Steifigkeit zu verleihen.

Die Erfindung betrifft nunmehr eine Verstärkungseinlage, bei welcher diese Nachteile vermieden werden, da die Einlagen nicht mit konstanter Winkelrichtung verlaufen, sondern eine Winkelvergrößerung aufweisen, SO' daß auch nach der Vulkanisation die erforderliche Steifigkeit an den Kanten erhalten wird.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Verstärkungseinlage für Fahrzeugluftreifen aus einem Band, das von Windungen aus fadenförmigem Material gebildet ist, die fortlaufend schräg von einer Seite des Bandes' zur anderen und zurück in Zickzackform gewunden sind, wobei die aufeinanderfolgenden Windungen leicht zueinander versetzt sind, so daß sie im wesentlichen gleichmäßig über das Band verteilt sind und das fertige Band in jedem beliebigen Querschnitt eine Innenfläche paralleler Längen von fadenförmigem Material aufweist, die schräg und in. entgegengesetzter Richtung zu benachbart überlagerten, parallelen Längen, von fadenförmigem Material, die die Außenfläche bilden, liegen, dadurch erreicht, daß jede der parallelen Längen von fadenförmigem Material unter verschiedenen Winkeln über einen Teil oder über Teile ihrer Länge, verglichen mit der Winkelanordnung des Restes ihrer Länge, zur Mittennmfangsebene geneigt ist. Dabei ist jedes Ende jeder Fahrzeugluftreifen

Anmelder:
Dunlop Rubber Company Limited, London

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathraann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 29. Juni 1954 und 1. Februar 1955

Reginald Sargent James Smith, Streetly, Staffordshire,

und Jack Milner Lowe, Sutton Coldfield,

Warwickshire (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

parallelen Länge vor dem Formungsprozeß in einem wesentlich größeren Winkel in bezug auf die Längen schneidenden. Umfangsebene geneigt als der Mittelteil in bezug auf eine Mittenumfangsebene. Die Winkelneigung eines jeden Endes einer jeden parallelen Länge beträgt im wesentlichen 28°, während der Neigungswinkel der Mittelteile im wesentlichen 22° beträgt.

Die genannten Winkel sind die Winkel, die durch die Längen von fadenförmigem Material während des Wicklungsprozesses der Verstärkung gebildet werden. Diese Winkel ändern, sich jedoch, wenn der Reifen anschließend einem Bombierungsprozeß, der in genaueren Einzelheiten später noch erläutert wird, unterworfen wird.

Auch kann die Karkasse mit einer gleichen Verstärkungseinlage versehen sein.

Bei einer derartigen Verstärkungseinlage für die Verwendung als Karkassenverstärkung stellt jedes Ende jeder parallelen Länge einen Seitenwandverstärkungsteil und der Mittelteil jeder Länge einen Lauf streif enverstärkungsteil dar, wobei der Neigungswinkel der Länge im Laufstreifenverstärkungsteil ein anderer ist in bezug auf den Neigungswinkel der Länge, die den Seitenwandverstärkungsteil darstellt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teilstückes A-A einer Verstärkungseinlage für einen

709 880/58

Luftreifen, flach auf die Wickelfläche eines ebenfalls flachgelegten Kernes aufgelegt, und

Fig. 2 eine Teilansicht einer zweiten Ausführungsform.

Die Windungsfolge nach der Fig. 1 des fadenförmigen Materials beginnt im Punkt 1 auf der unteren Seite E eines Kernes G. Die Windung setzt sich dann in geradem Verlauf auf die obere Seite F des Kernes G zum Punkt 2 fort. Hier ändert sich dann, die Wickelrichtung, und das fadenförmige Material wird in geradlinigem Verlauf zurück auf die Seite E des Kernes gelegt und trifft diese im Punkt 3. Die Windung läuft im Zickzackverlauf über und um die Fläche des Kernes herum zu den aufeinanderfolgenden Punkten 4, 5 und 6, von dem sie durch Punkt b hinüber auf die Seite E des Kernes zum Punkt B läuft, der in Windungsrichtung vom Punkt 1 um eine Stufe (das Maß, das in Fig. 1 durch das Bezugszeichen χ ausgedrückt ist) vorverlegt ist, wodurch die Gesamtwicklung eine Einzelwindung abschließt. Jede Windung weist im wesentlichen drei Phasen auf (d. h. einen Verlauf von der einen Seite des Bandes zur anderen und wieder zurück).

