DE1810062B2

DE1810062B2 - Luftreifen fuer fahrzeuge, insbesondere lastkraftwagen und andere schwerfahrzeuge

Info

Publication number: DE1810062B2
Application number: DE19681810062
Authority: DE
Inventors: Raymond Paris Guyot
Original assignee: CTA-Compagnie Industrielle de Textiles Artificiels et Synthetiques, Paris
Priority date: 1967-11-27
Filing date: 1968-11-20
Publication date: 1977-02-03
Also published as: RO57692A; AT298998B; FR1558385A; NL6816820A; DE1810062A1; ES360416A1; IL31180A; SE341351B; SU386494A3; LU57354A1; IL31180A0; GB1186139A; BG15381A3; BE724338A; CH499405A; US3612137A; JPS503524B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen für Fahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen und andere Schwerfahrzeuge, mit einer Karkasse, deren von Wulst zu Wulst verlaufende Fäden aus Reyon, hochmolekularen Polymerisaten oder Glas in offenen Schlaufen um die Wulstringe und einen jeweils darauf abgestützten Kernreiter aus hartem Gummi herumgelegt sind, die mit ihren umgefalteten Abschnitten parallel zu den gegenüberliegenden Fäden verlaufen und in der Höbe des Felgenrandes enden.

Ein bekannter Luftreifen der eingangs genannten Art (FR-PS 12 89 583) weist eine Radialkarkasse auf, bei welcher in jedem Wulst jeweils ein Wulstring angeordnet ist und die von Wulst zu Wulst verlaufenden Fäden in Radialebenen des Reifens liegen. Auf den Wulstringen sind Kernreiter abgestützt, die in Richtung der Reifendecke spitz zulaufen. Die Fäden der Radialkarkasse sind um den Wulstring in offenen Schlaufen herumgelegt, wobei die umgelegten Fadenabschnitte parallel zu den gegenüberliegenden Fäden verlaufen und auf der Höhe des Feigenrandes enden. Die Fäden der Radialkarkasse sind in dem um den Wulstring herumführenden Bereich mit einem entsprechend verlaufenden Gewebe verstärkt, das auf der Außenseite des Reifens über die umgelegten Fadenabschnitte der Karkasse hinausreicht und auf der Innenseite des Reigens etwa auf der Höhe des auf dem Wulstring abgestützten Kernreiters endet. Dieses Verstärkungsgewebe besitzt Fäden aus Metall, Nylon. Baumwolle, Kunstseide od. dgl.

Ein anderer bekannter Luftreifen mit einer Radialkarkasse (OE-PS 2 50 194) weist ebenfalls in seinen beiden Wulsten jeweils einen Wulstring auf, auf welchem ein in Richtung der Laufdecke spitz zulaufender Kernreiter abgestützt ist. Die Spitze des Kernreiters endet dabei wahlweise kurz unter oder kurz über der maximalen Breite des Reifens. Die Fäden der Karkasse sind in offenen Schlaufen um den Wulstring herumgelegt, wobei die umgelegten Abschnitte außen am Kernreiter anliegen ^der im Kernreiter eingebettet sind. Die umgelegten Abschnitte der Fäden enden etwas über dem Felgenrand.

Ein weiterer bekannter Reifen mit Radialkarkasse (FR-PS 14 32 608) weist in jedem Wulst einer Wulstring auf, auf welchem ein in Richtung der Laufdecke spitz zulaufender Kernreiter abgestützt ist Die Spitze des Kernreiters endet in einem Abstand unter der maximalen Breite des Reifens, welcher etwa Vb der Gesamlhöhe des Reifens entspricht Die Spitze des Kernreiters reicht somit nahezu in den Bereich der maximalen Breite des Reifens. Die Fäden der Radialkarkasse sind um den Wulstring in offenen Schlaufen ίο herumgelegt, wobei die freien Enden der umgelegten Fadenabschnitte über die Spitze des Kernreiters hinausreichen und in einem weiteren Reiter verankert sind. Dieser weitere Reiter befindet sich im Bereich der maximalen Breite des Reifens und steht weder mit der gegenüberliegenden Karkassewand noch mit dem auf

dem Wulstring abgestützten Kernreiter in Verbindung.

