DE1480934A1 - Luftreifen - Google Patents

Description

. Münohen-Pasing, den 8* April 1964

Dipl-lng. Egon Prinz Dr. Gertrud Häuser DipL-lng.eoitfried Leiser _1/flnb1/

Patentanwälte I 480934

München-Pasing

Ernsbergerstraße Λ9 GOMPAGHIE GEIERAIE DES ETABIISSEMBHTS

Postscheckkfo. Mönchen 1170Λ

MIOHEIIiT

raison sociale MIGHEIIH & ΟΙΕ« Olermont - Ferrand / Frankreich

Unser Zeioheni M 889

luftreifen

Die. Erfindiing bezieht sich auf luftreifen für Fahrzeugräder und insbesondere auf luftreifen mit einer lauffläche^ die im allgemeinen aus einem Elastomeren "besteht, welches die Karkasse bedeckt und mehr oder weniger weit auf die Reifenseitenwände herüberreicht»

Hauptaufgabe der Erfindung ist eine Verminderung des Rollwiderstandsj d»h. der Energiemenge» die dem Reifen zugeführt werden muss, damit er unter einer gegebenen Belastung mit einer gegebenen Geschwindigkeit auf der Strass© abrollen kann«

Bekanntlich bewirkt ein Teil der einem laufenden Reifen zugeführten Energie eine wesentliche Erhitzung, die in der Masse des die Reifenumhüllung bildenden Elastomeren

auftritt 90980 9/026 2 bad■■ 0WG»nal

H80934

auftritt. Diese Erhitzung hat, ganz abgesehen von dem unnötigen Energieverbrauch, eine schädliche Wirkung. Insbesondere wird durch die Erhitzung das Elastomere beschädigt, und zwar um so sohneller, je höher die Temperatur ist, welcher das Elastomere ausgesetzt ist» Es besteht also ein Bedürfnis, und hiermit befasst sich die Erfindung in der Hauptsache, den Luftreifen einen Aufbau zu geben, der die in Wärme umgewandelte Energiemenge begrenzt und infolgedessen den Rollwiderstand verminderte Die Beseitigung oder Verminderung einer schädlichen Erscheinung bietet im übrigen die Möglichkeit, diejenigen Eigenschaften des Reifens zu verbessern, die davon direkt oder indirekt abhängig sind.

Zur Bekämpfung einer inneren Erhitzung des Reifens sind schon verschiedene Massnahmen vorgeschlagen worden·

Einige dieser Massnahmen bestehen im wesentlichen darin, für eine Ventilation und Kühlung der Aussenseite des Luftreifens zu sorgen. Dies gesohah beispielsweise duroh Aussparungen, welche die Berührungsfläche des Reifens mit der Luft vergrössern oder duroh Luftzirkulationskanäle· Solche MaBsnahmen sind nicht Gegenstand der vorliegenden

Erfindung 909809/0 2 62

Erfindung, da diese nicht die Beseitigung erzeugter Kalorien, sondern eine Verminderung der erzeugten Kalorienmenge anstrebt.

Andere Massnahmen suchen die innere Erhitzung in der Lauffläche zu beschränken, indem das Vorhandensein zu grosser Gummimassen mit hohem Hystereseverlust hauptsächlich in der Stärkenabmessung vermieden wird· Tatsächlich wächst die Kalorienerzeugung mit der an der Verformung teilnehmenden Masse des Elastomeren und es kann daher zweckmässig sein, die Anhäufung von Material in der Lauffläche zu vermeiden oder auf deren Oberfläche eine Vielzahl von Aussparungen anzubringen, um so die Wirkung innerer Reibungen zu begrenzen.

Das Ziel, das sich die Erfindung setzt, ist verschieden. Ee handelt sich darum, duroh eine geeignete Anordnung von Verbindungen zu vermeiden, dass zu dem eigentlichen Rollwiderstand der Seiten, der Lauffläche und der Kordlage oder -lagen der Karkasse kein zusätzlicher Laufwiderstand hinzukommt, der auf gegenseitigen Einwirkungen dieser verschiedenen !Teile beruht. Duroh eine Verminderung oder Beseitigung dieser gegenseitigen Einwirkungen wird eine

grosse

BAD ORIG*^NAL 909809/0262 ^B

grosse Zahl von Eigenschaften des Luftreifens verbessert, insbesondere der Rollwiderstand, die Strassenlage und die Kurvenfestigkeit, die zulässige Geschwindigkeit, die Verschleissfestigkeit und das Gewioht bei gleichen Betriebsbedingungen und Verwendungsarten·

Bekanntlich ist ein rollender Luftreifen der Sitz von Schwingungen oder periodischen Beanspruchungen, die durch die dem Reifen zugeführte Energie unterhalten werden. Es hat sich nun gezeigt, dass man dieses Schwingungssystem so ansehen kann, als wenn es sich aus zwei Systemen zusammensetzt, die von den eigenen Schwingungen oder periodischen oder pseudoperiodischen Beanspruchungen angeregt werden, gekoppelt sind und sich gegenseitig beeinflussen· Eines dieser Systeme besteht aus der Lauffläche selbst· Das andere System, mit welohem das erste seitlich und unter ihm verbunden ist, besteht einerseits aus den Reifenseiten und andererseits aus der darunter befindlichen Karkasse· Die in dem Reifen freiwerdende Energie setzt sich aus der in jedem der beiden Systeme freiwerdenen Energie und ausserdem der Kopplungsenergie der beiden Systeme zusammen· Die Rechnung zeigt und die Erfahrung bestätigt es, dass die Kopplungsenergie einen

wesentlichen . · ■

909809/0262

wesentlichen Bruchteil der freiwerdenden Energie auamaoht, der unter bestimmten Bedingungen 50 i» erreioht« Hiernaoh beruht das Prinzip der Erfindung, welohe3 eine Verminderung der in einem Luftreifen freiwerdenden Energie anstrebt· Demgemäss sieht die Erfindung vor, die Erhitzung und den Rollwiderstand gleichzeitig dadurch zu verringern, dass die Lauffläche einerseits von den Seiten des Reifens und andererseits von der darunter liegenden Karkasse entkoppelt wird. Bei einem Luftreifen gemäss der Erfindung verhalten sioh die Lauffläche, die Seitenwände und die Karkasse, obwohl sie verbunden sind, im wesentlichen so, als wenn sie voneinander unabhängig wären. Daduroh wird die übertragung periodischer Beanspruchungen von einem System' auf das andere vermindert, ja sogar beseitigt·

Um erfindungsgemäss die Entkopplung der Lauffläche und der beiden Reifenseiten zu verwirklichen, wird in den Reifenseitenwänden eine Unstetigkeitazone vorgesehen, die eine Elastizität hat, welohe von derjenigen des sie um— gebenden Bereiohs wesentlich abweioht·

Gemäes einer AusfUhrungafcrm der Erfindung kann diese Unstetigkeitszone aus einer in die Reifenseitenwände eingebrachten Aussparung, beispielsweise einer Ringnut, bestehen,

BAD OBlG^W.

woduroh

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woduroh sioh in der Reifenseitenwand ein luftpolster "bilden kann· Dieses kann offen oder geschlossen sein» Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn man die Luft duroh ein weiohes Gemisoh, einen Hohlräume oder Zellen aufweisenden Stoff oder einen ähnliohen unstarren Stoff ersetzt, der den Bewegungen des die Reifenseitenwände bildenden Gummis folgt, aber infolge fehlender Steifheit keine Kräfte überträgt. Unter "Misohung¹¹ 1st in der vorliegenden Beschreibung die Gesamtheit der Stoffe zu verstehen, welohe zu dem für die Herstellung von luftreifen verwendbaren vulkanisierten Gummigemisoh passen· Die Unstetigkeitszone an der Reifenseitenwand kann im übrigen vorteilhafterweise daduroh verstärkt werden, dass man bei einer sehr elastischen oder sogar fehlenden Verbindung an der Auasenwand der Reifenseitenwand eine versteifte Innenwand vorsieht, die ausserdem den Vorteil einer Verstärkung hat, welohe die Sohwäohung der Reifenselte an der Aussenwand ausgleicht·

Die Entkopplung zwischen den Seiten des Reifens und dessen Lauffläche wird vorteilahfterweise duroh eine Entkopplung awiaohen der Lauffläche und der darunterliegenden Karkasse vervollständigt, und zwar insbesondere, wenn auoh nicht'

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aussohliesBlioh

BAD ORlGWAL

H80934

auseohlieeelioh dann» wenn es sich um Luftreifen mit einer Karkasse mit gekreuzten Kordlagen handelt»

Erfindungsgemäes kann die Entkopplung zwisohen der Lauffläche und der darunterliegenden gekreuzten Karkasse duroh Einschaltung einer genügend dioken und genügend breiten Schicht bewirkt werden, deren Elastizität von derjenigen der benachbarten Schichten wesentlich abweicht. Entsprechend einer ersten Ausführungsform hat die Zwischenschicht eine höhere Elastizität als die benachbarten Sohiohten. Sie kann beispieleweise aus einem weichem Gemisch bestehen· Gemäss einer anderen Ausführungsform findet dagegen eine Schicht von geringerer Elastizität Anwendung, beispielsweise aus einem steifen Gemisch, dessen Steifheit noch duroh Lagen von Metalldrähten o.dgl, erhöht werden kann· Eine solohe Sohioht sohirmt nämlioh durch ihre Trägheit gegen die übertragung von Kräften ab« In beiden Fällen wird so das Rutschen der Lauffläohenmisohung bei ihrem Durohgang duroh die Kontakt— ellipse begrenzt, was eine Verbesserung der Strassenlage und der Abnutzung des Reifens ergibt«

Sohliesalloh kann man die beidtn Ausführungsformen miteinander kombinleren und weiohe und harte Sohiohten über-

BAD ORIGINAL^ einander 909809/0262

einander oder nebeneinander anordnen und entweder in radialer Richtung oder in der Querrichtung oder in beiden Richtungen eine ungleichartige Zwischenschicht vorsehen*

Bemerkt sei, dass es durch die Entkopplung, die jedem Element Selbständigkeit verleiht, so dass es nicht den von anderen Elementen herrührenden Einwirkungen unterliegt, möglich ist, aus der geringeren Ermüdung Nutzen zu ziehen, indem die Struktur des Reifens erleichtert und somit das einer bestimmten Belastung entsprechende Reifengewicht vermindert wird, oder indem man für den Reifen Betriebsbedingungen, insbesondere hinsichtlich der Geschwindigkeit zulässt, bei denen höhere Beanspruchungen auftreten·

In der nachfolgenden Beschreibung sind, verschiedene Aus- 5» führungsbeispiele an Hand der Zeichnungen beschrieben· Dabei werden auch verschiedene weitere Merkmale der Erfindung erläutert und Angaben über die mit der Erfindung erzielten Ergebnisse gemaoht· Die Erfindung beschränkt Bioh jedooh nicht auf die Ausführungsbeispiele.

In der Zeiohnung sindι

gig» 1 ' 909809/0262

Pig· 1 ein Radialsohnitt duroh einen Luftreifen, dessen Karkasse aus in radialen, d.h.» duroh die Dreh» aohae des Rades gehenden Ebenen verlaufenden - Fäden oder Drähten besteht,

Pig· 2 bis 5 radiale Halbsohnitte duroh verschiedene Ausführungsforpen eines Reifens naoh Fig· 1 und

Pig· 6 und 7 radiale Halbsohnitte duroh einen Luftreifen» dessen Karkasse aus gekreuzten Kordlagen besteht·

Gemäss Pig· 1 hat der Reifen 1 eine Lauffläohe 2, deren Kontaktfläohe sioh von 2' bis 2" erstreokt und einen aus Drähten 3 bestehenden Zwisohenbau enthält. Die beiden Seiten 4, die je in einer Wulst 5 enden, enthalten eine Karkasse 6, die sioh aus radialen, von einer Wulst zur anderen unterhalb des Zwisohenbaus der Lauffläohe durchgehenden Drähten zusammensetzt. Auf beiden Seiten der Lauffläohe ist rings um den Reifen eine Aussparung vorhanden, die sioh von der Aussenwand 8 der Reifenseiten-· wand 4 etwa senkreoht zu der Karkasse 6 bis in deren Nähe erstreokt·

Erfindungagemäss bewirkt diese Aussparung 7 eine Entkopplung zwisohen dent von der Lauffläohe 2 und dem Zwi-

909809/0262 sohtnbau

- ίο - . ■

sohenbau 3 gebildeten Soheitel des Reifens einerseits und den Reifenseitenwänden 4 andererseits·

Die Aussparung 7 kann auf beliebige Weise erzeugt werden, insbesondere duroh Formung doder duroh Abnahme von Material»

Pig· 1 zeigt nur eine durohlaufende Karkassenkordlage 6, Es versteht sioh jedooh, dass die Karkasse auoh eine unterbrochene Kordlage ödere mehrere Kordlagen haben kann, die entweder nioht unterbrochen oder unterbrochen sind, oder Bohliesslioh von der einen und der anderen Art sind«

Was die Tiefe der Aussparung 7 anbelangt, so muss diese natUrlioh genügend gross sein, damit man eine wirksame Entkopplung erhält* Wenn 1 die Gummistärke oberhalb der Karkassenkordlage oder der letzten Karkassenkordlage zwischen dieser Kordlage und der die Ränder der Aussparung verbindenden linie, d.h. denjenigen Punkten der äusseren Seitenwand ist, von wo ab sioh die Stärke des Gummis ver-. mindert, wobei 1 in einer Riohtung senkrecht zur Karkasse gemeesen ist, und wenn β die in-der gleichen Weise gemessene Tiefe der Aussparung ist, so ist es zur Erzielung einer merklichen Wirkung notwendig, dass β wenig-

909809/0262 a tens

~ 11 -

stens gleich einem Viertel von 1 ist« Die Wirksamkeit der Entkopplung steigt mit dem Verhältniswort e/3.· In der Praxis erzielt man gute Ergebnisse, indem man oberhalb der Karkassenkordlage nur eine Gummistärke belässt, die gleich der Gummistärke in dem dünnsten Bereich der Reifenseitenwand ist. Wenigstens gilt dies für Luftreifen gemäss Pig· 1, bei dem die Stärke der Reifenseitenwände nioht gleiohmäBSig ist, sondern auf mittlerer Höhe einen Mindestwert hat, der zum Schutz der Karkasse erforderlich ist· Bas Verhältnis e/1 wird zweokmfcssig mögliohst gross gewählt, wobei natürlich der Sohutz der Karkasse gewährleistet sein muss. Ein Verhältniswert in der Grössenordnung von 0,5 ist im allgemeinen zulässig und ergibt sohon sehr zufriedenstellende Resultate·

Um die durch die Aussparung 7 bewirkte Entkopplung zwisohen den Seitenwänden 4 und der Lauffläche 2 zu verbessern, und um ausserdem eine übermässige Ermüdung der Karkasse im Bereioh der Aussparung zu vermeiden, ist es erfindungsgemäss vorteilhaft, in diesem Bereich eine Verstärkung der Karkasse vorzusehen· Dies kann durch Anordnung einer zweckmassig harten Gummisohioht unter der Karkasse gemäss Pig· oder daduroh geschehen, dass in der Karkasse im Bereich der Aussparung 7 wenigstens eine kleine und sohmale Schicht

909 8 0 9/0262 ' ^ZU8&tzlioh

zusätzlich angeordnet wird, , die aus in die Miθοhung eingebetteten untereinander parallelen Fäden oder Drähten bestehen. Es ist aber auoh möglich, diese Verstärkung dadurch vorzunehmen, dass man auf oder zwischen den Karkassenkordlagen wenigstens eine Hartgemisohfolie, d.h. also " eine ausreichend dünne Schicht anordnet, welohe das Verhältnis e/1 nioht wesentlich vermindert·

Sie Breite der Aussparung 7 muss ausreichend sein, da-/ mit beim Zusammendrücken des Luftreifens unter normalen Betriebsbedingungen hinsichtlich des Reifeninnendruokes, der Belastung und des Sohwimmwinkels ihre Händer nioht miteinander in Berührung treten. In der Praxis erzielt man mit einer Breite, gemessen in der Höhe der äusseren ι Seitenwand 8, von mehr als 3,5 mm bei Reifen für Pereonenwagen und 4#5 mm bei Reifen für Lastwagen, die besten Ergebnisse. Wenn man im Bereioh der Aussparung eine Verstärkung der Karkasse vorsieht, so kann die Breite der Aussparung verringert werden.

Was die Form der Aussparung 7 anbelangt, so kann man dem Eineohnitt eine zu den Kordlagen der Karkasse im wesentlichen senkrecht verlaufende Riohtung geben, weil dadurch die Herstellung erleiohtert wird. Im übrigen ist die Form

der 909809/0262

der Aussparung "beliebig. Es ist jedoch vorteilhaft, der Aussparung eine nioht zu offene Form zu geben, weil diese die Reifenseitenwand aohwäohen könnte, oder, wenn sich die Aussparung an die Lauffläohe ansohliesst, die Widerstandsfähigkeit der Sohulter der Lauffläohe beeinträchtigt. Es ist andererseits zweokmässig, dem Soden der Aussparung eine abgerundete Form zu geben, weil ein spitzer Winkel die Bildung eines Bisses des die Karkasse bedeokenden Gummis begünstigen kann· Man kann der Aussparung einen Querschnitt oder eine Form geben, der bzw· die an sich bekannter Weise das Einfangen und Festhalten von Fremdkörpern vermeidet.

Was die Lage der Aussparung 7 anbelangt, so soll sich diese zwisohen der halben Höhe des Reifens, d.h. der Höhe, in weloher der aufgeblasene Reifen seine grösste Breite hat, und der Lauffläohe und zwar ausserhalb der Zone der Reifenseitenwand befinden, die beim Lauf des Reifens ohne Sohwimmwinkel oder bei sohwaohem Sohwimmwinkel mit dem Erdboden in Berührung kommt» So erhält man die besten Resultate bei Anordnung der Aussparung in dem der Lauffläohe am näohstliegenden Drittel des Reifenseitenteils, der sich zwischen der mittleren Höhe und der Kontaktzone mit dem Erdboden befindet· Es sind jedooh alle Anordnungen der Aubsparung 7 zwisohen der mittleren Höhe und der Lauf-

BAD

909809/0262 fläche

fläohe brauohbar, insbesondere wenn im Bereich der Aussparung eine Verstärkung der Karkasse vorgenommen wird. Das Wesentliche ist, die lauffläche von den Reifenseitenwänden zu entkoppeln*

Obwohl es z-weckmässiger ist, die Aussparung 7 rundherum kontinuierlich durchlaufen zu lassen, eo ist doch die Anordnung von dünnen Querwänden in dieser Aussparung möglioh. Man kann aber auch, ohne damit den Erfindungsgedanken zu verlassen, der Aussparung in der Umfangsrichtung einen Verlauf geben, der von der Kreisform abweicht, jedooh zwischen zwei konzentrischen Kreisen verbleibt» Beispielsweise kann die Aussparung einen wellenförmigen Verlauf um eine Kreislinie haben.

Die Anordnung einer Aussparung, entsprechend der Aussparung 7 in Fig· 1 in den Seitenwänden eines Luftreifens mit radialer Karkasse der in der Figur dargestellten Art, ergibt eine sehr wesentliche Verminderung des Rollwiderstände und der Temperatur der Lauffläche· Das Ergebnis ändert sioh mit den Abmessungen des betreffenden Reifens, den Betriebsbedingungen und insbesondere der Geschwindigkeit. Beispielsweise ändert sioh bei einem Luftreifen 165-380, der eine Last von 400 kg trägt und auf einen

BAD ORJG'NAL 909809/0262 Innendruck

Innendruok von 1,8 kg/om aufgepumpt ist der Rollwideretand bei 100 km/Stunde von 15|7 kg/Last Tonne bei fehlender Aussparung in 13,8 kg bei einer Aussparung mit einem Verhältnis e/l nahe 0,35 und in 13,6 bei einer Aussparung mit einer Verhältnis e/l nahe 0,55· Die entsprechenden !Temperaturen beim Dauerbetrieb sind 66⁰O, 77°0 bzw» 75⁰O* Es wird also duroh das sehr einfaohe Mittel gemäeβ der Erfindung, nämlioh der Anbringung einer Aussparung in jeder Seite des Luftreifens eine Verminderung des Rollwideretande in der Gröseenordnung von 15 # oder mehr und eine Temperaturverminderung in der Gröasanordnung von 10° erreioht,

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Aueführungeform, bei der eine Verstärkung 9 der Karkasse in Form einer Verdiokung des Gummis unter der Karkaesenkordlage im Bereich der Aussparung 7 dargestellt ist* Die Fig· 3 zeigt eine abgeänderte Aueführungeform derjenigen nach Fig· 1, wobei die Aussparung 7 der Fig· 1 duroh einen geschlossenen Kanal 7* ersetzt ist*

aemäes der Erfindung kann der Kanal 7*> wie Übrigens auoh die Aussparung 7 der FIg* 1, mit Luft oder mit einem sehr tlastieohtn Material» beispielsweise einem weiohem

gefüllt 909609/0262

~ 16 ~

gefüllt sein· Um in diesem letzteren Falle ein brauchbares Ergebnis zu erzielen, empfiehlt es sich, ein Gemisch zn "benutzen, dessen Elastizitätsmodul höchstens 70 # des Moduls des Gemisches beträgt, welches die Aussparung 7 oder den Kanal 7^f umgibt·

Gemäss den Fig. 4 und 5 ist die Aussparung 7 durch mehrere Aussparungen 7" entweder von gleicher Tiefe (Mg· 4) oder von sich stufenweise vergrössernder Tiefe (Fig· 5) ejrsetat· Diese Mehrzahl von Aussparungen ist einer einzigen Aussparung gleichwertig, deren Breite im wesentlichen der Summe der Breiten und deren Tiefe der mittleren Tiefe der Aussparungen 7" entspricht·

Gemäss den Fig· 6 und 7 hat der Reifen 1 eine Lauffläche 2 und eine gekreuzte Karkasse 6· Bei dieser besonderen Ausführungsform besteht die Karkasse aus zwei gekreuzten Kordlagen 6* und 6^W, die sich von einer Wulst 5 zur anderen nicht dargestellten Wulst erstrecken, wobei sie unterhalb der Lauffläche verlaufen. Jede Seite 4 ist, wie schon aus Fig. 1 ersichtlich, von der Lauffläche 2 mittels einer TJmfangsnut 7 entkoppelt·

Gemäse -Fig· 6 ist zwischen der Lauffläche 2 und der darunter liegenden Karkasse 6 eine Gemischsohioht 10 angeordnet,