Die zweite Windung beginnt im Punkt B und verläuft durch den Punkt c zurück zu der Seite E des Kernes zu einem Punkt, der mit C bezeichnet ist, von dem aus wiederum die dritte Windung beginnt und durch den mit d bezeichneten Punkt zum Punkt D läuft. Die folgenden Windungen werden in ähnlicher Weise gewickelt, bis das Band durch Erreichen des mit e bezeichneten Punktes fertig ist.

Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß die Windungen gleichmäßig über das Band verteilt sind und in der fertigen Gesamtwicklung Windungen von folgenden Windungen überlappt sind, so daß Teile jeder Windung, mit Ausnahme der letzten Windung, unter Teilen einer anderen Windung liegen. Diese Eigenschaft ist dadurch herausgestellt, daß die obenliegenden Teile durch volle Linien und die Teile, dk darunterliegen, durch gestrichelte Linien dargestellt sind.

Das fertige Band hat somit in jedem Querschnitt eine Innenfläche von parallelen Längen von Fäden, die schräg und in entgegengesetzter Richtung zu den anliegenden parallelen Längen von Fäden, die eine Außenfläche bilden, liegen. Insoweit ist die Verstärkungseinlage nicht Gegenstand der Erfindung.

Die in Fig. 2 gezeigte Verstärkung stellt eine Reifenverstärkungseinlage dar, die aus einem Band besteht, das auf einer Maschine mit einem zylindrischen Kern, der eine flache Wickelfläche aufweist, gewickelt ist.

Eine fortlaufende Länge von verseiltem, gummiertem Drahtkord, der aus einer Anzahl von Stahldrähten hergestellt ist, wird verwendet. Mit ihrem Anfang an einem vorgegebenen Punkt 7 auf der oberen Seite 10 des Kernes verläuft die Kordlänge von hier aus zur unteren Seite 11 des Kernes, wobei ein Viertel der Länge des Kords 8 an jedem Ende unter 28° zur Mittenumfangsebene H-H (in Strich-Punkt-Linie gezeigt) der Verstärkung geneigt ist, während der Mittelteil 9 unter 22° zur genannten Ebene angeordnet ist. Der Kord verläuft dann von der unteren Seite 11 des Bandes wieder zurück zu der oberen Seite 10, wobei ein Viertel 13 dieser Kordlänge an jedem Ende unter 28° zur genannten Ebene geneigt, jedoch in entgegengesetztem Sinne zu der vorhergehend genannten, unter gleichem Winkelgrad geneigten Kordlänge angeordnet ist. Der Mittelteil dieser Länge (nicht gezeigt) ist unter 22° zu der genannten Ebene geneigt, jedoch ebenfalls in entgegengesetztem Sinne zu dem vorher genannten Mittelteil.

Der Kord verläuft somit schräg von der einen Seite des Bandes zu der anderen und zurück in Zickzackanordnung, bis ein vollständiger Umlauf gewickelt ist. Der Kord hat somit in diesem Beispiel drei Phasen abgeschlossen.

Die Kordlängen der nächsten Windung liegen längs der Kordlängen, die die erstgenannte Windung bilden, wobei die Längen dieser zweiten Windung, wie die in Fig. 1 dargestellte Wicklung zeigt, leicht denen der ersten Wicklung vorgelagert liegen.

Das fertige Band ist von einer Mehrzahl derartiger Windungen ungefähr in der Weise, wie bereits beschrieben, gebildet.

Die Verstärkungseinlage wird auf eine Karkasse aufgelegt, die entweder auf einer profilierten oder flachen Scheibe aufgebaut und anschließend mit einem leicht aufgepumpten Luftschlauch vorbombiert worden ist. Die Verstärkung wird so aufgelegt, daß die Mittenumfangsebene H-H der Verstärkung mit der Mittenumfangsebene der Karkasse zusammenfällt. Nach Auflegen des Laufgummis wird die aufgebaute Reifendecke in eine Form eingebracht und unter Hitze und Druck vulkanisiert.

