DE1605602A1 - Guertelreifen - Google Patents

Description

Bridgestone Tire Compariy Limited in Tokyo/Japan

"Gürtelreifen"

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten pneumatischen Gürtelreifen.

Um die Abnutzungsverluste der Lauffläche eines pneumatischen Reifene zu verringern, wurde bisher zwischen der Lauffläche und der Karkasse von pneumatischen Reifen ein Gürtel eingebaut, der im wesentlichen die gleiche Breite besitzt wie die Lauffläche des Reifens₀ Ein solcher Gürtel, der auch als Schutzeinlage (breaker) bezeichnet wird, besteht aus einer gummierten Schicht, die Verstärkungselemente aufweist, oder aus einer Vielzahl von solchen gummierten Schichten, die miteinander laminiert, doh« zu einem Schichtgebilde vereinigt sind«

In den laminierten Schichten der Schutzeinlage eines pneuraa-

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Jochen Reifena wurden ale Veretärkungeelemente Hetalldrfthte verwendet. In solchermaßen verstärkten pneumatischen Reifen sind die Metalldrähte in jeder derartigen Sohicht parallel angeordnet und durch Qunmierung fixiert, wobei die Brühte in benachbarten gummierten Schichten in drei verschiedenen Richtungen verlaufen und eine sogenannte "Triangulation" bilden. Die Schichten, sind ,miteinander fest verbunden, so daß, gegenüber einer Bewegung der .einseinen guaaiartan Schich ten im Verhältnis zueinander innerhalb der Sohutaelnlaeen θ^η hoher Widerstand geschaffen wird· Die Schutseinlage . der genannten Konstruktion dient dasu, die Lauffläche dee Reifens mit einer hohen Steifheit gegen Deformation sowohl in Umfausrichtung als -auch in Querrichtung au versehen» wor durch die Abnutzungsverluste der.Reifenlauffläche Injhohea Maße verringert wird· ...·.,.. ··.···

Auf der anderen Seite besitzt ein pnounatjLsoher Reifen, dar •ine. Sohutseinlage tob derart.hoher Steifheit enthalt. lachteile, da die tfendigk«i,t von »it aolohaa Ralf an ansgerttste· ten Pahrseugen gering und. der Tmhrkonfort schlecht ist, wall niüBlich die Vibrationen und der L&rm bei alt aolaha» Ralf an

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Pahr»->ugen grofi ist· ...

In den genannten Verstäricungseinlmgen, velohe. Hetalldrfihte la triangulären Verhältnis zueinander enthalten, verdau Bin-

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BAD ORäkslNAL

destens drei Schichten, die parallele Ketalldrähte eingebettet enthalten, in der tfeise miteinander laminiert, daß die Kotalldrühte in den verschiedenen Schichten eioh mit der Ä^uatorrichtung des Reifens unter drei verschiedenen Winkeln sphnoiden. Bei Verwendung von drei derartigen Schichten wurden die Winkel zwischen den Metalldrähten der Schichten und der Äquatorriohtung des Reifens (dieser Winkel wird in der Folge als "Kordwinkel" bezeichnet) für die ersten beiden Sohiohten aus eines Bereich von 17 bis 28° ausgewählt, wehrend der entsprechende Kordwinkol der dritten Schloht aus einem Bereioh aus 45 bis 90° ausgewählt wurde. Bs wurde nunmehr" gefunden» daß die nachteiligen Gebrauchseigenschaften von solchen weiter unten naher beschriebenen Keifen, wie z.B.

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ihre Kantenbildungskraft und/Selbstausrlohtungsdx^hmoiaont für vereohiedeneSaünp&inköl, durch die übermäßige Steifheit des Lauffläohenteils des Keif ens verursaoht wird.

Zur Venaeidung der genannten Vachteile der Helfen der genannten Konetrukij^on durch Berabeetsone der Steifheit des ' Lauffläohenteile könnte iaan einfach daran Renken, die Metall- ; drähte durch Xordelesente su ersetsen, die aus anderen flexlb- * len Materialien bestehen» wie e.B. Haturharee, synthetische Harze und andere anorganische flexible Materialien. Wenn jedoch Kordeleaente, welche aus solchen flexiblen Materialien hergestellt sind« In der gleichen Welse wie die Metalldrähte

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BAD ORIQiNAL

der Reifen der genannten Konstruktion verwendet werden, näealt Kordwlakeia is Bereich too 17 Μ,β 28° fur dl·

beiden Schiohten und 45 bis'90° fUr die dritte Schicht, dann wird die Steifheit des Louffiaohenteils des auf diese Welee hergestellten Reifens la VertirtjLtnls au derjenigen des Metall· drehte aufweisenden Reifens su sehr erniedrigt, und die gevUneohteii.aebrauoheeigeneohaften werden nioht erslelt·

Weiterhin wurde sur Vermeidung der genannten Schwierigkeiten bei Reifen, welohe heteHdrfthte in einer eogenannten Trleugolationsert enthalten, berejLt· Torgeeohlagen, Goelea· wa ' verwenden, die In der Schuteeinlege eine·. Reifen· alt. eine· Winkel τοα 0° oder alt elaea Kleinen Vlnkel sur iquatorriohtung des Reifens angeordnet eind. X· hat eich jedoph geselgt» daß Reifen, welohe Xbrdeleaente enthalten, die alt ein«» ' Winkel τοπ 0° oder alt elnea kleinon Winkel sor Xquatorrichtnng de· Reifen· angeordnet sind, eohwere Maohtelle beeiteen, was ein. geringes Teraogen, eine XantenbilAungekraft sa er· sengen, sur Folge hat, mad su sehr eohleohtenfahretgeneohaften bei alt solohen Reifen ausgerüsteten Fahrseugea fuhrt.

Bs wurde nunnehr ein neuer Reifen geschaffen, der einen ' richtigen Steifheitsgrad besitzt,' wobei Jedoch ein hoher Grad an Wendigkeit ohne eine Erhöhung der. Atmütsung des Reifens aufrechterhalten wird· V ' '

oomt/om --W-.

BAD RiQiNAt

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·. 5 — ·

Gegenstand der Erfindung ist ein pneumatischer Reifen, be- . stehend aus einem Metalldrehte umfassenden Wulstpaar, einer . eiQh . zwischen dem Wulstpaar im wesentlichen in. radialer Riehtung ausgehend von der Drehachse des Reifens sich erstreckenden Sarkasse,, «eiche mindestens eine KordelLemönte aus flexiblem Material einschließende gummierte Schicht iSEta&t, einer' lauffläche, die mit geeignetem Abstand auf der Karkasse befestigt , ist, und einem Gürtel, der Wischen der Lauf fläche 12nd der Karkasse eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, d&S der Gürtel aus einer ersten Gruppe von Schichten, die Kordelsmesite sit einem gewissen Elastizitätsmodul e^ischließen, tmd @m ainer eveiten Ctruppe von Schichten, die Ksrdelemente sit einem ande-> ran Elastizitätsmodul ein@«i!ilieu@n· besieht, nobel Sie Kordelemente in jeder Schicht des Gürtels innerhalb d©r Schicht parallel liegen und wobei; die erste Gruppe mindestens ein . /Paar Schichten umfaßt, deren Kordelemente you der I^i&toräriciac tung des. Reif ens nach beiden Seiten i@r üquatorri®htuns um ■ einen ersten Winkel abweichen, uzid die. eweite Groppe oiadeetens ein ?>aar Schichten uafafit, deren Kordelesente /von der iquatorrichtung nach beiden Seiten der Io^atorriehtung um eisen sweiten Winkel abweichen, und wobei der zweite Winkel grööer let als der erste Winkel« .