909809/0262 welche

welohe den Reifen umschliesst und deren Elastizität von derjenigen des die Lauffläohe bildenden Gemisches wesentlich verschieden, und zwar ihr gegenüber entweder grosser oder kleiner ist· Diese Schicht 10 bewirkt gemäss der Erfindung eine Entkopplung der Lauffläohe 2 und der Karkasse 6, sowie die Aussparung 7 die Reifenseitenwand 4 von der Lauffläche 2 entkoppelt·

Zur Erzielung eines brauchbaren Ergebnisses empfiehlt * es sich, dass die Breite der Schicht 10 wenigstens der Hälfte der Breite der Lauffläohe entspricht und dass ihre Stärke wenigstens etwa 0,3 mm beträgt· Gute Resultate wurden erzielt, wenn sich die Schicht 10 über eine Breite zwischen drei Vierteln der Breite und der Gesamtbreite der Lauffläche erstreckt, während die Schichtstarke 1 bis 3 mm beträgt»

Hie Wirksamkeit der Entkopplung steht direkt mit dem Elastizitätsmodul der Gemische in Beziehung, welche die Lauffläche und die Sohioht 10 bilden· Wenn M der Elastizitätsmodul des steiferen Gemisches ist und M (1 - a) derjenige des weniger steifen Gemisches, so ist a, das einen Wert zwischen 0 und 1 hat, der Wirkfaktor der Entkopplung 909809/0262

kopplung, ein Faktor, der möglichst nahe 1 liegen soll· Brauchbare Ergebnisse sind schon bei einem Wert von a in der Grössenordnung von 0,3 erzielt worden· Zur Erzeugung einer starren oder steifen Schicht 10 kann man entweder ein schon an sich hartes Gemisch verwenden, oder Versteifungselemente wie z.B. Fäden, Drähte, dünne Bänder o.dgl. benutzen, die in das Gemisch eingebettet sind. Es ist aber auch möglich, diese beiden Mittel zu kombinieren. Statt eine über ihre ganze Breite homogene Schicht 10 anzuordnen, kann man sich auch mit gleicher Wirkung einer ungleichmässigen Schicht 10 bedienen, beispielsweise einer Schicht, die aus zwei seitlichen Randpartien aus weioäem Gemisch und einem Mittelteil aus hartem Gemisch besteht, wobei diese ggf· eine eingebettete Verstärkung in Form Ton Fäden, Drähten o,dgl. enthält.

Gemäss Fig. 7 sind zwischen der Lauffläche 2 und der darunterliegenden Karkasse 6 in Übereinanderlagerung eine Gemisohsohicht 10 von wesentlich grösserer Elastizität als derjenigen der Lauffläche und über der Sohioht eine oberste Schioht 11 angeordnet, die aus Fäden oder Drähten besteht· Diese Ausführungsform bietet die Mög- ' liohkeit einer maximalen Entkopplung und zwar wegen der

gleiohzeitigen 909809/0262

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gleichzeitigen Verwendung aller EntkopplungBinittel, die gemäss der Erfindung im Falle der fig. 1, 2 und 6 für sich allein Verwendung gefunden haben» Es sei bemerkt, dass die Entkopplungswirkung dann eine maximale ist, wenn die Schicht 10 sich im wesentlichen von einer Reifenseitenwand zur anderen erstreckt und wenn oberhalb dieser Schicht 10 sich ein oder mehrere Oberschichten befinden. Die luft·* reifen mit radialer Karkassensohioht der in Fig. 1 dargestellten Art können ebenfalls von der Entkopllung durch eine Weichgummigeohient zwischen der Karkasse und der Lauffläche Nutzen ziehen.

Die nachfolgende Tabelle enthält Ergebnisse von Versuchen, die an Luftreifen gemäss der Erfindung durchgeführt wurden· Der Rollwiderstand in kg Schub je Lasttonne ist bei rersohiedenen Genchwindigkeiten für verschiedene Luftreifentypen gleicher Abmessungen (165 χ 380), die unter den gleichen Arbeitsbedingungen (Belastung 473 kg, Innendruck 1,8 kg/cm ) benutzt wurden, angegeben·

Geschwindigkeit

Geschwindigkeit	80	100	115	ι 130	145	• 100
in km/h.		Rollwid	erstanc	. in !ζ	5/t	Temperatur C
Reifen A	11,5	11,65	12	12,6	13,05	75
* B	12,3	12,25	12,15	12,75	13,05	73
" C	11,9	12,2	11,9	12,7	13,5	72
" D	11,6	11,6	11,65	11,8	12	71
η j;	10,35	10,35	10,62	10,60	10,65	70
η /ρ	13,5	13	13,35	13,72	14,5	73
	16,8	17	17,2	17,5	18	82

Die fünf Reifen A, B, C, D, E waren alle mit einer Umfange-· •nut in jeder Reifenseitenwand versehen. Ihr Querschnitt und die geometrische Ausbildung der Aussparung entsprechen den Pig. 1,6 und 7· Sie unterscheiden sioh voneinander in folgender Hinsicht:

Der Reifen A enthält eine Karkasse aus vier gekreuzten Textillagen. Die Entkopplung zwischen der Karkasse und der lauffläche ist aussohliesslich durch Einschaltung einer Weichgummischicht bewirkt, deren Stärke ungefähr 3mm und deren Elastizitätsmodul ungefähr 65 # desjenigen des Gummis der Lauffläche beträgt.

Der Reifen B hat ausserdem eine Oberschicht aus Metal1-drähten oberhalb der Weichgummischicht*

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Die

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Die Reifen O, D und E haben alle drei eine Karkasse aus zwei gekreuzten !Eextilkordlagen· Die Entkopplung zwischen der Karkasse und der Lauffläche erfolgt hier durch eine Weiohgummisohioht wie im Falle der Reifen A und B oberhalb deren sioh im Falle des Reifens 0 eine Oberschicht aus Metalldrähten und im Falle der Reifen D und E zwei Oberschichten aus Metalldrähten befinden» Im Falle des Reifens E ist die Entkopplung zwischen der Lauffläche und der Seitenwand des Reifens noch durch Hinzufügung einer Hartgummisohicht vervollständigt, die sioh unterhalb der Karkasse im Bereioh der Aussparung erstreckt«,

Der Reifen T ist ein klassischer Reifen mit radialer Karkasse und einer Lauffläche, die durch drei Metall— kordlagen versteift ist·

Der Reifen T* ist sohliesslioh ein klassischer Reifen mit vier gekreuzten Karkassenkordlagen aus Textilmaterial, so wie solohe Reifen Üblicherweise verwendet werden· Um die Vergleiohsergebnisse nicht zu verfälschen, wurde das Profil dieses Reifens abgeändert, um es den vereinfachten Profilen der anderen Reifen anzugleichen·

Wie

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« 22 ~

Wie man sieht werden der Rollwiderstand und die Temperatur durch die Entkopplung verbessert, und zwar geschieht dies um so mehr, je vollständiger die Entkopplung ist.
Dies tritt schon bei dem Vergleichsreifen T sehr stark
_fc in Erscheinung, obwohl dieser bereits ein Reifen mit

geringem Rollwiderstand ist. Bei dem Vergleiohsreifen T* ist die Verbesserung beträchtliche

Unabhängig von der Verminderung des Rollwiderstands ergibt die Entkopplung eine Verbesserung der Strassenlage* Die nachfolgende Tabelle gibt Vergleichswerte für die
Reifen E, T und T*.

SohwjLmmwinkel	2°	4°
Seitliche Rückstellkraft in kg:
Reifen E	126	220
Reifen T	136	210
Reifen ü?f	97	180

Wie man sieht ist der Reifen E dem Reifen T vergleichbar und ihm bei grossen Sohwimmwinkeln überlegen· Beträchtlich überlegen ist er dem Reifen UM»

Patentansprüche
90980 9/02 6 2

Claims (1)

148Ü934

fat ent tnsprüohi

1) Luftreifen, dadurch gekennzeichnet, daes «eine Lauffläche und seine beiden Seiten durch eine an jeder Seit« befindliehe Unstetlgkeitssone τοη gegenüber de» benachbarten Cenieoh wesentlich Tersehiedener Elaeti-Bität entkoppelt sind·

2) Luftreifen naoh Anspruch 1, dadurch gekennseiehaet, dass die Unstetigkeltssone durch eine Aussparung, «le ■·Β· eine Bingnut,gebildet wird«

3) Luftreifen naoh inapruoh 2, daduroh gekenn«eiohnet, daee die tiefe der Aussparung wenigstens ein Tiertel der die Karkasse bedeokenden auaalsohloht beträgt.

4) Luftreifen naoh Anspruch 2, daduroh gekennseiohnet, dass die Breite der Aussparung so bemessen ist, dass sieh dis Aussparungskanten bei laufenden Reifen nicht berühren.

5) Luftreifen naoh Anspruch 2, daduroh gekennseiohnet, dass die Breite der Aussparung auf der Höhe der Seiten-

909009/026 2 wand

148U934

wand bei einem Reifen für Personenwagen Mindestens 3,5 du» und /bei einen Reifen für Lastwagen oder sonstige eohwere Belastungen mindestens 4,5 au» ist·

6) Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennseiehnet, dass die Aussparung in der Querrichtung etwa senkrecht sur Karkasse Terläuft.

