DE1680421A1

DE1680421A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE1680421A1
Application number: DE19661680421
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1965-12-01
Filing date: 1966-11-30
Publication date: 1970-08-06
Also published as: GB1170437A; ES334009A1; LU52469A1; BE690063A; US3515197A; NL130939C; FR1473029A; NL6616090A; JPS5117761B1; SE337178B

Description

I-IICHEIiIN & CIE. (Compagnie Generale des Etablissements Michelin)
Clermont-Ferrand / Frankreich

Unser Zeichen: M 1019

Luftreifen

Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen und insbesondere auf Luftreifen für schnelle und leistungsstarke Wagen.

Bekanntlich ist man bestrebt, zur Verbesserung der Stabilität von Kraftfahrzeugen und gegebenenfalls zur Herabsetzung der Neigung, bei der Kurvenfahrt den Kurvenwinkel zu vergrössern, dahin zu wirken, dass der Schräglauf der auf den Hinterrädern montierten Luftreifen geringer ist als der Schräglauf der auf den Vorderrädern montierten Luftreifen. Im allgemeinen

wird

Pr/Kei/Str

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wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass "bei Verwendung gleicher Luftreifen auf den Vorder- und den Hinterrädern die hinteren Reifen auf einen höheren Druck aufgeblasen werden als die Vorderreifen, so dass sie einem Schräglaufen grösseren Widerstand entgegensetzen,, Dies ist jedoch nur bei weniger leistungsstarken, verhältnismässig langsamen [Fahrzeugen möglich, deren Hinterachse im wesentlichen nicht mehr zu tragen hat als die Vorderachse. Der Druckunterschied zwischen den Vorder- und den Hinterreifen ist natürlich entsprechend grosser, je höhere lasten die Hinterreifen zu tragen haben«. Unter bestimmten ungünstigen Verhältnissen kann dies dazu führen, dass man die Vorderreifen mit zu geringem Druck und die Hinterreifen mit zu hohem Druck aufbläst, was jedoch nicht ohne Nachteile ist» Zu diesen Nachteilen gehören eine schnelle Abnutzung der Reifen, ein Mangel an Fahrkomfort infolge des übermässigen Aufblasdruckes der Luftreifen und eine verminderte Bodenhaftung der Hinterräder auf unebenem Boden, der einen Rückprall der übermässig aufgeblasenen Reifen verursacht»

Im Fall sehr schneller und leistungsstarker Wagen hat man, um die volle Motorleistung ausnutzen zu

können 009832/0782

können und ein Durchdrehen der Antriebsräder zu vermeiden, die Hinterräder stärker und die Vorderräder weniger "belastet, indem der Motor hinten oder in einer Stellung hinter dem Schwerpunkt angeordnet wurde ο Unter diesen Bedingungen kann man durch einfache Regelung des Aufbiasdruckes den Vorder- und Hinterreifen nicht mehr verhältnismässig ausreichende Schräglaufeigenschaften geben und die bei solchen Fahrzeugen ausgesprochene neigung, aus der Kurve herauszulaufen, nicht beseitigen. In der Praxis begnügt man sich nicht nur mit einer Regelung des Aufblasdruckes, sondern man verwendet vor allem vorn und hinten Reifen unterschiedlicher Abmessungen, wobei die Reifen mit breiterer lauffläche auf den Hinterrädern montiert werden. So gibt es beispielsweise schnelle Wagen, die mit Luftreifen der Abmessungen 5β50 χ 15 auf-den Vorderrädern und mit Luftreifen der Abmessungen 6«00 χ 15 oder 6.50 χ 15 oder sogar 7.00 χ 15, ja sogar 7.25 χ 15 auf den Hinterrädern bestückt sind.

Abgesehen davon, dass diese Lösung weder das Problem des Rückpralls und der geringeren Bodenhaftung der hinteren Räder auf unebenem Gelände löst noch den mangelnden Fahrkomfort und die schnelle Reifenab

nutzung
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nutzung vermeidet, hat diese Lösung zahlreiche andere Nachteile. So ist mehr Platz erforderlich, um die Hinterräder des Fahrzeuges unterzubringen, und die dicken Luftreifen und die ihnen entsprechenden Räder sind verhältnismässig teuer. Zudem wächst der hydrodynamische Widerstand und die Neigung, bei grosser Geschwindigkeit auf Wasserfilmen ins Rutschen zu kommen, mit der Breite der Lauffläche an. Schliesslich müssen wenigstens zwei Reserveräder mitgenommen werden, da man sonst bei einer Reifenpanne oder einem Unfall Gefahr läuft, auf der gleichen Achse zwei Reifen mit sehr verschiedenen Laufflächenumfängen benutzen zu müssen.

Die Erfindung hilft diesen zahlreichen Mängeln ab und bietet die Möglichkeit, selbst auf schnellen und leistungsstarken Wagen vorn und hinten Luftreifen von gleichen Abmessungen verwenden zu können und zwar unter nur wenig unähnlichen Bedingungen hinsichtlich des Druckes und der Durchbiegung unter der Last.

Die Luftreifen gemäss der Erfindung haben eine Radialkarkasse und eine Lauffläche, die durch eine Scheitelarmierung verstärkt ist. Dabei kennzeichnen sich die

erfindungsgemässen

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erfindungsgemässen Reifen bei gleichen Abmessungen für die Vorder- und die Hinterräder eines Fahrzeuges dadurch, dass der Schräglaufkoeffizient der hinteren Reifen grosser ist als der Schräglaufkoeffizient der vorderen Reifen, und zwar bei Belastungs- und Druckwerten, die den normalen Gebrauchswerten gleich sind oder nahekommen, so dass man es erreichen kann, dass das Verhältnis des Schräglaufkoeffizienten zu der von dem Reifen getragenen Last hinten grosser ist als vorne, und zwar bei gleicher Durchbiegung» In der Praxis soll der Schräglauf^^,koeffizient der hinteren Reifen mehr als etwa das 1,2-fache des Schräglaufkoeffizienten der vorderen Reifen betragen, wobei diese Koeffizienten bei einem Druck und einer Belastung gemessen sind, die den normalen Gebrauchswerten entsprechen oder ihnen nahekommen. Wenn diese Bedingung eingehalten v/ird, so erreicht man es bei der üblichen Aufteilungjder Belastung des Fahrzeuges auf die Vorder- und die Hinterachse, dass einerseits an den Hinterrädern ein Schräglauf auftritt, der kleiner ist als der Schräglauf an den Vorderrädern (so dass das Verhältnis des Sehräglauf-koeffizienten zu der von dem Reifen getragenen Last hinten grosser ist'als vorn), und dass andererseits die Durch

biegungen

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biegungen der Vorder- und Hinterreifen im wesentlichen auf den gleichen viert gebracht werden, wenn man in Abhängigkeit von den Belastungen geeignete Aufblaßdrücke wählt, ohne dass eine Überlastung, ein libermässiger oder ein unzureichender Aufblasdruck vorliegt. Die "Vorder- und die Hinterreifen arbeiten dann hinsichtlich der Ermüdung der Karkasse, der Abnutsung der Lauffläche bei geradlinigem Lauf und der senkrechten Biegsamkeit, unter im wesentlichen gleichen und normalen Bedingungen. Man kann die Reifen somit unter Bedingungen verwenden, die optimalen Bedingungen sehr nahe kommen. Dadurch, dass die Hinberreifen nicht übermässig aufgeblasen v/erden, verbessert sich der Fahrkomfort und vor allem die Bodenhaftung des hinteren Reifensataes, indem ein Schleudern auf unebenem Gelände, in Kurven, bei der Beschleunigung und beim Bremsen vermieden wird. Dadurch, dass die vorderen Reifen nicht mit vermindertem Druck aufgeblasen werden, wird die Abnutzung in den Kurven vermindert. Üchliesslich kommen die Nachteile, die sich aus der NotwerrLgkeit ergeben, vorne und hinten Reifen von verschiedenen Abmessungen benutzen zu müssen, in Fortfall, und zwar umso mehr als die Benutzung von Reifen mit radialer Karkasse dLe Möglichkeit gibt, für die vier Räder die kleinere der beiden ReLfenabmeasungen su

wählen

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wählen,. die "bis jetzt in Gebrauch sind

Als Schräglaufkoeffizient D eines Reifens bezeichnet man bei einer gegebenen Belastung und einem gegebenen Druck das Verhältnis ^, wobei F eine auf den Reifen einwirkende seitlich gerichtete Kraft und cf der Schräglaufwinkel ist, der sich unter dem Einfluss der seitlich gerichteten Kraft P ergibt.. Wenn cP klein, beispielsweise kleiner als oder gleich 3° ist, so besteht zwischen J und cP Proportionalität. Im allgemeinen bemisst man D durch eine solche Wahl von P, dassκΡ einen Wert gleich oder nahebei 2° annimmt ο Der Schräglaufkoeffizient D kann in verschiedenen Einheiten ausgedrückt werden«. In der vorliegenden Beschreibung werden die Schräglaufkoeffizienten in Decanewton je Grad Schräglauf ausgedrückt, und die Abkürzung dafür ist "dan⁰".,

Um den Schräglaufkoeffizienteη zu variieren und Reifen von gleichen Abmessungen, aber gleichzeitig iiohen und wesentlich verschiedenen Schräglaufkoeffizienten zu erhalten, kann man getrennt oder gleichzeitig ein oder mehrere der nachfolgend aufgeführter^

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geführten Faktoren verwenden, wobei zu beachten ist, dass es sich um Reifen mit radialer Karkasse und Sche-itelarmierung handelt„ Die wirksamsten Faktoren sind die folgenden:

a) Winkel der Kabel der Scheitelschichten,

b) Elastizitätsmodul des Kalandrierungsgummis der Scheitelschichten,

c) Elastizitätsmodul der die Scheitelschichten bildenden Kabel,

d) Elastizitätsmodul des die Lauffläche bildenden Gummis,

e) Breite der Scheitelschiehten,

f) Anzahl der Scheitelschiehten und

g) Richtung der Einschnitte und der Profilelemente der Lauffläche«

Die nachfolgenden Beispiele zeigen, in welcher Richtung jeder Faktor sich auswirkt» Obwohl jedes Bei_T spiel die Wirkung eines einzigen Faktors erkennen lässt, so kann man doch wenigstens zwei Faktoren kombinieren, um zu einem Schräglaufkoeffi-

zienten 009832/0752

16004

aiontsm zu kommen, der sich wenigstens um 20 Φ von dsm V/erb des geringsten Sohräglaufkoeuflaientsn unterscheidet.

In Anbetracht dessen, dass ein Schräglauf des Fahrzeuges mit einer örtlichen ßuluntungö'/ex'achiebun;¹; verbunden la!;, ao kann der Untersohiod sv/iuolum den '/order- und den iiint erreif en autsourdem auch dadurch ersiölü werden, dass man dem lioit'on g egenühoi.' der Kit bellängfsebene eine afsynimobrisehe Struktur gibt, und Ev/ar vorn und hinten identische Reifen varv/endet, die ,jedoch Ln vor um hl edener VA"ii:-.:e mont.L ort, derart-, daijs die Aun:;eriBoi !,o der .Hi nt er reifem dor Iunenno i t, ; d π r 7 ο r d ο r r ο i £ α η % η b π ρ ι· i oh!;,

Eli; arjyßir.ißkrii-iohiJi· R;i fen hat, ;jo n;u':hdoi-i uij dns' ^:i.U'.'avni^r _t iuf von der* iii. t;!;o Ll .^ngaobeno nua naoh d ;>r jiru.-n oduf ti*"; r itiidfifon ,!eibo bin, d, h, woiui dl.·.· Iu .it'Lb L :i.-il f ;> ** k'i.hlun^ ϊ/Li-ktiHflt) ίά*.Γί; 7um dir ill I; ?; ; M.'ui., :jj».;u ; -ΊΊ;; in Φ;£' -Μη·:ί1 uünr' dot" Λ(!·!·!ί -■■■.!. i' ■:. -;h^;;· .n·.·; -/Ii.-;-.'., πι' ^;· ί* Li oii π i-":hl; d*ui ; 1 ichji? ''. ■.'■■; > ^:ι;-Ί/νΐ ί.Ί --; ;Ί ". i cn S si.. f'-jj. d¹:-' i.n fr ^d ο ;i (;·;}!,;£i-lon Αιι:μ''^;μ enn·;· i^-f, ü .. ::·Μ,ι^: 7 ■»/·. J '.-ill·'! I i.:;]t :ν/ί· ί! 'ii^ -i Π g, ft i ··. :-. \ it lirr \: L r'>;fl Ί^!1ί'..ϊ- -■■i 't-.f- !n,ji) , :i !.! i :i si --!11('M- iH'Jull ;·_-;■.· ί 'Λ ϊ< ϊ. ! ί Mi . '■-.'■Λ : ■*.!-·. ■' αϊ ί■ ■ üf,·; ; i ti ;! ? .. .-ji-Ί ^;Jii I < ■ ι Γ?, UuJ ί: 5 ί :!■«■;■

■■. - tti'i '., ! ΙΠ2· _ .

0 0 9 8 J i / Ο '/ ϋ 2 BAD ORIGINAL

sυitlieh gerichteten, von dem Reifen auf den Boden übarbragonen Krafb, die quer aur Pahrzeugraitte nach atiEisen gerichtet sind, der Schräglaufkoeffizlenb den höhe ι· en Wert annimmt _f Vorn wird der Reifen dagegen derart angeordnet, dana bei Stüssen in der gleichen Richtung wie vorstehend angegeben der V/jt'i; ileij Schrägluufkooffiwlenton am gcU'ingaben ist» Auf diewe Weiao Bind in Kurven, v/o dia Zentrifugal·- kraft zuv Wirkung kommt, die Hinberreifen -diejenigen, die dem Sehräglauf den gröaseren V/idordbatid entgegensetzen und tJomLt dem geringeren Sohfäg.Lauf unterliegen,

DIv)Oi) Art dot· Anordnung von unuymmetri.üohfjn lieLfan k.mü geniiuiij du ν Wr't'lndung mit VurtaLl. jelbtit; bei go-./nluiliuhen Κγμι:t; fahrzeugen Anv/onduiig finden, und ii-ίΐαν unabhängig von dom Grad dor UrujytnmebL¹Ie₁

Rio ifntiorf-irthiodo dar beiden i't;i.i'arit-iaLi .·η .,ur Kr--'■; i ■■! Ui-; Hü;ir Un;^:j;/]iiruoi;ri.o und ο I no π .i.uirii ,! ;iuf-1'!·-if f.bsL.-inti-jH mit vvH':i ihi ('d;jH{in V.'orboii Jo n:u:h der in^hLung Ίϋί^{1 ?}!!i-!L*krurt: kann g_;;n·.; al.!glucin diit'oh ■Λ'\'. ;.;i ol ίϊϊϋίΐ Hi. hi; u L .u'^ioi.b v/or ,Io ti v/L) di-]onLgon ".!if DIf Γ :r ;Ut; i ! ,u'nti .··; :.:weirif> i;.jlfftu ^d ti g !.·.: Lüiion :\·ϊ!'>;.:ίίΜΓ-_ ..·.*!. it« ;ι· iini;.:t ;·■ sii i ■: Π i -:h »n .ϊ liri'r. I viC-

(i ii J Β 3 2 / 0 7 f> 1

Koeffizienten. Es genügt, den asymmetrischen Reifen als ein aus zwei Halbreifen gleicher Abmessungen, aber verschiedener Struktur bestehendes Gebilde su betrachten, um zu erkennen, dass die beiden Differenzierungsarten grundsätzlich die gleichen sind.

Die nachfolgenden Beispiele zeigen, wie die verschiedenen Mittel dazu "benutzt werden können, um auf den Seitenverlagerungskoeffizienten einzuwirken. Diese Beispiele beziehen sich auf verschiedene Reifenstrukturen, welche in der Zeichnung im Schnitt bzw. im Grundriss dargestellt sind. In der Zeichnung stellen dar:

Pig. 1 A und 1 B einen Reifen mit radialer Karkasse und einer Scheitelbewehrung aus drei Dreiecksschichten,

Pig. 2 A und 2 B einen Reifen mit radialer Karkasse und

einer Scheitelbewehrung aus zwei gekreuzten Schichten,

Pig. 3 A und 3 B einen Reifen mit radialer Karkasse und einer Scheitelbewehrung mit zwei gekreuzten Schichten, deren eine zurückgeschlagene Ränder hat,

4 A

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Fig. 4 A und 4 B einen Reifen mit radialer Karkasse und vier- Scheitelsc.hic.hten, und

Fig. 5 A und 5 B einen Reifen mit radialer Karkasse und einer Seheitelbewehrung, die aus einer ersten Schicht von gleicher Breite wie die Lauffläche und einer zweiten Schicht "besteht, welche in •zwei Halbschichten aufgeteilt ist. _

Aus allen Figuren ist die Radialkarkasse IO .,ersichtlich, die gemäss den nachfolgenden Beispielen aus Textilmaterial besteht, jedoch auch aus einem anderen Material gefertigt sein kann, ohne dass dabei der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Ferner sind aus den Figuren die Schichten 1, 2, 3 und 4 zu ersehen, die von der Karkasse ab zählen. Die Anzahl und die Anordnung der Schichten ist in den einzelnen Figuren verschieden, und die Merkmale dieser Schichten sind in den verschiedenen Beispielen im einzelnen angegeben. Im übrigen zeigen die Figuren die üblichen Elemente eines Reifens, nämlich die Lauffläche 11, die Wulste 12 und 13 und die Wulstdrähte 14 und In den einen G_rundriss darstellenden Figuren sind die jede Schicht kennzeichnenden Parameter (Winkel und Breite) zu erkennen.

1. Einfluss

009832/0752

1. Einfluss der Winkel der Scheitelschichten

a) luftreifen des in Fig. 1 gezeigten Typs: die beiden Reifen I und II haben gemeinsam die nachfolgenden Merkmale:

Abmessung:	165	X 380
Rad:	4.	J x 15
Belastung:	400	kg
Druck:	1,8	bar

Die Stahlschichten bestehen aus Stahlkabeln, die durch eine Zusammenfassung von zehn Drähten von 0,18 mm in zwei Schichten (eine Seele aus zwei Drähten, eine Hülle aus acht Drähten) gebildet werden. Diese Kabel sind in einem gleichen Gummi von einem Elastizitätsmodul bei lOO^iger Streckung gleich 390 Dezibar, (dbar ) kalandriert. Die beiden Reifen I und II weisen die nachfolgenden Unterschiede auf:

Reifen I Reifen II

Scheitelschichtwinkel 1 >Λ 80° nach rechts 80° nach rechts " 2fi 22° nach rechts 30° nach rechts

3^-17° nach links 24° nach links

Sehräglauf«

koeffizient in dan⁰ · 80 66

009832/0752

-H-

Der Sohräglaufkoeffizient ändert sich umgekehrt zu dem Winkel der Arbeitsschichten 2 und 3 ο Der Schräg— laufkoeffizient des Reifens I ist um etwa 20 tfo grosser als derjenige des Reifens II, der schon einen hohen Wert hat»

b) Reifen des in Figo 2 gezeigten Typs:

Die den Reifen III und IV gemeinsamen Merkmale sind:

Abmessung: 135 χ 380

Rad: 4 J. 15

Belastung: 200 kg

Druck: 1, 6 bar

Verwendet sind hier die gleichen Stahlkabel wie oben, doch hat der Kalandriergummi dieser Kabel bei 1OQ # einen Modul von 875 dbar.

Die Reifen III und IV weisen folgende Unterschiede auf:

Reifen III Reifen IV

Scheitelsohiohtwinkel I/⁵ 18°nach rechts 30°nach reohte

¹¹ If 18° nach links 26°_naoh linke Sohräglaufkoeffizient in dan⁰ 60 41

009832/0752 Dtr

Der Schräglaufkoeffizient ändert sich auch in diesem-Falle umgekehrt zu den Winkeln der Scheitelschichten.

2. Einfluss des Moduls des- Kalandrierungsgummis

Die beiden Reifen V und VI des in Fig. 2 gezeigten Typs haben gemeinsam die nachfolgenden Merkmale:.

Abmessung: 165 χ 380 .

Rad: *|' J-15 ' Belastung: 400 kg
Druck: 1,8 bar

Winkel der Scheitelschichten: 26° nach rechts und

26° nach links

Die Schichten b estehen aus Stahlkabeln mit vier Drähten von 0,23 mm, die in verschiedenen Gummis kalandriert sind·

Folgende Unterschiede sind vorhanden:

Reifen V Reifen VI Modul des Kalandrierungs-

gummis in dbar bei W0tf> 390 ' 875 Schräglaufkoeffizient (dan⁰) 62 79 *

' ^ε*; ■ "\ Der 009832/0752 -

Per Schräglaufkoeffizient steigt mit dem Modul des Zalandrierungsgummis an„ Der Unterschied zwischen den Schräglaufkoeffizienten ist grosser als 20 fo.

5o Einfluss des Elastizitätsmoduls der Scheitelbewehrungskabel

a) Zwei Keifen des Typs nach Figo 3 haben gemeinsam die nachfolgenden Merkmale:

Abmessung: 180 χ Rad: 5 J-15 Belastung: 400 kg Druck: 2,0 bar Scheitelschichtwinkel TdC 19° nach rechts Scheitelschichtwinkel 2p 38° nach links Modul tei 100?^ des Kalandrierungsgummis: 390 dbar«

Die Reifen zeigen andererseits folgende Unterschiede:

Reifen VII

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,· Seifen VII ' Reifen VIII

Scheitelschicht 1 : KaTDeI i Stahl 3(1+6)0,12 mm Nylon 2x2x1680

Scheitelschicht 2 : Kabel : Stahl■ 3(1+6)0,1-5 mm Stahl (2+8)0,18nm Schräglaufkoeffizient
in dan⁰: 119 84,5

Die Formel der Kabel gibt die Anzahl der Stränge, die Anzahl

der Drähte in aufeinanderfolgenden Schichten (beispielsweise

1+6 oder 2+8) in jedem Strang und schliesslich den Durchmesser

des Drahtes in mm oder, im Falle von Nylon, die Denierzahl an<>

Stahl liefert somit einen Schräglaufkoeffizienten, der grosser ist als derjenige, welcher sich bei einer Kombination Stahl + Nylon ergibt« Der Schräglaufkoeffizient dieser Kombination ist jedoch bereits sehr hocho .

b) Die gleiche Schlussfolgerung ergibt sich aus dem Vergleich der Reifen mit aüfeinanderliegenden Schichten, doh. des Typs, der in den Figo 1, 2 und 4 dargestellt isto

Die Reifen IX und X entsprechen den Typen der ^¹Ig. 1 bzw. 4. Sie haben gemeinsam die nachfolgenden Merkmale:

Abmessung: 165 χ 380 Radi 4·| J 15

00 98 3 2/0762 Belastung

	400	kg	1680421
Belastung:	1,6	bar ■
Druck r

Im übrigen sind bei den Reifen folgende Unterschiede zu ver>-

zeichnen:

Anzahl der Scheitelschiohten
Art der Kabel Winkel

Kalandrierung Modul bei 100° (in bar) Schräglaufkoeffizient (dan⁰)

Reifen IX

Stahl (2+8)0,18 80°rechts, 28°rechts 18°links

390

80

Reifen X

Nylon 2 χ 840 3O°links,15°rechts, T0^olinks,10°reoht3

875

Man hat in diesem Pail vier Strukturunterschiede zu verzeichnen, drei derselben begünstigen den Reifen X hinsichtlich des Wertes des Schräglaufkoeffizienten (Anzahl der Schichten, Winkel, Kalandrierung). Der vierte Strukturunterschied (Modul des Kabels) begünstigt den Reifen IX· Dieser letztere Faktor gibt den Ausschlag und erteilt dem Reifen IX einen£chräglaufkoeffizienten, der denjenigen des Reifens X um ein Drittel übersteigt»

4. Einfluss

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4. Einfluss des Moduls der Lauffläche

Die Reifen XI und XII des Typs nach sam· die folgenden Merkmale:

. 1 haben gemein

Abmessung: 165 x Rad: 4^ J 15 ■ Belastung: 400 kg Druck: 1, 6 "bar

Scheitelschichten: bestehen aus gleichen und in dem glei chen Gummi kalandrierten Stahlkabeln. Sie unterscheiden sich durch die Art des Gummis der Lauffläche:

Reifen XI

Reifen XII

Lauffläche

Modul bei 100$ (dbar)

Schräglaufkoeffizient (dan⁰)

Naturkautschuk " Kunstkautschuk

135

62,5

145

73

Die beiden Laufflächen unterscheiden sich, nicht nur durch die Art des Gummis und durch den statischen Modul des Gemisches sondern auch durch den dynamischen Modul, und die hysteritischen Verluste sind bei allen Frequenzen bei dem Kunstkautschuk höher als bei dem Gemisch auf

der Basis von Naturkautschuk. 009832/0752

5. Einfluss

5o Einfluss· der Breite der Scheitelschichten

Die beiden Reifen des Typs nach Mg» 5 haben gemeinsam die folgenden Merlanale:

Abmessung: 145 x H

Rad: 4 J-H

Belastung: 300 kg

Druckί 1,8 bar

Scheitelschicht 1:22°nach rechts Scheitelschicht 2:17°nach links Scheitelschicht 3:25°nach links

aus gleichen und in demselben Gummi kalandrierten Stahlkabeln

Die beiden Reifen weisen die folgenden Unterschiede auf:

Reifen XIII Reifen XIV

Breite der Schicht 1 in mm 106 110

Breite der Schichten 2 und 3 in mm 44 48

SchräglaufKoeffizient (dan⁰) 46,5 52

Bemerkt sei,, dass die Schraglaufkoeffizlenten einer Querkraft gemessen sind, die auf den Reifen am Boden einwirkt und in der Richtung von der Reifenmitte nach der Seite der Schickt 3 hin verläuft„

Eine Vergrö'sserung der Breite der Schichten unterhalb 10'$ 0.0 9 8 32/0752

erzeugt eine beträchtliche Vergrösserung des Schräglaufkoeffizienten von mehr als 10 ^.

6. Einfluss der Anzahl der Scheitelschichten

Zwei Reifen XV und XYI entsprechend den Typen nach den Pig. 1 und 2 haben geraeinsam die folgenden Merkmale:

Abmessung:	165 χ 400	390 dbar
Rad:	165 χ 400
Belastung:	400 kg
DCUGk ι	I,6 bar
Kaoel:	Stahl (2+7) <J,1d
Kaiandrie rung	(Modul bei 100^f/o):

LfJ Reifen haben die folgenden Unterschiede:

ReLlen XV - Re1Ton XVl

A u ι' υ i π find e r f ο 1 g e nd e ο': η e i t e Isc hie ii t on,

fireite in mm und v/inkel lib üO nach rechts -

106 2b°nach rechts 106 2i.°narsh rechts 12:-J 1o°nach linka 12β Ui^onach links

ufi'i'^Lont (dan⁰) 78

Die

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* 22 - .

Die Hinzufügung einer zusätzlichen Schicht erhöht den Schräglaufkoeffizienten in dem betrachteten Beispiel um 20 $.

7° Einfluss der Richtung der Profilierungen

Zwei Reifen XVII und XVIII von gleicher Struktur und dem Typ der Fig. 1, den Abmessungen 165 χ 380, einer Belastung von 400 kg und unter einem ^Aufblasdruck von 1,6 bar haben verschiedene Profilierungen„

Der Reifen XVII hat eine Lauffläche, deren Profilierung sich aus Längsrinnen von 5 mm Breite-zusammensetzt, die 7,5 mm-tief und 17,5 mm voneinander entfernt sind»

Ψ Der Reifen XVIII hat eine Lauffläche, deren Profilierung sich aus Querrinnen von gleichen Abmessungen in einem Abstand von 12,5 mm zusammensetzt.,

• Die Schräglaufkoeffizienten betragen 92 bzw» 102,5 dan⁰. Eine Profilierung, die die Querbiegsamkeit begünstigt, hat also eine Verminderung des Schragrlaufkoeffizienten zur Folge„

B₀ Einfluss

009832/0752 bad orjginal

, - 23 -

8, Einfluss einer Winkelasymmetrie

Betrachtet sei ein Reifen XIX vom Typ der Hg, 5 mit einer Abmessung von "165 x 400, einer Belastung von 4OO kg und einem Aufblasdruck von 1,8 bar. Seine Scheitelschichten bestehen aus gleichen Stahlkabeln, und für alle Schichten wurde der gleiche Kalandrierungsgummi

verwendet· Die erste Scheitelschicht hat eine Breite Ji

von 128 mm und ist um 22° nach rechts gerichtet» Die beiden anderen Schichten haben eine Breite von 55 mm_t und eine Schicht ist dabei um 17° nach links und die andere Schicht ist um 25° nach links gerichtet. Die Lauffläche besteht aus einem einheitlichen Gemisch und enthält symmetrische Profilierungen.