Beim Auflegen der Verstärkungseinlage auf die Karkasse werden die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Kanten durch die Klebrigkeit des Kautschuks festgehalten. In Anbetracht der Tatsache, daß diese Enden eine Lage auf einem Kreis mit kleinerem Durchmesser als der Durchmesser der Fläche, auf der sie aufgebaut wurden, einnehmen, wächst der Winkel der Kordlängen, die sich an diese Kanten anschließen, von 28 auf 35 bis 40°. Infolge der Bombage und der Vulkanisation wie auch in Anbetracht der Tatsache, daß die Krone der Karkasse während dieses Vorganges im Durchmesser wächst (ungefähr 3°/o) und daß die Verstärkung gleichzeitig in der Breite abnimmt, verringert sich der Winkel auf ein Endmaß von 12 bis 14°.

Aus diesem Grunde ist es möglich, durch genaue Wahl des Anfangswinkels, unter weichem die Kordlängen, die an die Kanten des Bandes angrenzen, in bezug auf die Mittenumfangsebene angeordnet sind, den erwünschten Kordwinkel für die Anordnung der Korde zu erzielen, der dem Reifen die erforderlichen Fahreigenschaften verleiht, trotz der Winkeländerung während des Form- und Vulkanisationsprozesses.

Obwohl der Winkel des Mittelteils nicht so sehr empfindlich in bezug auf Schwankungen unter den obigen Bedingungen ist, kann für jede auftretende Änderung ein Ausgleich in ähnlicher Weise bewirkt werden.

Andere Winkelanordnungen des Kords sind durchaus möglich; beispielsweise sind in einer Verstärkungseinlage, die als Karkassenverstärkung verwendet wird und sich ungefähr von Wulst zu Wulst erstreckt, die Kordlängen, an jedem Ende, die Seitenwaudverstärkungsteile darstellen, unter einem Winkel von ungefähr 90° zur Mittenumfangsebene der Verstärkung geneigt, während der Mittelteil jeder Länge, welches einen Laufstreifenverstärkungsteil darstellt, unter 30° zur genannten Ebene angeordnet ist.

Die Konstruktion einer anderen Karkassenverstärgung ist derart, daß im Laufstreifenverstärkungsteil der Verstärkung jedes Ende jeder Teillänge unter 60° zur Mittenumfangsebene geneigt, der Rest unter 30° zur genannten Ebene angeordnet ist.

Vorzugsweise wird, wie oben beschrieben, die fertige Verstärkung von einem einzigen Stahlkord gebildet, um die Anzahl der freien Enden so gering wie möglich zu halten.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf Verstärkungen aus Stahlkord beschränkt, sondern schließt Verstärkungen, die von jedem geeigneten fadenförmigen Material, beispielsweise Baumwolle, Naturseide. Flachs, Kunstseide sowie Material auf Grundlage des Polyamids oder des P olyäthylenglykol terephthalate, hergestellt sind, ein. Derartige Korde werden vorzugsweise vor dem Wickeln des Bandes gummiert. Sie können auch aus irgendeinem anderen Metall als Stahl, das einen geeigneten Elastizitätsmodul besitzt, bestehen, wie auch eine Kombination von Metall und nichtmetallischen Korden verwendet werden kann.

Eine Weichgummimischung (Shorehärte nach Vulkanisation nicht größer als 65°) kann mit Draht zusammen verwendet werden, um als Polster zu wirken und um die direkte Übertragung der sehr hohen ortliehen Spannungen (ob Zug, Druck oder Schub), die durch die Verformung des Reifens während des Fahrbetriebes entstehen, auf die Berührungsfläche zwischen Gummimischung und Metall zu verhindern. Weichgummi ergibt ebenfalls eine sehr innige Berührung mit dem Gummi und damit eine gute Haftverbindung. Die Verstärkung kann in zylindrischer Form oder andererseits in faßähnlicher Form hergestellt werden.