7) Luftreifen naoh Anspruoh 2»oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennseiehnet_f dass die Aussparung in der Querrichtung im allgemeinem so geformt ist, dass ihre Seitenwände miteinander im wesentlichen parallel und senkrecht sur Karkasse yerlaufen und miteinander durch eine Abrundung rerbunden sind·

8) Luftreifen naoh Anspruoh 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüohe, daduroh gekennselohnet, dass die Aussparung in der Umfangerichtung einer Kreislinie folgt oder swisohen swei konsentrischen Kreisen eine beliebige, s.B· eine wellige, Kurre beschreibt·

9) Luftreifen naoh Anspruoh 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüohe, daduroh gekennseiohnet, dass die Aussparung in dem der Lauffläche am nächsten liegenden

903809/0262 _BAD oRiGHNAL

148Ü934

Drittel dee Bereiche zwisohen der Lauffläche und der halben Höhe dee Reifens angeordnet ist·

10) Luftreifen naoh Anepruoh 2 oder eines der darauffolgenden Ansprüche, daduroh gekennseiohnet, dass die Karkasse in Bereioh der Aussparung Terstärkt ist·

11) Luftreifen naoh Anepruoh 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche» daduroh gekennseiohnet, dass die Aussparung durch einen Streifen aus einen Ctemisoh ausgefüllt ist, dessen BlastisitätsModul geringer ist als 7/10 des ElaetisitätsMOdule des umgebenden Gemisohes·

12) Luftreifen naoh Anepruoh 2 oder einen der naohfolgenden Ansprüohe, daduroh gekennseiohnet, dass die Aussparung längs der Seitenwand des Reifens duroh eine dünne elastoaere Sohioht Tersohlossen ist.

13) Luftreifen naoh Anepruoh 2 oder einem der nachfolgenden Ansprüohe, daduroh gekennseiohnet, dass die Unetetigkeitssone duroh eine Mehrsahl τοη Aussparungen gebildet wird, deren Breite und liefe gleioh oder Tersohieden ist·

_BAD ORiG

909809/026 2

14) Luftreifen naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auaaer der Entkopplung zwiecZien der Lauffläche und den Reifenseitenwänden Mittel aur Entkopplung auoh «wischen der Lauffläche und der darunterliegenden Karkasse vorhanden sind.

15) Luftreifen nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplung zwisohen der Lauffläche und der darunterliegenden Karkasse durch Zwischenschaltung einer gesonderten Schicht Bewirkt ist·

16) Luftreifen naoh Aaspruoh 15_r dadurch gekennzeichnet dass die Breite der gesonderten Sohioht wenigst·»· 50 3* der Breite der Lauffläche Beträgt,

17) Luftreifen naoh Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der gesonderten Sohioht wenigstens O₉3 Wi »eträgt.

18) Luftreifen naoh Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die gesonderte Sohioht aus eine» Gemisoh besteht, dessen Elastizitätsmodul hfiohstens 7/10 des Elastizitätsmoduls des die Lauffläche Bildenden Gemisches ist·

BAD ORIGHNAL 909809/0262

148U934

19) Luftreifen naoh Anspruch 15» dadurch gekemuBeiohnet, daas die gesonderte Sohieht aus einem Elastomeren alt einem Elaeti«1tat«modul besteht, der wenigstens 10/7 des Elaetlsltätsmoduls dee die Lauffläche bildendem Oemlsohes

20) Loftreifen maoh Ansprach 15» daduroh gekenn*«lohnet, dass die gesonderte Sohloht unglelohfurmlg ist und aus *wei sieh über einen Teil der Sohlohtbrelte er etreokenden eeltllohon Randteilen aas einem weichen Ctemlsoh und einem starren Mittelstreifen besteht·

21) luftreifen nach Inspruoh 15» daduroh gekennselohnet₉ dass die gesonderte Sohloht mit ein oder mehreren Faden- eder Drahlagen armiert 1st·

22) Luftreifen naoh Amspruoh 15» daduroh gekenn« el ohne t_t dass die gesonderte Sohloht Ton ein oder mehreren In Gummi eingebetteten Fade,*- oder Drahtlagen überlagert 1st.

25) Luftreifen naoh einen der Torhtrgehendtn Ansprüche» daduroh ge kennsei ohne t_r das· die Karkasse aus wenigstens einer radialen Kordlage besteht*

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148Ü934

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24) iÄftrelf·» aaeh #in·* der

dadurch g«k«anjieieluiet_f dass d«ss«s Xszkass« «xs sw«! gskreustsa LageB scstekt«

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