In jeder Kordschicht können beim erfindungsgemäßen Reifen Kordelemente verwendet werden, die entweder aus Metalldrähten oder

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BAD

anderen geeigneten flexiblen Materialien hergestellt sind, wie ζ.B. aus natürlichen Harzen, eynthetiachen Harten rad anderen anorganischen flexiblen Materialien. Wenn ein Gürtel hergestellt wird» Ixwdem mind 3 st one vier gummierte

Schichten« die auo geeigneten flexiblen Materialien hBTgB-stellte Sordelenente Kit den erfindttagsges&ßen. Winkelbeziehungen mofansen, laminiert werden mä. die so laainierten Schichten vulkanisiert worden, daaii entsteht im Gürtel ein· Struktur_f die eich aus einer Anzahl τοη PareHelograanen raeamaensets^^fl^äedisroh dl® SordMlepoi.-^-' ^#f.falert werdea_v die alt c ",....■ verhlO.^nissilii^ kieii; * Kcs?dvlck -1 τοη beiepielsireise 5 Ms 20° angeordnet s^iä« DiM$mu^an Xozdelemente, die mit verhältnifijaäßig größen Eord«inb»li& von beiepieloweise 13 bis 50 aogeo^riet sind, verstärken die aus einer Vielzahl -von Parallelogrammen bestehende Struktur in einer sehr wirksamen 'Weise'· Der Gürtel verleiht «oait der Lauffläche des grgindimgwgemiQen BtIfens eins !geeignete

Steifheit· - ^:

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Ziel der vorliegenden Brfladung ist es, einen Helfen eu schaffen» der eine hohe Stabilität verbunden «it einer vorsUgliohen Venii^ceit beeitzt, Indem der louffläohenteil des Reifens so hergestellt wird_f dafi er die günatißste Steifheit besitat. - "'

Ein weiteres Ziel der Erfindung let es, einen neuen Reif en su schaffen, der «ine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Abnutsung sowohl In Äquatorial- ale auch in seitlicher (rechtwinklig sas 2qua«or) Richtung des Reifens besitzt« ohne daß dabei die Fehraigenschaften beeinträchtigt werden.

Bin weitere« Ziel der Erfindung iet <»·, einen pneuBatieehen Reifen «u schaffen, der eine voxxügliahe Widerstandsfähigkeit gegen dl» Abnutzung des LauffläohenttJile beeitst, auch wenn er. einer großen '*-~*t+n rau eich wiederholenden Srehbeanepruchungen auf einer knrfigen Strafl· auageattst wird·

VUr die weiter« Brlttattrang der Brf iudunf wird auf dia bei-

geftigtan Zeinlnmngan Besag genoamen.

Be zeigen« -

. -Hg. ΐgarten, die die Größe der XantenbUdungekraft

elnea Ubliohntn Radialreif ena und eines poeuaati^v achen Reifens von gewöluxliaher Xonctruktion für

Terechiedene Schlupdfwisücal darstellen;

' Fig. 2 Karren,.die das VexfcSltnile swlechen Schlupfwinkel und 3elb8tauBrichtungsln)btaaBent der Reifen von Flg. f darstellen; - Fig. 3 ein Diagramm, welches dan Verhältnis zwischen dem

ElastisltUtasodul eines Gürtelkordelemente und 005828/0U9

der darauf ausgeübten Spannung erläuternj

Fig. 4 eine teilweise perspektivische Ansicht, welche

den Aufbau eines erfinditngsgeffiäßen pneumatischen Reifens zeigt» vobei ein Teil aufgeschnitten let;

Fig· 5 eine Quereohnittaonaiohi; des Reifens, die eine Hälfte desselben »«igt;

Fig. 6 eine schematisoh· Illustration der lege der verschiedenen Schichten in einea vielschichtigen Gürtel geaäfi der Brfindung;

Fig. 7 und β Querschnitte, solche untereohiedliohe Aue> flLhrungeformen der Erfirdung darstellen;

Fig. 9 eine stark vereinfachte echemtieohe Illustration einer bevorzugten Anordnung der Gürtelkordöleraante genäfl der Erfindung; und

Fig. 10a und 10b Kurven, welche die Kantenbildungekraft-. eigenschaften bzw. die Selbetausriohtungsdrehmoaenteigenachaften eines herköaaalichen Eadialreifens und eines erfinduagsgeffiaSen Reifens für verschiedene Schlupfwinkel «eigen.

W.ena ein mit pneumatiechen Reifen ausßarüstetes Fahrzeug eine ftirve rührt, so werden am Heifen eine Kantenbildungekraft und ein Selbatauerichtunßfldrehaoraönt «raaugt, von deren Größe der Ahveichungswinkel z^riechen dör Äquatorrichtung des Heifene und der Bew^gungarichtueg deo Fahrzeuca abhängt (Schlupf-

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BAD Ci\:■:-...

wickel)*, Mo Kantenbildujjgskraft dient zur Erleichterung dor Kurvenführung des Fahrzeuge mid das Selbstausriohtungsdrehraosaent dient zur "Verringerung der Abweichung das Fahrzeugs und des Reif ans, um dia Führung des tfahraeugs und des Reifens auf einem geraden Weg au erleichtern» Sie Größe des Selbstausrichtungsdrehraoraents erhält man als Produkt aus der Kantenbildungskraft und dem Abstand zwischen dem Zentrum dee Reif enteile ρ der direkt mit der Straßenoberfläche in Berührung ist »und dem Punkt, an dem die Kantenbildungskraft an« greift*

Bai pneumatischen Reifen, die einen Gürtel mit in triangulärer Weise angeordneten Metalldrähten besitzen, gibt es besondere Beziehungen zwischen dar Kantenbildungskraft und dem Schlupfwinkel und abfischen dem Sc>lbstausrichtungsdrehmoment und dem Schlupfwinkel. In< Hg* 1_P in welcher auf der Absaisse deren Schlupfwinkel und auf das Ordinate die Kanten.-bildungskraft aufgetragen sind, bezeichnet die Kurve A. die Kantenbildungskrafteigeziachaften eines pneumatischen. Reifens, der einen Gürtel besitetp .urelcher in triangulärer Weise ahgaordnete Metalldrähte aufweist. Die Kurve B₁. bezeichnet di· entsprechenden ISigensohaften eines pneumatischen Reifen« gewöhnlicher Konstruktion, wie er gawöhnlioh bisher verwendet wurde« ' .

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Um ein Fahrzeug um eine Kurve zu fahren, ist es nötig, eine Zentripetalkraft auf daß Fahrzeug auszuüben, so daß die Zentrifugalkraft, welche auf das Fahrzeug einwirkt und von dessen Gewicht, Geschwindigkeit, sowie dem Kurvenradius des Wegs, usw. bestimmt wird, feiner auskompensiert werden kann. Der wesentliche Anteil einer solchen Zentripetalkraft wird durch die Kantenbildungskraft des auf dem Fahrzeug montierten Reifens erzeugt. Bei der Kurve A. von Fig. 1 wird der Maximalwert der Kantenbildungskraft dann erhalten, wenn der Schlupf·* winkel ungefähr 6° beträgt; wann der Schlupfwinkel Über 6° erhöht wird, dann, wird die. Kantenbildungskraft verringert. Andererseits wird der Maximalwert der Kantenbildungskraft box der Kurve B ' erhalten, wenn der Schlupfwinkel ungefähr 14° beträgt; der Maximalwert der Kanteribildungskraft bleibt bei Schlupfwinkeln Mb'er \4^Q erhalten. .

Die Kantenbildungaeigeneohaften, die durch die Kurve A₁ ·■··.' .·'·, '^: ' den - ; '

dargestellt sind, sind für/PtBiJAt e inoa Kraftfahrzeugs, das mit Reifen ausgerüstet ist« welohe diese Kantenbildungßkrafteigensohaften besitzen» sehr gefährlich. Solange der Schlupfwinkel kleiner als ungefähr 6° oder kleiner als der Schlupfwinkel ist, der die maximale .Kantenbildungskraft gemäß der Kurve Aj erzeugt ρ ist dia Geschwindigkeit der Zunahme' der iOmtenbüdungakraft des Reifena, wie er durch die Kurve Aj charakteriöiert wird, größer als bei anderen herkömmlicher.

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Eo if en, wie z.B., bei einsra solchen, dos· durch dia Kurve B₁ charakterisiert let. Die hohe Geschwindigkeit der Kantenbil- dungökraftssxsnoime in Bezug auf die Veränderung des Schlupfwinkels vermittelt dem Fahrer das Gefühl einer hohen Spurhaltung, d«h·, daß der Fahrer nicht die Möglichkeit des Aus·» breohens erfühlt, wenn er den 3eblup£winkel duroh weiteres Drehen am Steuerrad erhöht. Bei itelfon mit den duroh dia Kurve A, dargestellten Eigenschaften gilt das obsngetannte Gefühl einer hohen Spurtreue nur für kleine Schlupfwinkel; eobCild jedoch der Schlupfwinkel einen bestimmten Grenzwert überschreitet, der in Falle der Kurve A^ etwa 6° beträgt,

wird die Größe der Kantonbildungskraft allmählich von seinem Maximalwert erniedrigt und als Folge davon wird die Zentrifugalkraft, die auf das Fahrzeug einwirkt, nicht mehr vollständig auskompensiert und das Fahrzeug bricht vom gewünschten Fahrweg aus.

In Fig· 2 ist auf der Abeaisso der Schlupfwinkel und auf der Ordinate das Solbetausrichtungsdrehaonont aufgezeichnet; die Kurve A₂ stellt die Selbatauarlchtungedrehmoaent-Charaktcriötiken eines pneumatischen BeIfens dar, der einen Gürtel besitzt, welcher aus in triangulärer Weise angeordneten Metalldrähten besteht; d.ie Kurve B₂ zeigt ähnliche Charakteristiken eines herkömmlichen Reifans von gawöbnlichem Aufbau. Aus Fig. 2 geht hervor, daß der Heift.-n mit den^ durch die

Kurve Δ« dargestellten Eigenschaften ein größeres S©lb3tausriehtungsdreh-aoment erzeugt als der Reifen gewöhnlicher Konstruktion* solange "de;? Sohlupfwinkel klein iat. Der Grund für einen solchen Unterschied in den Selbstausrichtungsdrehmonient-eigozi3chaften der beiden Reifen lie^t in der Tatsache» daJ3 er3terer eine Lauffläche mit einer höheren Steifheit aufweist alo der letztere.

V/enn gemäß der Kurve A« von Pig, 2 c.er Schlupfwinkel im Boreich unterhalb 3° vergrößert wird, dann steigt das Selbstausrichtungsdrehraoment ebenfalls, wenn dagegen der Schlupfwinkel über 3° hinausgeht, dann verringert sich das Selbstausrichtungsdrehmoment mit einer Steigerung dee Schlupfwinkels rapide, bis es bei einem Schlupfwinkel von ungefähr 9° einen Viert von Null erreich fco

Andererseits "wird bei einem Reii'sn gewöhnlicher Bauart, wie er durch Kurve B^ dargestellt wird, der Maximalwert de3 Selbstauerichtungsdrehmoments erhalten, wenn 4er Schlupfwinkel ungefähr 6° beträgt^ ein Wert der grußer ist als der entsprechende Schlupfwinkel der Kurve A_p; auch ist die Ab-, nahmegeschwindigkeit das SelbstauBrichtungsdrehmoiaents in der Kurve B₂ kleiner als bei Kurve A₂*

Die Solbstausrichtungedrehmonient-Bie-enschaften der Kurve sind also für den Pahrer eines Fahrzeugs, daa mit Reifen

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ausgerüstet iet, welche solche Eigenschaften aufweisen, sehr gefährlich. Wenn bei einem mit gewöhnlichen Reifen ausgerüsteten Fahrzeug das Steuerrad gedreht wird, um das Fahrzeug in eine Kurve zu ziehen, dann steigt der Schlupfwinkel und damit das Selfestausrichtüngsdrehmoment des Reifens, was zur Folge hat, daß der Fahrer am Steuerrad entsprechend der Zunahme des Selbstausrichtungsdrehiaoments dar Reifen-einen, varnünfti·«· gen Widerstand fühlt· Venn jedoch Ralfen verwendet werden, welche die durch Kurve A₂ dargestellten Selbstausrichtungs~ dröhmoment-GharaJcteristiken aufwaison, dann wird» wenn der Schlupfwinkel über 3° hinausgeht, dor Widerstand» den der Fahrer beim weiteren Drehen des Steuerrads fühlt „ plötzlich verringert, was zur Folge hat, daS das erwartete Gefühl des Fahrers» nämlich der gesteigerte Widerstand am Steuerrad ent· sprechend der Erhöhung der w&akelmäSigen Versetzung, nicht auftritt. Somit kann der Fahrer verwirrt werden und sich unsicher fühlen, wem der erwartete Widerstand am Steuerrad nicht auftritt.

Venn außerdem der Schlupfwinkel des Reifens, der die durch Kurve Ap dargestellten SelbstausrichtungsdrehmomentSrBigen« schäften besitzt, über den kritischen Winkel gesteigert wird, welcher ungefähr 9° beträgt, wo. eine sehr scharfe Starve zu nehmen, dann muß der Fahrer ein© Steuerkraft auf den Reifen ausüben, die in die entgegengesetzte Richtung geht, wie sie

normalcrvreise erwartet wird» Somit kenn ein Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug verlieren·. Serartige Bedingungen sind offensichtlich sehr gefährlich.

Wenn außerdem jemand ein Fahrzeug, das mit Reifen ausgerüstet 1st? welche die durch Kurve A₂ dargestellten Eigenschaften besitzen» mit einer langsamen oder aittleren Geschwindigkeit fährt, dann ist die Größe des Selbstausrichtungedrehmoraents für !deine Schlupfwinkel groß, was zur Folge hat, daß eine große Kraft auf das Steuerrad ausgeübt werden.muß; die Ermüdung des Fahrers wird dementsprechend erhöht«

Sin pneumatischer Reifen, der einen Gürtel aufweist, velchar aus in triangulärer Weise angeordneten Metalldrähten besteht „ besitzt einen weiteren Hachteilp weil nämlich die Steifheit der Lauf oberfläche des Reifens so hoch, -let, daß der Vibrationspegel und Lärmpegel eines mit solchen Reifen ausgerüsteten Fahrzeugs höher sind, als sie von gewöhnlichen Reifen verursacht werden; der Fahrer ist soalt einer merträglichen Unbequemlichkeit ausgesetzt, .

Um die obengenannten Schwierigkeiten durch Herabsetzung der Steifheit des Jiaufflößhonteilß dee Reifens sa verringern, und gleichzeitig die Abnützung des Reifens auf einem niedrigen Wert zu halten, wurde vorgeschlagen, die Kordelemsnte des Gürtels mit einem Winkel yron BuU oder in einem kleinen

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Winkel zur Xquatorrlchtcsg des Reifens anzuordnen ₀ Die Abnützung des Reifens wird in allgemeinen durch seine örtliche Xontraktion in der Äquatordchtang (wiping action) entsprechend der Berührung mit der Straßenoberfläche verursacht. Wenn ein Gürtel des obigen Aufbaue» der Kordelemente enthält, die mit einem Winkel von 0° oäer 4uTQh einen, kleinen Winkel zur Äquatorrichtung des Reifens..angeordnet sind, kenn die Abnützung des Laufflüchenteils nicht durch Erhöhung seiner Steifheit verringert' werden, sondern dadurch, daß das Eintreten eines Kriechens durch Strecken dos Gürtels aufgrund des inneren Luftdrucks im" Reifen verhindert wird·' Somit ist es möglich, eine Verringerung der Steifheit des Laufflächenteils zuzulassen· Bine derartige Verringerung der Steifheit verursacht jedoch auch eine Verringerung der Kantenbildungekraft des Reif ans, welche eine der wichtigsten Gebrauchseigenschaften eines Reifens ist, vas zur Folge hat, daß die GesamtgebrauchBelgensohaften eines solchen Reifens, der Kordelemente, mit einem Winkel von 0° enthält, schlechter werden, als. diejenigen des Reifens, der den obengenannten Gürtel besitzt, welcher in triangulärer Weise angeordnete Metalldrähte enthält· .

Die Kurve C^ von Pig, 1 zeigt die Kantenbildungskrafteigenschäften eines Reifens mit einem Gürtel, der aus Kordelemeaten besteht, die in einem Winkel von 0° oder in einem kleinen

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\12jo2sq2. sui* Äquatorrichtung aiigaor&no1; sind. Aus FIg* 1 1st ersichtlich, daß sowohl die Große aiii auch die Geschwindigkeit der Zunahme der Kantenbildungskraft der Kurve C* im Bereich kleiner Schlupfwinkel, beispielsweise kleiner als ungefähr 10°, beträchtlich kleiner sind al3 die entsprechenden Werte der Kurve Λ. oder der Kantenbildungskraft des Reifens, der eine Lauffläche hoher Steifheit besitzt; gleichzeitig: 1st zu beobachten, daß der Maximalwert der Eantenbildungskraft dos ereteren Reifens kleiner ist als derjenige des letzteren. Es ist bekannt, daß eine solohe langsame Geschwindigkeit der Zunahme der Kantenbildungekraft eine schlechte Stabilität in der Spurhaltung des Fahrzeugs bei hohen Geschwindigkeiten ergibt und eine gesteigerte Winkelöreiiung des Steuerrads orforderlich macht, wenn ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit um eine Kurve gezogen wird. Sin derartiger Reifen ist deshalb für eitien Fahrer gefährlich. Die Herabsetzung des Maximalwerts der Kantenbildungskraft macht es schwierig, ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit um ein? Kurve zu führen, und wenn jemand versucht, eine Kurve bei hoher Geneliwindigkeit mit Reifen von geringen Kantenbildu-ngslcrai'teigönschaften zu nahmen, dann .bricht das Fehrzeug aus und der Fahrer verliert die Kontrolle über des Fahrzeug.

Außerdem vermindert die obige Herabsetzung der" Steifheit des Lapjffläohenteile des Roifons die Widerstandsfähigkei

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gegen Abnützung in der Querrichtung«

Wie oben bereits ausgeführt, wurden bisher die Gründe für die Abnützung des lauf flächenteile eines Reifens hauptsächlich in den. örtlichen Kontraktionen desjenigen Laufflächenteils des Reifens gesucht, der mit der Straßenoberfläche sowohl in Äquatorial- als auch in Querrichtung des Reifens in Berührung kommt« Aufgrund von Versuchen wurde nun gefunden» daß beim Fahren eines Fahrzeugs ma eine Kurve die Reifen des Fahrzeugs entsprechend dem für die Kurve" erforderlichen Schlupfwinkel an den Seilen verdreht werden» wo sie in direkter Berührung mit der Straßenoberflkche stehen« Dieses Verdrehen der Reifen bewirkt deren Abnutzung in einer Weise, die gleich oder größer ist, als diejenige der oben erwähnten örtlichen Kontraktionen. Anders ausgedrückt heißt das« wenn ein Reifen verwendet wird, der für einen gegebenen Schlupfwinkel eine hohe Kantenbildungskraft erzeugt, dann ist der Grad der Verdrehung des Laufflächenteils für den gegebenen Schlupfwinkel klein und damit ist auch die Abnutzung des Laufflachexiteils des Reif ens, ebenfalls klein*

Bei den obon erwähnten swei Arten von bekannten pneumatischen Reifen, welche Kordelemente aufweisen, die in einer triangulären Weise oder mit einem Yfinkel von 0° zur Äquatorrichtung desselben angeordnet sind, besitzt der erster© Reifen die

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ernstlichen Nachteile , daß seine Gebrauchseigenschaften ale Folge der Übermäßigen Steifheit des lauf flachenteile gefährlich sind "und daß er wegen des übenr&ßig hohen Vibrationspegels und Lärmpegels, der durch die genannte Steifheit hörvorgerufen wird, für den Fahrer nicht 3ohr bequem ist ο Tatsächlich verwenden einige Automobilhersteller aufgrund der obengenannten Nachteile Reifen nicht, welche Metalldraht«' in einer sogenannten triangulären Weise eingebettet enthalten« Andererseits besitzt der letztere Reifen die Nachteile, daß seine Gebrauchseigenschaften ebenfalls unzufriedenstellend sind, und zwar ale Folge der geringen Steifheit seines Laufflächenteils, und daß seine Abnutzung, welche Folge der niedrigen Steifheit ist, allzu groß ist·

Andere wichtige Faktoren, die das Verhalten von pneumatischen Reifen bestimmen, werden In der Folge beschrieben, um die Merkmale der Erfindung weiter klarzustellen. ;

Wenn ein auf einem Fahreeug montierter pneumatischer Reifen mit Luft auf einest geeigneten Druck gefüllt let und auf einer Straße gefahren wird, dann greifen sowohl in der Äquatorial- als auch in der Xransversalrichtung des Reifens Kräfte an. Nahezu die gesamten Kräfte in der Äquatorialrichtung deo Reifens werden vom Gürtel des Reifens getragen; diejenigen Kordelemente des Gürtels, die unter kleinen Xprdwin-

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kein angeordnet sind, tragen den Hauptteil der Beanspruchung, während diejenigen Kordelemente, die unter größeren Kord winkeln angeordnet sind, nur einen verhältnismäßig kleinen Teil der Beanspruchung tragen.

Fig. 5 zeigt den Elastizitätsmodul von oolche;i den Gürtel bildenden Kordelemonten, wobei auf der Abszisse die auf die Kordelemente ausgeübte Beanspruchung .und auf der On'lnate der •Elastizitätsmodul der Kordelemente aufgetragen itt, wenn sie um eine bestimmte Länge ausgedehnt werden (dieser Modul wird in der Folge einfach als Elastizitätsmodul bezeichnet). Kurve a stellt den Elastizitätsmodul von solchen Koröolementen dar, die unter verhältnismäßig kleinen Winkeln in elneu herkömmlichen Gürtel und in einem erfindungsgeiaäßen Gürtel angeordnet sind; die Kurve a* stellt den Elastizitätsmodul von Kordelementen dar, die mit einem verhältnismäßig großen Kordwinkel in einem herkönsnlichen Gürtel angeordnet sind ι die Kurve a" stellt den Elastizitätsmodul der Kordelemente der Kurven a und a* dar, gesessen vor deren Vulkanisation, und die Kurve b stellt den ülastisvitätsmodul von Kordelementen dar, die mit einem verhältnismäßig großen Winkel im erfindungsgemäßen Gürtel angeordnet sind.

Es war bisher allgemein üblich, bei pneumatischen Helfen dieear Art sovohl für diejenigen Kordeleaeiite, die mit einem ver-

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großen Kordwinkel angeordnet sind, als auch für dia j enigen Kordeleoente, die mit eineia verhältnismäßig kleinen Kordwinkel angeordnet sind, Veretftckungskordelemente zu ve-rwenden, welche im wesentlichen die gleichen Eigenschaften besaßen. Derartige VerstärJoaigakordelemente werden vor der Vulkanisation des Reifens, ϊγλ graraaierten Schichten zusammengestellt, die dann den Grürfcel des Reifens bilden; wenn dann während des Vulkanisation^ verfahr eng des Reifens der Umfang des Gürtels ausgedehnt visd, dann werden auch die Vers^är- · kungskordelomente ausgedeluit· Nach beendeter Vulkanisation sind die Kordoleaente um linen Betraf ausgedehnt» der durch verschiedene Vulkanisationsbedingungon beotiamt wird» wie 2.B. der Zugkraft und der Wärme, die während des Vulkanisationsverfahrens auf die Kordeleiaente ausgeübt werden.

Eine derartige Ausdehnung eines jeden einzelnen Kordelements verursacht eine Erhöhung seines Elastizitätsmoduls. Xm Hin» blick auf die Tatsache, daß der Ausdehnungegrad der Eordelemente sich ändert, wen*, der Kordwinkel für die Anordnung dar Eordelementa im Gürtel verändert wird, ist es selbstverständlich, daß nach Eeendiging der Vulkanisierung des Reifens die

in Hoha des Elastizitätscoduls der Eordeleraante, velche/einom kleinen Kordwinkel anßsordnet sind _t von der Höhe der Kurve e^H auf die Höhe der Kuave a gehob-an uncl dort gehalten¹ wird, während die entspreche:ide Eöhe des Elantiaitätsmoduls' der

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Kord elemente,, die mit großen Kordwinkeln angeordnet sind, ebenfalls von der Höhe der Kurve a" auf di© Höh© der Stove &* erhöht und dort gehalten wird.

Wie .

/frgiter oben, wo die Feststellungen &qt Erfinder abgehandelt wurden, bereits beschrieben wurde, nahmen jene Kor&eXemente,» die mit einem kleinen Kordwinkel angeordnet sindU wann der Keifen mit Luft auf einen, gewissen* .pruek gebracht wird, ains-Zugkraft (E, auf, die einen großen Teil des gesamten Zuge darstellt, die durch den Luftdruck auf den GÜrts&X ausgeübt wird, und jedes Kordelement, das teit dem kleinen Winkel ang@<» ordnet ist, tragt einen Teil t* des genannten Zugs T./wobei ein Elastizitätsmodul Ils.* ersseugt wird; während jesi© Kordel©«- raente, die znit einem großen Kord>7inksl angeordnet sind, eine Zugkraft T₂ aufnehmen^ welche einen kleineren Teil des gesamten Zugs darstellt, der durch den Luftdruck auf den Gürtel ausgeübt wird, und jedes Kordelement, das mit dem großen Winkel angeordnet ist, trägt einen Teil t₂ der genannten Zugspannung T₂* wobei ein Elastisit&temodul Ka* ₂ erzeugt wird, welches kleiner als Ka₁ isto ...

Demgemäß besitzen in herkössmLichen pneumatischen .Reifen solcher Art vorliegende Verstärkungskordelemente, die im Gürtel mit einem kleinen Winkel angeordnet sind» Elastizitätsmoduleigenschaften,. die sich von denjenigen Kord elementen unter-

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scheiden, die mit einem großen KordwAnkel angeordnet sind, wie dies durch d£e Kurven a und a¹ von Fig· 3 gezeigt wird. Ein solcher Unterschied im Elastizitätsmodul verringert die zusammengesetzten VerstärkuBgswirkungen derartiger Kordelemante, die unterschiedliche Kordwinkel aufweisen. Wenn weiterhin der Reifen mit Luft auf einen gewissen Druck gebracht wird; dann bildet sich zwischen den in- verschiedenen Winkeln ,^angeordneten Kordoleaenton ein Zugspcuumngsuntersohied, beispielsweise (t, - tg) in Figo J₉ aus, was eur Folge hat, daff der Untersohied lsi Elastizitätsmodul veiter gesteigert wird, beispielsweise bis auf einen Betrag vor (Ma₁ - Ha'₂). Hierdurch weMen die susammengesefczten Terstärkungswlrkungen weiter

Hingegen werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsfona des Srfindungsgegenstands diejenigen Kordeleaente, die die durch Kurve a von FIg₀ 3 dargestellten Elastizitätsusoduleigensehaften besitzen, beim Vulkanisieren im ffürtel unter einem kleinen Winkel in Bezug auf die Äque.torrichtttng des Gürtels angeordnet, während diejenigen Kordelemente» welche die durch die Kurve b dargestellten höheren Elastizitätsmoduleigenachaften besitzen» beim Vulkanisieren im Gürtel mit einem großen Kordwinkal in Bezug auf die Äquatorrichtung desselben angeordnet werden. Somit kann der Unterschied in den Elastizitätsmoduleigensohaften zwischen den in verschiedenen Kordwinkeln ange-

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ordneten Kordiilemsatan, tsie sie be3spialauels® ctarsii (a - a') sind, nach üem ViOkanleioären s©g©r' ¥@raa,ehläesigt

erfändUBiJ8@s®lß®a pne-pmatisohta R®££®n tdxd Elaatlaitätsmodul JIb genii der Xerro fe fiü* äi@ Z^ta^aft im. τιάΛ Inzft aufgefülltes Stsstaiiä. se aTJBgew^ü,t_p daJß er jenig©^ BloetisltaftBDiodal _Ha₁ -.· ;" · gleioSi ©der iJmliqh. ist _ß der geiüä® der Kuxve ß IUr di© Z^^öttft. "I₁ ^©ßer ist al® Somit wird ein© eif©fefeir© Y

Durch ©ine derart wirksais® YerstastoagsirirkTOaig tfcwFCh die Kordelemente wird es möglieh gemacht, dem Iamfflaohenteil des Reifens vermittels des erfindrassgoraäßea, ©towels die gewünschte Steiflieit 2m verleihen« Inders ausgedrückt heißt das, daß durch die Prinzipien dor E rfindung es möglich, gemacht -wird, einen pneumatischen Reifen zu schaffen, der einen Laufflächenteil von idealer Steifheit besitzt, indem ■sowohl eine übermäßige Steifheit des Laufflächenteile, der einen durch feste Metalldrähte vorstärkten Gürtel aufweist, als auch übermäßig niedrige Steifheit dee Lauffltlchenteils, der einen durch Xordelemente _t die mit einem Winkel von Null angeordnet sind und aus flexiblem Material bestehen, versteiften Gürtel aufweist, vermieden werden.