Dieser weitere Reiter besteht aus hartem Gummi und ist vom weichen Gummi der Reifenflanke umgeben.

Ein anderer bekannter Reifen (Zusatz PS 79 217 zu FR-PS 12 59 054) weist eine Karkasse mit drei Lagen auf, von denen jede in einer offenen Schlaufe um einen eigenen Wulstring herumgelegt ist. Die innere Lage ist nach innen umgelegt, während die beiden äußeren Lagen nach außen umgefaltet sind. Die umgelegten

Abschnitte der nach außen gefalteten Lagen liegen mit ihren Enden an einem Kissen aus einem weichen Gummi an.

Die auf die Reifen eines Fahrzeugs einwirkenden Belastungen werden von den Seitenwänden der Reifen

3u aufgenommen, wobei die Seitenwände auf Biegung beansprucht werden. Die auftretenden Belastungen, insbesondere die Stoßbelastungen konzentrieren sich auf den Bereich der Seitenwände, welcher zwischen der maximalen Breite des Reifens und der Felge liegt. Die Durchbiegung der Seitenwände hängt von der Wandstärke der Seitenwände ab. Dünne Seitenwände erfahren eine stärkere Durchbiegung als Dicke Seitenwände.

In der Praxis werden dünne Seitenwände für Reifen mit Radialkarkasse bevorzugt da einerseits aufgrund der stärkeren Durchbiegung der dünnen Seitemvände ein besseres Laufverhalten des Reifens erzielt wird und andererseits Material- und Gewichtseinsparungen mög lieh sind. Dünne Seitenwände erfordern jedoch Materialien mit hoher Festigkeit für die Karkasselagen.

Die heute für die Karkasselagen zur Verfügung stehenden Materialien wie synthetische Textilien, Reyon bzw. Kunstseide hoher Festigkeit oder Glasfasern weisen die erforderliche Festigkeit auf, die zur Herstellung von Reifen mit dünnen Seitenwänden an sich geeignet wäre. Wenn jedoch die vorstehend erwähnten Materialien zur Herstellung von Reifen mit den vorstehend abgehandelten Ausgestaltungsformen verwendet werden und ein mit diesen Materialien hergestellter Reifen sehr hohen Belastungen ausgesetzt ist, wie dies beispielsweise bei Lastkraftwagen oder anderen Schwerfahrzeugen der Fall ist, tritt ein Reißen und Ablösen der inneren Lagen im Bereich des Endes der umgelegten Abschnitte auf. Diese Ablöseerscheinungen waren auch nicht dadurch zu beseitigen, daß die auf den Wulslringen abgestützten Kernreiter bis zur maximalen Breite des Reifens hochgezogen wurden, obgleich man annehmen sollte, daß die durch den maximal beanspruchten Bereich der Seitenwände hochgezogenen Kernreiter eine Verstärkung des Reifens bewirken und Ablöseerscheinungen verhindern. Die bis zur maximalen Breite des Reifens hochgezogenen Kernreiter führten vielmehr zu einer Verringerung

der Durchbiegung der Seitenwände und damit zu einer Verschlechterung des Laufverhaltens. Auch ein unter den Karkasselagen um den Wulstring herumgelegtes Verstärkungsgewebe, das einerseits über die umgelegten Abschnitte der Karkasselagen hinausreicht und andererseits auf der Höhe des auf dem Wulstring abgestützten Kernreiters endet, konnte die Ablöseerscheinungen nicht verhindern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Reifen für Lastkraftwagen und andere Schwerfahrzeuge zu schaffen, der selbst bei Auftreten überaus hoher Belastungen und selbst bei Verwendung von Fadenmaterialien aus synthetischen Textilien, Reyon oder Glasfasern, die wegen ihrer hohen Festigkeit als vorteilhaft, jedoch wegen ihrer Neigung zu einem leichten Ablösen als nachteilig empfunden werden, eine überaus lange Lebensdauer aufweist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die freien Enden der umgefalteten Abschnitte mit einer Länge von 2 bis 3 mm nach außen abgebogen sind.