In den vorher erwähnten Ausführungen sind die Kordlängen bei Verlauf von der einen Seite des Bandes zur anderen unter einem Winkel oder unter mehr als einem Winkel zu der Mittenumfangsebene geneigt. Die Kordlängen können jedoch auch im Kurvenverlauf, d. h. teilweise oder ganz in zykloidalem Verlauf, teilweise oder ganz in sinusförmigem oder geodätischem Verlauf, gewickelt sein. Der Kordverlauf kann derart sein, daß die Korde nach dem Wickelprozeß auf einem flachen U-förmigen Kern in der Verstärkung nach Einarbeiten in einem geformten Reifen in geodätischem Verlauf liegen.

Obwohl die Verstärkungseinlage von Windungen hergestellt ist, in welcher der Kord jeweilig drei Phasen von Zickzackverlauf abschließt, können Verstärkungen gemäß der Erfindung aus Windungen so gebildet werden, daß eine andere Anzahl von Phasen oder Halbphasen, auftritt. Obwohl in den beschriebenen Wicklungen die aufeinanderfolgenden Windungen nach vorn gestaffelt liegen, können, die aufeinanderfolgenden Windungen, nach einer anderen Konstruktion, auch leicht hintereinanderliegen.

Für die Verwendung als Karkassenverstärkung anstatt Laufstreifenverstärkung wird das Band auf einem Kern, mit U-förmigem Querschnitt gewickelt oder auf einem zylindrischen Kern gewickelt und anschließend geformt. Die Kanten des Bandes können daraufhin um ein Paar von. Wulstdrähten in der üblichen Weise gewickelt werden, oder die Kanten können an den. Wulstdrähten durch Gewebestreifen befestigt sein, die übergreifend auf der einen Seite mit den Kanten des Bandes verbunden sind und sich um die Wülste herumlegen, wie auch der Gewebestreifen jeder Seite mit der zu vereinigenden Kante übergreifend verbunden sein kann.

Über den Inhalt der Patentansprüche hinausgehende Teile der Beschreibung haben keine patentrechtliche Bedeutung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verstärkungseinlage für Fahrzeugluftreifen aus einem Band, das von Windungen aus fadenförmigem Material gebildet ist, die fortlaufend schräg von einer Seite des Bandes zur anderen und zurück in Zickzackform gewunden sind, wobei die aufeinanderfolgenden. Windungen leicht zueinander versetzt sind, so* daß sie im wesentlichen gleichmäßig über das Band verteilt sind und das fertige Band in jedem beliebigen Querschnitt eine Innenfläche paralleler Längen von fadenförmigem Material aufweist, die schräg und in entgegengesetzter Richtung zu benachbart überlagerten, parallelen Längen von fadenförmigem Material, die die Außenfläche bilden, liegen, dadurch, gekennzeichnet, daß jede der parallelen Längen von fadenförmigem Material unter verschiedenen Winkeln über einen Teil oder über Teile ihrer Länge, verglichen mit der Winkelanordnung des Restes ihrer Länge, zur Mittenumfangsebene geneigt ist.

2. Verstärkungseinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende jeder parallelen Länge vor dem Formungsprozeß in einem wesentlich größeren Winkel in. bezug auf eine die Längen schneidende Umfangsebene geneigt ist als der Mittelteil in bezug auf eine Mittenumfangsebene.

3. Verstärkungseinlage nach Anspruch 2 für die Verwendung von Laufstreifenverstärkungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelneigung eines jeden Endes einer jeden, parallelen. Länge im wesentlichen. 28° beträgt, während der Neigungswinkel der Mittelteile im wesentlichen. 22° ist.

4. Verstärkungseinlage für die Verwendung als Karkassenverstärkung mit ungefährer Ausdehnung von Wulst zu Wulst, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende jeder parallelen Länge einen Seitenwandverstärkungsteil und der Mittelteil jeder Länge einen Laufstreifenverstärkungsteil darstellt, wobei der Neigungswinkel der Länge im Laufstreifenverstärkungsteil ein anderer ist in bezug auf den Neigungswinkel der Länge, die den Seitenwandverstärkungsteil darstellt.

5. Verstärkungseinlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstreifenverstärkungsteil der Karkassenverstärkung an jedem Ende und jeder Teillänge des Fasermaterials verschiedene Neigung aufweist gegenüber dem Neigungswinkel des verbleibenden Teiles jeder Teillänge.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 456 998, 561 676, 638.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen