DE1680471A1

DE1680471A1 - Verstaerkung aus Metallschnueren fuer Reifen

Info

Publication number: DE1680471A1
Application number: DE19681680471
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Lugli; Luigi Maiocchi
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1967-02-08
Filing date: 1968-01-27
Publication date: 1971-05-13
Also published as: FR1550749A; BE709798A; LU55358A1; ES350666A1; US3513898A; NL6717027A; GB1193411A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL.-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MDNCHEN HAMBURG TELEFON: 395314 2000 HAMBU RG 50, TELEGRAMME: KARPATENT KONIGSTRASSE 28

15. 1. 6*

w.23045/67 Vho

Pirelli Societa per Azioni, Mailand (Italien)

Verstärkung aus Metallschnüren für Reifen

Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen für Fahrzeugräder und insbesondere auf Luftreifen für Motorfahrzeuge, welche auf unregelmäßigen Wegen oder auch außerhalb von Straßen im Gelände, z.B. in Tag-Gruben oder an Baustellen, sich bewegen sollen.

Es sind bereits Luftreifen bekannt, die allgemein mit einer radialen Karkasse und mit einem ringförmigen Gebilde (Gürtel) versehen sind, das zwischen der Karkasse und dem Laufflächenteil angeordnet ist und die Aufgabe hat, den Laufflächenteil zu versteifen. Bei Luftreiöi für Großlastwagen wird dieses ringförmige Verstärkungsgebilde stets durch mehrere Lagen aus verkautschuktem Metall-'^ewebe" gebildet, die durch Schnüre gebildet sind, die parallel zueinander liegen, wobei die Schnüre der verschiedenen Lagen längs zweier oder mehr Richtungen angeordnet sind, die sich mit Bezug auf de mittelere Umfangsebene kreuzen. In der vorliegenden Beschreibung wird das oben beschriebene ringförmige Gebilde als "metallischer Gürtel"

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bezeichnet.

Ein Nachteil der Luftreifen, welche mit einem metallischen Gürtel versehen sind, ist die außerordentliche Steifigkeit des Gürtels. U.a. ist diese Steifigkeit die Ursache von Rissen des Gürtels zufolge Stöße; und dieser Nachteil tritt häufiger ein, wenn der Reifen auf einem irregulären Boden verwendet wird, wo die Hindernisse den Gürtel zwingen, sich mit sehr kleinen Biegungsradien plötzlich zu verbiegen, wodurch sehr starke innere Beanspruchungen enstehen.

Die Erfindung bezweckt, einen Luftreifen zu schaffen, der einen metallischen Gürtel enthält, der gute Flexibilität se igenschaf ten hat, zufolge welcher ein größerer Widerstand gegen die Stöße bzw. Schläge und ein besserer Fahrkomfort erhalten werden kann.

Das Wesen der Erfindung liegt in einem Luftreifen für Fahrzeugräder, der mit etiem Gürtel versehen ist, welcher durch zwei oder mehrere übereinanderliegende Streifen aus verkautschuktem "Gewebe" gebildet ist, wobei jeder Streifen durch eine Mehrzahl Metallschnüre gebildet ist, die parallel zueinander liegen und mit Bezug auf mittlere Umfangsebenen schrägliegen und wobei die Schnüreder einen oder mehrere dieser Streifen eine Schräglage entgegengesetzt zu einem oder mehreren der anderen Streifen haben, und die Erfindung besteht darin, daß in jedem Streifen die Mittellinien zweier benachbarter Schnüre, die einen Durchmesser d haben, vonein-

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ander in einem Abstand a angeordnet sind, der zwischen 1,75 und 2,4 d liegt und daß das Verhältnis von a : b zwischen o,82 und l,2o liegt, wobei b der Abstand zwischen der Fläche, auf welcher die Achsen der Schnüre des einen Streifens liegen und der Fläche ist, auf welcher die Achsen der Schnüre des benachbarten Streifens angeordnet sind.