Der erfindungsgemäße Gürtel ergibt auch eine Verringerung der Kosten, und zwar wegen der Tatsache, daß Kordelejcente

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•welche die durch die Kurve "b. von Fig_c 3 gezeigten iäigenschaften aufweisen, durch Verwendung von ausschließlich herköiEinlicheri Materialien hergestellt werden können,falls dies ge- .

wünöcht' ist. Beispielweise'·können die durch die Kurve b von

.,..', . hergestellt Fig. 3 dargestellten Kordelemente aufi dem gleichen Material/ verdenk wie diejenigen der Kurve a, ir .dem sie unter sauber ausgewählten Behandlungsbsdihgungen verarbeitet werden, xfio z.Bc durch die richtige Auswahl der Verdrill ¹WDg₀der während des Verfahrens auf die Kordelemente angewendeten Spannung usvr_e, ■so daß der Elastizitätsmodul der erstören höher wird, als derjenige der letzteren. Im Hinblick auf die oben erwähnte Tatsache, daß die Verwendung von Koix'.elementen mit einem 'hohen •Elastizitätsmodul als Kordelemente, iäie mit großen Winkeln angeordnet sind, eine wirksamere Verstärkung ergibt als die Verstärkung, die durch Verwendung von herkömmlichen Verstärkungäkordelementen erhalten wird/ ist es'nun möglich, einen pneumatischen Reifen zu erhalten, der einen Laufflächenteil aufweist, welcher mit einer höheren Steifheit ausgerüstet ist als die herkömmlichen Reifen, auch wenn die Anzahl von Kordeleraenten, die darin eingebettet werden, verringert wird. In anderen Worten ausgedrückt heißt das_f der pneumatische Reifen der ■ Erfindung kann mit geringen Koat.cn hergestellt werden, weil die id Reifen unter versohle denen Kordvrinkeln zu verwendenden Kordeiemente aus dem gleichen Material hergestellt v/erdsn können und vreil weiterhin die Arif.ahl dorartiger Kordeloraente_s die in den Gürtel des Reifens eingebettet werden sollen, kleiner geholfeQ O/'g^g? ^^?9 ⁸^³ ^^Qi- horkömmlichen Reifen,

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Hs wird darauf hingewiesen, daß gemäß den Prinzipien der Erfindung, die für verschiedene Kordelemente des pneumatischen Reifens verwendeten Materialien, nicht "unbedingt gleich pein müssen, es ist vielmehr offensichtlich zulässig»· verschiedene Materialien für verschiedene Verstärkungskordelement© des Reifens zu verwenden, um die Ziele der Erfindung ra8g£Lichst gut zu erreichen. ' · ""

Durch Verwendung der optimalen Steifheit des Laufflächenteils des pneumatischen Reifens der Erfindung können die Kantenbil» duagskrafteigenöchaften und die Selbstaxisrichtungsdrehmomeni;'» eigenschaften·, des Reiföns ia hohem Maße verbessert werden, und gleichzeitig können die Abnützungsveriuste der Reifen beträchtlich verringert werden, ohne daß dabei irgendwelche nachteilige V.'irkungen auf die Vibration und. Bequemlichkeit eines mit solchen-Reifen ausgerüsteten Fahrzeuges eintreten,.

Der pneumatische Reifen gemäß der Erfindung wird nun ;,; * - ..·

anhand verschiedener Ausführungsformezi, die in den Zeichnungen illustriert sind, näher beschriebene ·

In den Figuren 4 und 5 weist der Reif en_p der ganz allgemein durch das Bezugszeichen 1 gekennKeic.Smet ist, einen Laufflächenteij. 2_f ein Paar Seitenwand-engen 3 und ein Paar Wulete 4 auf β Der Reifen ist auf eine Felge 5 aufgezogene Das Seiten-

wandungspaar 3 ist mit Hilfe einer Karkasse 6, die aus. minde-

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st ens einer gummierten Schicht besteht, und durch Endteile 7 der Karkasse, die um die Wulstringe 4a der Wulste 4 geschlagen Sind*verstärkt« Die Kordeleinente in der Karkasse 6 bei der speziellen erfindungsgeinäßen. Ausführungsform sind im wesentlichen in Radialdichtung ausgehend von der Drehachse dee Reifens angeordnet» In anderen Worten heißt das» daß die Kordelemente der Karkasse am Lauf fliichenteil des Reifens im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind-, so daß sie die Ä'quatorriclitung des Reifens unter rechten Y/inkeln schneiden·

Um eine saubere Verstärkung .des Laufflächenteils 2 zu erzielen, ist zvrischen dem Laufflächenteil 2 und der Karkasse 6 ein Gürtel 8 eingefügt» Bei dieser speziellen Ausführüngsform umfaßt der G-ürtel 8 vier gummierte Schichten 9, 10, 11 und Jede Schicht 9, 10, 11 oder 12 ist aus einem gummierten Reifengewebe hergestellt, welches Kordelemente aufweist, die aus hochflexiblen Materialien bestehen* wie z.B_o natürlichen Harzen, synthetischen Harzen und anderen anorganischen flexiblen Materialien< > Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Anordnung der Schichten 9 und 12 derart, daß die parallelen Kordelemente der Schicht 9 von der Äquatorrichtung des Reifens um einen Winkel von 13° in einer Richtung abweichen, während die Elemente der Schicht 12 um den gleichen Winkel von 15° jedoch in der anderen Richtung abweichen» Die Schichten 10 und 11 sind zwischen den .Schichten 9 und 12 in der V/eice angeordnet, daß die Richtung der parallelen Kordelemente der

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Schicht 12 von der Äquatorxlchtung de:3 Reifens um einen Win- · lcel von 33° in einer Richtung abweicht, -während die Kordele-

joente der Schicht 11 um den gleichen Winkel von 33° in der enderen. Richtung abweichen.» Diejenigen Kordalemente, die vom Äquator des Reifens um 13° abweichen, besitzen einen Elastizitätsmodul von 1,5 g/den bei einer Elongation von. 2#,- während diejonigen Kordelemente, die um 33 abweichen, einen Elastizitätsmodul von 2 g/den bei einer Elongation von 2$ besitzen«

Fig· 7 zeigt eino weitere Aus führungshorn des Erfindungsgegenstands, bei welchem vier Schichten 13, 14, 15 und 16 im Gürtel verwendet werden» jedoch weiehoa die Kordelemente der zweiten und der vierten Schicht 14 und 16, gerechnet auf die Richtung der Achse des Reifens zu, von der Äquatorrichtung dea Reifens um 13 nach beiden Seiten ab, während diejenigen der ersten und der dritten Schicht 15 und 15 vom Äquator um 33° nach beiden Seiten desselben abweichen.

-Pig. 8 zeigt-eine weitere Ausführungsform dee £rfindungsgegenstands, bei welchem sechs Schichten 17» 18, 19, 20, 21 und 22 verwendet werden, um einen Gürtel 8 zu bilden· Bei dieser Ausfuhrungsforai sind die Schichten 17 und 22 so angeordnet ₍ daß die Kordelemente derselben von der Äquatorrichtung des Reifon3 um einen Winkel zwischen 13 und 50° abweichen· Die Kordelemente der Schichten 18, 19_e 20 und 21 wäidsn vom Äquator um YJinkel zwischen 5 bis 20°.ab, \

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Es ist zulässig, verschiedene Abweichungswinkal für die Kordelemente in jeder Schicht des Gürtel« innerhalb der obengenannten Bereiche auszuwählen» so daß verschiedene Kombinationen von KordwinJieln erhalten werden. Gemäß dar Erfindung wird es möglich gemacht, einen LaufflächenteijL au erhalten, der eine ausgezeichnete Steifheit besitst, lncLexa Kordelemente rdt verschiedenen Elastizitätsmoduln in verschiedenen Kordwinkeln angeordnet werden, wie dies oben beschrieben wurdeό Weiterhin kann die Steifheit des Lauf flächente 51a des Reifens nach Wunsch innerhalb eines gewissen Bereichs ausgewählt werden, indem eine saubere Kombination von Kordwinfceln für verschiedene Schichten im Gürtel desselben verwendet wird,,