Die nach außen abgebogenen ireien Enden der umgefalteten Abschnitte führen überraschenderweise tu hochbelastbaren Reifen, die selbst bei einer anhaltenden Überbelastung von 75% eine überaus lange Lebensdauer haben.

Eine weitere Erhöhung der Lebensdauer des erfindungsgemäß gestalteten Reifens läßt sich dadurch erzielen, daß die freien Enden der umgefalteten Abschnitte in einem weiteren Reiter aufgenommen sind, der eine Shore-Härte von 55 bis 60 hat.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Wulst eines in seinem wesentlichen Aufbau bekannten Reifens, und

F i g. 2 einen Schnitt durch eine Wulst eines Reifens gemäß der Erfindung.

Der in F i g. 1 dargestellte Reifen weist eine Karkasse mit zwei Lagen 1 auf, die in offenen Schlaufen um einen Wulstring 3 herumgelegt sind. Auf dem Wulstring 3 ist ein Kernreiter 6 abgestützt, der zur Verstärkung des Reifenwulstes dient. Der Kernreiter 6 hat an seinem Fußende in etwa die Breite des Wulstringes 3 und nimmt in seinem oberen Bereich allmählich ab und läuft spitz zu Die Spitze des Kernreiters 6 reicht über den Rand der Felge 5 hinaus. Der Kernreiter 6 besteht aus hartem Kautschuk mit einer Shore-Härte in der Größenordnung von 85.

Die umgelegten Abschnitte ta der Lagen 1 verlaufen parallel zu den gegenüberliegenden Fäden und Zugschnüren der Karkasse. Die freien Enden der umgelegten Abschnitte la liegen im Bereich der Höhe des Felgenrandes und sind in einem zweiten Reiter verankert.

Der in Fig. 1 dargestellte Reifen ist in einem wesentlichen Teil seines Aufbaus mit einem bekannten Reifen vergleichbar, bei welchem die Schnure der Karkasse in offenen Schlaufen um den Wulstring herumgelegt sind, wobei die umgelegten Abschnitte parallel zu den gegenüberliegenden Fäden verlaufen und im Bereich der Höhe des Felgenrandes enden Der in F i g. 1 dargestellte Reifen weist im Gegensatz zu den. angesprochenen bekannten Reifen kein Verstärkungsgewebe auf, das im Bereich der um den Wulstnng herumgelegten Karkassefäden angeordnet ist. ^b5

Versuche haben ergeben, daß Reifen mit einem m Fig 1 dargestellten Aufbau nach einer gewissen Laufleistung an den inneren Lagen der Karkasse Zerstörungserscheinungen aufweisen.

In Fig.2 ist ein Reifen gemäß der Erfindung dargestellt Dieser Reifen weist eine Karkasse mit zwei Lagen 1 auf, die in offenen Schlaufen um einen Wulstring 3 herumgelegt sind. Der auf dem Wulstring 3 abgestützte Kernreiter besteht aus zwei Teilen 6a und 6t. Der erste Teil 6a weist einen Querschnitt in der Form eines Parallelogramms auf, während der zweite Teil bb im wesentlichen eine dreieckige Querschniusform besitzt Die beiden Teile 6a und Sb des auf dem Wulstring 3 abgestützten Kemreiters bestehen aus hartem Kautschuk mit einer Shore-Härte in der Größenordnung von 85.

Die umgelegten Abschnitte la der Lagen 1 verlaufen parallel zu den gegenüberliegenden Fäden oder Zugschnüren der Karkasse. Die freien Enden der umgelegten Abschnitte la sind auf eine Länge von 2 bis 3 mm stark nach außen abgebogen.