Der Schräglaufkoeffizient beträgt 80 oder 95 dan⁰, je nachdem ob -die auf den Reifen am Boden einwirkende Seitenkraft von der Mitte des Reifens in Richtung auf die ™ Halbschicht mit 25° oder in Richtung auf die Halbschicht mit 17° gerichtet ist«

9. Einfluss einer Asymmetrie der Profilierung

Ein Reifen XX der Abmessung 180 χ 380, einer Belastung von 500 kg und einem Aufblasdruck von 1,8 bar des

gyps 009832/0752

r 24- τ ■ ■ . -

Iyps nach.!ig» 5 ist in allen Schichten mit gleichen Stahlkabeln bewehrt, die in dem gleichen Gummi kalandriert sind. Die erste Scheitelsehieht von 134- mm Breite ist um 22° nach rechts gerichtet» Die beiden anderen Schichten haben eine Breite von 59 mm und sind um 17° nach links gerichtet« Die Bewehrung ist so symmetrisch ο Die Asymmetrie wird durch eine Lauffläche npro filierung geleiert, welche eine Seite hat, die mehr ausgeschnitten ist als die andere« Je nachdem, ob die von dem Keifen auf den Boden übertragene Seitenkraft von der Mitte der lauffläche nach dem weniger ausgeschnittenen Rand oder nach dem mehr ausgeschnittenen Sand gerichtet ist, beträgt der Schräglaufkoeffizient 78,5 bzw. 74 dan°. Dieser unterschied würde noch grosser sein, wenn die Profilierung auf einer Seite eine vorherrschende Längsorientierung und auf der anderen Seite eine vorherrschende Querorientierung hätte« Ferner wäre der Unterschied auch dadurch zu vergrössern, dass man der Asymmetrie der 3?orm oder Richtung der Profilierung eine Asymmetrie der inneren Struktur überlagert.

1Oo Einfluss einer Materialasymmetrie der Lauffläche

Ein Reifen XXI des Typs nach Fig. 1 mit der Abmessung 165 X 380, einer Belastung von 4-00 kg und einem Auf-

009832/0752

blasdruck

blasdruek von 2,0 bar hat eine symmetrische Innenstruktur, weist jedoch, eine Lauffläche auf, die beiderseits der MLttelebene aus verschiedenen Gemischen und li&ütschuksorten besteht» Auf einer Seite wurde das Gemisch auf der Basis Ton Naturkautschuk und auf der anderen Seite das Gemisch auf der Basis von Kunstkautschuk verwendet, das oben im Abschnitt 4 beschrieben istβ Der Schräglaufkoeffizient beträgt 62 bzw. 68 dan⁰, Je nachdem ob die Seitenkraft, die m

durch den Reifen auf den Boden einwirkt, von der Mitte der Lauffläche nach der den Haturkautschuk enthaltenden Seite hin oder nach der den Kunstkautschuk enthaltenden Seite hin gerichtet ist»

Man könnte die vorstehenden Beispiele noch vervielfachen. Bs liegt indessen auf der Hand, dass man entweder den Schräglaufkoeffizienten von Luftreifen mit gleichen Abmessungen oder den Schräglaufkoeffizienten von asymmetrischen Reifen stark unterschiedliche Werte geben kann, ohne auf den Aufblasdruck einzuwirken, so dass man einen hohen Wert des Schräglaufkoeffizienteß des Reifens oder der Reifenseite mit dem geringsten Sohräglauf widerstand erhält. Insbesondere durch die Verwendung von Stahlkabeln allein oder in Yerbindüög mit Kabeln aus anderen Materialien ist es möglich, beträchtliche

Variationen 009832/0752

Variationen ^ZVL erzielen tun dabei im BeasLch. der

Schräglaufkoeffizienten mit hohen Werten zu bleiben.

Ein konkreter Fall zeigt, wie man ausgehend von dem erfindungsgemässen Reifen die günstigsten Benatzungsbedingungen bestimmen kann.

Es handelte sich darum, einen zulässigerweise je Torderrad mit 550 kg und Je Hinterrad mit 450 kg, das he is st entsprechend einem Verhältnis Hinterradbelastung zu Vorderradhelastung von etwa 1,3 belasteten . Wagen mit Reifen zvl bestücken. Die angegebenen Werte sind bei einem schnellen Wagen durchaus üblich.

Man nimmt zu diesem Zweck Reifen von der Grosse 185 χ 380 entsprechend denjenigen, äie oben mit

^w YII und VIII bezeichnet sind, jedoch mit geänderten ScMt elschichtwinkeln·

Reifen YII bis Reifen gill bis

Scheitelschicht 1 2Q°nach rechts 17°naoh rechts Scheitelschicht 2 34°nach links 37°naoh links

zient in dan⁰ bei 400 Jag

Sohräglaufkoeffizient in da und 2,0 bar

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106 85t5

2,	O	2,	5 .	3,	0
22,	Ö	*9,	0	16,	4
P,	233	ο,	238	■ο,	234

Im Falle des Reifens YIII bis ergeben sich bei einer Belastung von 350 kg die nachfolgenden Merkmales