Figo 9 ist ein vereinfachtes Diagramm, welches die Anordnung der Kordelemente im Gürtel eines erfijidungsgeraäßen Reifens' illustriert. Diejenigen Kordelemente, die von der Äquatorrichtung Q-Q des Reifens um einen kleinen Winkel cC in entgegengesetzte Richtungen abweichen, bilden eine Anzahl von schmalen und langen Parallelogrammen, wie sie etwa durch daa Parallelogramm ABCD der Pigur dargestellt werden. In der Figur sind diejenJ-gen Kordelemente« die vom Äquator des Reifens um einen großen Winkel Q in entgegengesetzte Richtungen abweichen, durch linien ΰΒ, FD, GD und HB versinnbildlicht, welche innerhalb dos genannten Parallelogramms ABCD vorkommen₀ Eine Diagonalliuie ED öea ParallGXog.iamm3 der .Figur atollt ein Kordeleraent dar Karke-.ßse· 6'dar. i.3 wurde aufgrund von Ver— suchen gefunden, daß besonders gute Ergebnisse erhalten werden.

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BAD ORjQINAL

€-*> fm J *^ry

T-ronn man einen Kcr&\dvXe?J$}.nK Bereich von 5 Με 2O⁰G auswählt, währöhd rnsn. den etadoren Eordwinkel B₉ \:alohor größer-ist als der Winkel (^ , innerhalb de α. Bereichs von 15 bis 50° festlegt, so ä&S diejenigen KoraeleiasntG, die vjii den. Winkel ß ■ abweichen* dich mit den Seiten des Parallelograiamü ABCD ea. innerhalb derselben liegenden Punkte schneiden» Beste Resultate wurden erhalten, w&nn d5.e,ienigea Kordeleniento, die um den großen Winkel abweichen, sieh mit den Seiten des Paralle-

logramms ungef&hr an den Mittelpufckten E, F, G und H schneiden* Splche Kordelement© werden dssrch Gummi beim QtmBoierungD- und VulkanisierungBverfahren der Schichten miteinander ver« bundenj und somit dient jeder. Schnittpunkt der Kordelemairfce , als ein Knoten dos KordelementmechanisEUs des Gürtels. Bs ist aus Pigo 9 ©rsichtli.ch,, daß 3©des Parallelogramm, aas durch Kordelemente gebildet, wird, die .,um einen kleinen Winkel abweichen, wie 2oB_e',das ParsJLlelograinia ABCD, durch die ande·*· ren Kordelemente versteift wird, die ..um einen großen Winkel ß vom Äquator den Reifens abweichen« Cemgemäß besitzt der aus solchen Kordelementen bestehende, Gürtel die optimale Widerstandsfähigkeit gegenüber Beanspruchungen, die von äußeren Kräften Verursacht werden₉ tle,z,Bo.eina Kraft in Querrichtung P-P dos Reifens, eine Kraft längs, der Äquatorrichtung Q~Q des Reifens, eine Kraft in einer Richtung rechtwinklig zur Ebene, die durch aas Parallelogramm definiert wird, und eiue ssusanimengesetzte Kraft der letztgenannten' Kräfte in verschiedenen Richtungen« .

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Weiterhin dient ein Gürtel derartiger Konstruktion zur Erzielung einer optimalen Steifheit des Laufflächenteils des Reifens, auch wenn nicht-metallioche Kordelemente darin verwendet warden β ISine solche Verbesserung der Steifheit der Lauffläche wird weiter erhöht, wenn diejenigen Kordeleaente, die vom Äquator um große Winkel abweichen, vi© 2.B₀ EB, PD, GD und HB in Figo 9 ,mit einem höheren Elastizitätsmodul auegerUetet werden, wie diejenigen Kordelemente, die um einan kleinen Win-

abweichen
kel vom'Äquator/ wie ζ·Β_ο AB, BC, CD und DA von Fig.. 9·' " ·'·'·

r; 10a sind Kurven dargestellt, die den Zusammenhang des Schlupfwinkels und der .Kantenbildungakrs.ft verschiedener Reifen zeigen5 die Kurve D, stellt den genannten Zusammenhang eines Reifens dar, der mit einem erfrlndiingsgemaSen Gürtel ausgerüstet ist, die Kurve A~ stellt den genannten Zusammenhang bei einem Reifen dar, der einen Gürtol besitzt, welcher aus Kordelementen in triangulärer Anordnung wie oben beschrieben besteht, und die Kurve CU stellt den genannten Zusammenhang bei einem Reifen dar, der einen Gürtel besitzt, der aus Kordeleiaenten besteht, welche unter einem Winkel von 0° oder mit einem kleinen Winkel zur Äquatorrich-bung angeordnet sind» Wenn man die Kantenbildungskraft-Sigenechaften D- des erfindungegemäßen Reifens mit den entsprechenden Eigenschaften A~ des Reifens, xrelcher in triangulärer Weise angeordnete Metalldrahte aufweist, vergleicht, dann wird es klar» daß z^T.rar die

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Ka«teD.bildtiAiS3kraf-b dee ©rfindiaigsgemäOsn Reifens im Bereich Kleiner Schlupfwinkel etwas !deiner ist als diejenige einoa Reifens mil; den genannten Metalldrähten, daQ jedoch die gefährliche Abnahme der Kantenbildungskraft von einem gewissen Maximalwort in Abhängigkeit zur Erhöhung des Schlupfwinkels über einen gewissen kritischen Winkel, weLcher im Fall der Kurve Λ, 6° beträgt, beim erfindungegemäßen Reifen vollständig beseitigt wird.

Bs soll hervorgehoben werden, daß nicht nur Oie obengenannte Abnahme der Kantenbildungskraft, sondern auch"eine rasahe Sättigung der Kantenbildungskraft in dem obengenannten Reifen mit Metalldrähten ebenfalls gefährlich ist, weil der Fahrer eine derartige rasche Sättigung der ICantenbildungsi-raft nicht vorhersehen kann· Die Kant ent ildungakraft des erfindctngsgemäßen Reifens steigt langsamer als diejenigen des obengenannten Reifens mit Metalldrähten, di© der eogenannten Triangulation angaordnet sind«

Weiterhin sind die Kantenbildungskraft-läigenachaften des erfindungsgsnäßen Reifens derart, daß eine Erhöhung aufrecht erhalten wird, auch wenn der Schlupfwinkel jenseits 14° erhöht Viird.

v/enxi man andererseits die Xantanbildvugakraft-Jaigenschäften i), des erfindungsgeciäßen Reifens mit dön Kantenbilduugo-;raft·"

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Eigenschaften C« des Relfene mit der¹ verringerten Festigkeit am Laufflächenteil vergleicht, dann sieht nan, daß die Eigenschaften O- frei von der gefährlichen Abnahme der Kantenbildungskraft ist, wie dies durch die Kurve Aj angeseigt wird, außerdem ist die allgemeine Grüße der Kantenbildungskraft der Kurve C₃ beträchtlich kleiner als diejenige der Kurve D. und deshalb ist die maximale Kantenbildungekraft des ersteren ebenfalls kleiner als diejenige des letsteren.