Der Abstand zwischen zwei benachbarten Schnüren des gleichen Streifens wird senkrecht zu den Schnüren gemessen·

Durch Experimente wurde ermittelt, daß durch Wahl der oben angedeuteten Dimensionsverhältnisse der Widerstand des Reifens bei Verwendung auf sehr unregelmäßigem Boden überraschend erhöht wird. Dies ist wahrscheinlich der Möglichkeit bzw. der Fähigkeit der Schnüre zuzuschreiben, ihre gegenseitige Lage wenig zu verändern, wenn der Reifen aufder Fahrbahn vorhandene Hindernisse überwindet.

Die Erfindung ist für belj&ige Arten von Verstärkungseinlagen (oder für die Verstärkung von Laufflächenringen bei Reifen mit abnehmbaren Laufflächenteil) anwendbar, sie ist jedoch besonders zweckvoll in Anwendung auf Luftreifen, bei denen der metallische Gürtel in Längsrichtung unausdehnbar ist und durch den Aufblasdruck unter spannung gesetzt wird; diese metallischen Gürtel werden allgemein durch Schnüre gebildet, welche mit Bezug auf die mittlere Umfangsebene in nur einem kleinen Winkel liegen, beispielsweise kleiner als 2o° mit Bezug auf diese Ebener Die Erfindung wird nachstend anhand eines Ausführungs-

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beispiels erläutert.

Pig. 1 zeigt, teilweise im Schnitt, einen Luftreifen gemäß der Erfindung.

Pig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab die Einzelheiten des metallischen Gürtels des Luftreifens, wobei Pig. 2 längs zweier Ebenen geschnitten ist.

Pig. 1 gibt einen Luftreifen lo_#oo-2o wieder, der mit einem Laufflächenteil 2 und einer Karkasse 3 (schematisch angedeutet) versehen ist, welche durch sechs Rayon-Lagen 1650 χ 2 gebildet ist, deren Schnüre praktisch in radialen Ebenen und mit Bezug auf die mittlere Umfangsebene in einem Winkel von 90 oder etwa 9o liegen.

Ein metallischer Gürtel 4, der durch vier Streifen aus verkautschuktem Metall-Gewebe gebildet ist und der mit den Bezugszeichen 5» 6 , 7 und8 angedeutet ist, ist zwischen den Laufflächentelies 2 und die Karkasse 3 eingeführt. Die Stahlschnüre dieser Streifen sind längs zweier Richtungen angeordnet, die mit Bezug auf die mittlere Umfangsebene des Reifens in einem Schrägwinkel von etwa 15° symmetrisch liegen. Ab Gründen der Einfach-heit sind die Schnüre der Streifen 5, 6, 7 und 8 nur in der Mittelstellung in der Nähe der mittleren Umfangsebene des Re if ensäargestellt..

Pig. 2 zeigt einige Schnüre der Streifen 5 und 6. Der Streifen 5 ist nach einer Ebene geschnitten, die zu seinen Schnüren senkrecht liegt und liegt daher in einem Winkel

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von 15° schräg in einer bestimmten Richtung in bezug auf die mittlere ümfangsebene; auch der Streifen 6 ist längs einer Sbene senkrecht zuseinen Schnüren geschnitten und liegt daher in einem Winkel von 15 schräg in der entgegegestzten Richtung. Die Abstände zwischen den Schnüren eines gleichen Streifens sind daher, wie in dr Figur angedeutet ist, senkrecht zu den Schnüren selbst gemessen.

Die Schnüre 9, lo, 11 und 12, die insgesamt einen Durchmesser d gleich l,lo mm haben, sind in dem Streifen 5 angedeutet. Die Schnüre IJ, 14, 15, und 16, die insgesamt einen Durchmesser d gleich l,lo mm haben, sind dementsprechend in dem Streifen 6 angedeutet.

Der Abstand a zwischen zwei benachbarten Schnüren 9 und Io ist gleich 2,1 mm und bleibt auch zwischen den Schnüren Io und 11, den Schnüren 13 und 14 usw. Konstant. Daher ist er gleich 1,91 d.