Druck in bars- 1,5 Durchbiegung in mms "26,2 D/350: . 0,217

Im Falle des Seifens VII bis ergeben sich bei einer Belastung von 450 kg die nachfolgenden Merkmale: ; ⁺

Druck in bars 1*5 Durchbiegung in mm: 30,5 D/450s - 0,223

Wie man sieht, ergeben sich bei einem Druckunterschied von etwa 0,4 bar zwiseshen den Vorder- und den Hinterreifen nahe beieinanderliegende Durchbiegungen«, Wählt man beispielsweise für die Vorderreifen einen Druck von 1,6 bar und für die Hinterreifen einen Druck von 2,0 bar, so erhält man in beiden Fällen eine Durchbiegung von etwa 25 nun. Andererseits bleibt das Verhältnis zwischen dem Schrägüaufkoeffizienten zur Belastung bei den Hinterreifen klar oberhalb dieses Verhältniswertes bei den Vorderreifen· Zum Vergleich sei erwähnt, dass bei identischen handeleüblichen Radialreifen mit textiler Scheitelbewehrung vorn ein Aufblasdruck von 1,8 bar und hinten

ein 009832/0752

2,	0	2,5	3,	O-
24,	8	21,0	18,	0
ο,	242	0,253	ο,	249

ein solcher von 3>O bar vorhanden sein muss, damit man den gleichen Wert des Verhältnisses zwischen Schräglaufkoeffizient und getragener Last und eine Durchbiegungsdifferenz von 15 $ erhält« Es ist verständlich, dass mit derartigen Reifen die Führung schneller Wagen schwierig ist, und dass diese Reifen sich sehr schnell abnutzenο

Patentansprüche

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Claims

Patent a η s τ> r U ο h e*

1_e Luftbereifung für Fahrzeuge, bestehend aus Reifen mit radialer Karkasse und mit durch eine Scheitelbewehrung verstärkter Lauffläche, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichen Abmessungen der Vorder- und der Hinterreifen und bei den normalen BeIastungsund'!Druckwerten-gleichen oder ähnlichen Werten die Hinterreifen einen höheren Schräglaufkoeffizienten als die Vorderreifen haben, so dass das Verhältnis des Schräglaufkoeffizlenten zu der von dem Reifen getragenen Last bei gleicher Durchbiegung hinten grosser als vorn ist*

2» Luftbereifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schräglaufkoeffizient der Hin— terreifeη um das 1,2-fache grosser ist als der Schräglaufkoeffizient der Vorderreifen, wenn der Druck und die Belastung den normalen Betriebswerten gleich oder ähnlich sind.

3· Asymmetrieehe Luffrbereifung naoh Anspruch 1 oder 2_t dadurch gekennzeichnet, dass die Schräglaufkoeffizienten auf der einen bzw. der anderen Seite

einei

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- 3α - *

einen Unterschied von wenigstens 20 $ des Wertes des geringsten Sctiräglaufkoeffizienten aufweisen, wenn die Koeffizienten "bei Druck- "bzw«, Belastungswerten gemessen werden, die den normalen Betriebswerten gleich oder ähnlich sind.

luftbereifung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschiede des Schräglaüfkoeffizienten durch eines oder mehrere der nachfolgenden Mittel erzielt
sind:

a) die. Winkel der Scheitelschichten sind verschie den, wobei der grosste Schräglaufkoeffizient dea kleinsten Winkel bzw„ den kleinsten Winkeln entspricht,

b) der Modul des Kalandrierungsgummis ist verschieden, wobei der grösBte Schräglaufkoeffizient dem grössten Modul entspricht, ' .....'"

c) der Modul der Kabel der Soheitelsohiohten ist verschieden, wobei die weniger elastischen Kabel dem faöohsten Sohräglaufkoeffizienten entsprechen,

al

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d) der dynamische Modul des Kautschuks der lauffläche ist verschieden, wobei der grösste Schräglauf'koeffizient dem grössten Modul entspricht,

e) die Breite der'Scheitelschichten ist verschieden, wobei der grösste Schräglaufkoeffizient den breitesten Schichten entspricht,

f) die Anzahl der Scheitelschichten ist verschieden, wobei der grösste Schräglaufkoeffizient der grössten Schichtanzahl entspricht,

g) die Profilierungen der Lauffläche sind verschieden, wobei der grösste Schräglaufkoeffizient der •überwiege ndeft Querrichtung bzw» Querste if igkeit entspricht^· .^r - ' ":.. ~ ' '' ' - ■■_-"■_.

Anordnung asymmetrischer luftreifen auf den Bädern eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass g^deii Reiften auf seinem. Rad derart montiert ist₉ daj3% bfeJL einem -von dem Reifen auf den Boden übertragenen und vom Reifen nach der Pahrzeugaussenseite. hin verlaufenden Seitendruck der Schräglaufkoeffizient seinen :htj^hsta:n#fciit;:sn ,den Hint.erreaf.en.-uttd seinen geringsten. ¥ejj%ja^j]|en:/^pr^dß,rreifen hat

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