Kurs gesagt heißt das, daß es durch ,die Xantenblldungaeigen-«· schäften des erfindangsgemaBen Eeifens, wie sie sich durch die Kurve D- darstellen, möglich gemacht wird, nachteilige Eigenschaften von gewöhnlichen Reifen, wie sie eich durch die Kurven A- und C- darstellen, vermieden werden, wodurch eine hohe Stabilität und ausgezeichnete Steuereigenschaften des Reifens ersielt werden können. ,

. 10b seigt Am Zusaaaenhaag swischtn den Schlupfwinkel und den Selbetausriohtungadrehmoaent verschiedener Reifen; dl· Kurve A, stellt den genannten Zusammenhang eines Reifen· dar, der Metalldx*ähte aufweist, die in einer triangulären Welse angeordnet sind, und die Kurve D> sselgt den genannten Zusammen· hang beim erfindungsgemSLSen Reifen. Ss ist aus der Figur offensichtlich, daß der Maximalwert des Selbstausriohtungsdreh-.mcments beim erfindungsgeaaßen Reifen bei kleineren Schlupfwinkeln auftritt als dies bei herkömmlichen Reifen alt den

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genannten Metalldrähten der Fall ist« Nachdem die Maximalwerte der Selbstausrichtungsdrehmomente erreicht sind, ißt die Geschwindigkeit der Abnahme des Selbstausrichtunßedreh· moments beim erfindungsgemäßen Heifen kleiner sIb bei der Kurve A₄, was zur Folge hat, daß der Schlupfwinkel, der einem Selbstausrichtungsdrehmoment von Null ν beim erfindungsgemäßen Reifen entspricht;, größer ist, als dies bei dem herkömmllehen Reifen der Fall ist, der durch die Kurve A^ dargestellt wird ο Außerdem ist es im Hinb.li.ck auf die Tatsache, daß das Selbstausrichtungsdrehmonsent des erfindungsgemäßen Reifens für kleine Schlupf winkel kleiner ist als bei dew ■ herkömmlichen Reifen, möglich, "bei dem erfindungsgemäßen tteifen das Steuerrad mit einer kleineren Kraft zu führen .ale bei den genannten herkömmlichen Keifen· Deshalb machen es die ausgezeichneten Selbstausrichtungsdrehmoraents-Bigenschaften des erfindungsgemäßen Reifens möglich, einem mit solchen Keifen ausgerüsteten Fahrzeug ausgezeichnete Fahreigenschaften zu verleihen· . '

Um den Vorteil der erfindwigsgeiaäßen Reifen ine richtige Licht zu rücken, wurden die Abnütauxigsverluste gemessen; es wurde aufgrund von Versuchen gefundene daß die Abnützungsverluste beim erfindungsgemäßen Reifen tun ungefähr 3C# kleiner waren als bei Reifen mit einem Gürtel, der aus Kordelementen bestand, welche im wesentlichen mit einer Neigung von Null

oder mit einem kleinen Winkel zum Äquator dee Reifens ange-

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ordnet sind. Die übermäßige Vibration -und lörraentwicklung,
von der ein Reifen mit in triangulärer Weise angeordneten
metallischen Kordelementen begleitet ißt, werden beim erfindungsgemäßen Reifen vollständig ausgeschaltet« Somit wird
durch den erf indungsgeiaäßen Reifen eine Verbesserung· der
Fahreigensohaften eines mit solchen Reifen ausgerüsteten.
Fahrzeuge erreicht« während gleichzeitig die gleiche geringe Abnutzung beibehalten wird, welche Reifen aufweisen» die in triangulärer Weise eingebettet· Ketalldrähte enthalten« .

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BAD ORaQiNAL

Claims (6)

P 16 ο5 6ο2.3 2. Januar 197ο Patentansprüche

1. Pneumatischer Reifen, bestehend aus einem Metalldrähte umfassenden Wulstpaar« einer zwischen dem Wulstpaar im wesentlichen in radialer Richtung ausgehend von der Drehachse des Reifens sich erstreckenden Karkasse, welche mindestens eine Kordelemente aus flexiblem Material einschliessende gummierte Schicht umfasst, einer Lauffläche, die mit geeignetem Abstand auf der Karkasse befestigt 1st, und einen Gürtel, der zwischen der Lauffläche und der Karkasse eingefügt ist, dadurch ge ke nn ζ eichne t , dass der Gürtel (2) aus einer ersten Gruppe von Schichten (9, 12), die Kordelemente mit einem gewissen Elastizitätsmodul elnschllessen, und aus einer zweiten Gruppe von Schichten (lo, ll), die Kordelemente mit einem grösseren Elastizitätsmodul als dem der ersten Gruppe einschliessen, besteht, wobei die Kordelemente in jader Schicht des Gürtels innerhalb der Schicht parallel liegen und wobei die erste Gruppe mindestens ein Paar Schichten (9, 12} umfasst, deren Kordelemente von der Kquatorrichtung des Reifens nach beiden Seiten der Kquatorriehtung um einen ersten Winkel von 5° bis 17° abweichen * und die zweite Gruppe mindestens ein Paar Schichten (lo, 11) umfasst, deren Kordelemente von der Kquatorriehtung nach beiden Seiten der Äquator« richtung um einen zweiten Winkel von (13° bis 50⁰ abweichen, und wobei der zweite Winkel grosser ist als der Winkel,

2. Pneumatischer Helfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kordelemente der zweiten Gruppe SohieH«** Vick **;% ««Lndestens einem Parallele

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■ ieueifniörkgsn!Art7,;.._A,.i· ,· ·;..,Miemmsges.v,4f.

ι^ί- Γ** ίΤ* /^1* ^v

üb ο O^

das durch die Kordelemente der ersten Gruppe, von Schichten, gebildet wird_fl sowohl an einem Scheitel eines grossen Innenwinkels des Parallelogramms als auch ungefähr am Mittelpunkt derjenigen Seite des Parallelogramms, die dem genannten Scheitel gegenüberliegt, schneiden.

3. Pneumatischer Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, dass die erste Gruppe ein Paar Schichten umfasst, die Kordelemente enthalten, die einen Elastizitätsmodul von 1,5 g/den bei einer Elongation von 2$ aufweisen, wobei die Schichten der ersten Gruppe von der Äquatorrichtung des Reifens um 13° nach beiden Seiten der Äquatorrichtung abweichen, und dass die zweite Gruppe ein Paar Schichten umfasst, die Kordelemente enthalten, welche einen Elastizitätsmodul von 2 g/den bei einer Elongation von 2$ besitzen, trobei die Schichten der zweiten Gruppe von der Äquatorrichtung des Reifens um 33° nach beiden Seiten der Äquatorialrichtung abweichen«

4. Pneumatischer Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem döf Gürtel vier Schichten umfasst, dadurch g e k e h η ζ e i c h η e t , dass die erste und die vierte Schicht desselben, gezählt vom entferntesten Ende von der Rotationsachse des Reifens, die erste Gruppe bilden, während die restlichen Schichten die zweite Gruppe bilden.

5. Pneumatischer Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis' 3, bei welchem der Gürtel vier Schichten umfasst, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass die erste und die dritte Schicht desselben, gezählt vom entferntesten Ende von der Rotationsachse des Reifens, die erste Gruppe bilden, während die restlichen Schichten die zweite Gruppe bilden.

6.. Pneumatischer Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gürtel sechs Schichten umfasst, die aus den ersten und den'zx-zeiten

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Gruppen von "Schichten besteht«

7« Pneumatischer Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche* dadurch g e k e η η ζ ε i e h m e \.₉ dass die Kordelemente aus Naturharzen^ synthetischen Harzen oder anderen organischen flexiblen Materialien hergestellt sind, : z' - ■".;

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