Der Abstand b zwischen der Fläche, auf welcher die Achsen der Schnüre 9, lo, 11 und 12 und der Fläche, auf welcher die Achsen der Schnüre 13, 14, 15 undl6 liegen, 1st gleich 2,4 mm, so daß das Verhältnis von a: b gleich 0,875 ist.

Bei dem in der Figur dargestellten besonderen Ausführungsbeispiel sind, da die Dicken der Streifen 5 und 6 gleich sind und die Schnüre jedes Streifens in dem mittleren Teil-zwischen den beiden Oberflächen des Streifens angeordnet sind (mit anderen Worten die Kautschukdicke,

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welche die Schnüre an beiden Flächen überdeckt, ist gleich) .stimmt der Abstand b mit der Dicke s des Streifens überein.

Um die Vorteile zu demonstrieren, welche durch die Erfindung gewährleistet sind, wird auf die nachstehenden Versuche Bezug genommen.

Luftreifen wurden hergestellt, welche gleich denjenigen sind, wie sie in dem dargestellten Beispiel der Figuren 1 und 2 wiedergegeben sind, und andere Luftreifen gleich ihnen wurden ebenfalls hergestellt, bei denen jedoch der metallische Gürtel aus üblichem "Gewebe" hergestellt wurde, so daß der Abstand a gleich 1,35 d und das Verhältnis von a : b gleich ο,77 war.

Die beiden Reifensätze wurden dann einer nach dem anderen auf einem Lastwagen aufgesetzt, der auf einem Boden fuhr, der zum größten Teil (etwa 9Λ % des gesamten Lafes) durch eine gute Asphaltstraße gebildet wurde, und für den übrigen Teil (gleich etwa 6#) auf einer Wegfläche, auf welcher sich scharfe Steine befanden, die von der Straße etwa 15 cm vorstanden und die in allen Richtungen in einem Abstand von etwa 2o cm angeordnet und fixiert waren.

Die mittlere Lebensdauer der Reifen gemäß der vorlie genden Erfindung, die diesem Test untsrworfen wurden (vor dem Bruch des metallischen Gürtels) betrug 32oo km im Vergleich zu der mittleren Lebensdaer der Reifen, die mit übllohen Metallgewebe hergestellt waren und die etwa 1500 km betrug. Die Verbesserung, welcha durch die Erfindung erhalten

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wird, liegt daher etwa in der Größenordnung von loo# mit Bezug auf die Lebensdauer der übliche Reifen.

Die oben erläuterten Beispiele schränken die Erfindung nicht ein, und die Erfindung umfaßt auch andere Ausführungsformen, die auf dem oben erläuterten Erfindungspiinzip basieren. Insbesondere kann die Erfindung, welche oben mit Bezug auf metallische Gürtel beschrieben wurde, auch auf Metallkarkassen angewandt werden, sofern sich dieses als notwendig erweisen sollte.

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Claims

Patentansprüche.

1. Luftreifen für Fahrzeugräder mit einem Gürtel, der durch zwei oder mehrere vorzugsweise zwei bis sechs übereinander angeordnete Streifen aus verkautschuktem Textilstoff gebildet ist und jeder Streifen durch eine Mehrzahl Metallschnüre gebildet ist, die parallel zueinander und mit Bezug auf die mittlere Umfangsebene schräg liegen, und die Schnüre einer oder mehrerer deser Streifen eine Schräglage gegeüber dem anderen einen oder mehreren Streifen haben, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Streifen die Mittellinien zweier benachbarter Schnüre, welche einen Durchmesser d haben, in einem Abstand a voneinander angeordnet sind, der zwischen 1,75 d und 2,4 d liegt, und daß das Verhältnis a s b zwischen o,82 und l,2o liegt, wobei b der Abstand zwischen derjenigen Fläche, auf welcher die Achsen der Schnüre eines Streifens liegen, und der Fläche ist, auf welcher die Achsen der Schnüre des benachbarten Streifens liegen.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a gleich 1,9 d ist·

5· Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von a : b etwa gleich o,875 ist.

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