Die umgefalteten Abschnitte la sind in ihrem Endbereich von einem zweiten Reiter 7 abgedeckt, der aus weichem Kautschuk mit einer Shore-Härte in der Größenordnung von 55 bis 60 besteht. Der zweite Reiter 7 grenzt an den zweiten Teil 6i> des auf dem Wulstring 3 abgestützten Kemreiters an und reicht über die Spitze des Teiles 6fa hinaus.

Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform des erfir.dungsgemäß gestalteten Reifens hat gegenüber der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform zu einer erheblichen Steigerung der Lebensdauer geführt, die in der Größenordnung von 22% und 40% liegt, wie die nachfolgenden Beispiele zeigen.

Die erhebliche Steigerung der Lebensdauer des erfindungsgemäß ausgebildeten Reifens ist auf die über eine Länge von 2 bis 3 mm nach außen abgebogenen Enden der umgefalteten Abschnitte der Karkasselagen zurückzuführen. Der zweite Reiter 7 aus weichem Kautschuk, in welchem die freien Enden der umgefalteten Abschnitte der Karkasselagen aufgenommen sind, vermindert die mittlere Steifigkeit des Wulstes mit zunehmendem Abstand vom Wulstring. so daß die gewünschte Biegsamkeit der Seitenwände des Reifens erhalten bleibt

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand von praktischen Aus'ührungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde eine Reihe von Luftreifen der Größe 8,25 χ 20 mit Radialkarkasse hergestellt, deren Wulst die in Fig. 1 dargestellte Form halte. Diese Reifen hatten eine Karkasse mit zwei Lagen 1 aus Polyamidschnüren (Nylonschnüren) von 840/3 χ 3 den (mit Zusammenschluß von 640 Schnüren je Meter), die in offenen Schlaufen um den Wulstring 3 gelegt waren. Die umgelegten Abschnitte la verliefen parallel zu den gegenüberliegenden Zugschnüren der Karkasselagen. Über dem Wulstring 3 war ein im Querschnitt dreieckiger Kernreiter 6 aus hartem Kautschuk mit einer Shore-Härte von 80 angeordnet. Der Kernreiter hatte eine Höhe von 8 cm. Die Enden der umgelegten Abschnitte la der Lagen 1 erstreckten sich etwa 2,5 cm über den Rand der Felge 5 hinaus und waren in einem zweiten Reiter 7 aus weichem Kautschuk mit einer Shore-Härte von 60 eingebettet.

Diese Luftreifen wurden Rollprüfungen unterworfen, bei denen man die Reifen auf einer Trommel mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h unter Belastungen rollen ließ, die stufenweise bis auf ein Maximum von 175% der Anfangsbelastung gesteigert wurden. Die Anfangsbela-

stung betrug 1500 kg bei einem Aufblasdruck von 5 kp/cm². Die Belastung wurde so gesteigert, daß die maximale Belastung von 175% nach einer Rollstrecke von 7200 km erreicht wurde.

Die Reifen dieser Reihe liefen im Mittel 12 300 km und davon 6100 km bei einer Überbelastung von 75%. Die Zerstörung dieser Reifen äußert sich in einem Reißen und Ablösen der Lagen in der Zone des Wulstes.

Beispiel 2

Es wurde eine Reihe von Luftreifen der Größe 8,25 χ 20 mit Radialkarkasse hergestellt, deren Wulst die in P'ig.2 dargestellte Form gemäß der Erfindung hatte. Die Karkasse dieser Reifen war im wesentlichen wie beim vorhergehenden Beispiel ausgeführt. Die Lagen 1 waren in offenen Schlaufen um den Wulstring 3 umgelegt. Auf dem Wulstring 3 war ein Kernreiter abgestützt, der aus zwei Teilen 6a und 66 bestand. Der erste Teil 6a hatte im Querschnitt die Form eines Parallelogramms und besaß im wesentlichen die gleiche Größe wie der Wulstring 3. Der zweite Teil 66 hatte einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt. Die beiden Teile 6a und 66 bestanden aus hartem Kautschuk mit einer Shore-Härte von 85. Die gesamte Höhe der beiden Teile 6a und 66 betrug ungefähr 6 bis 7 cm.

Die Enden der umgelegten Abschnitte lader Lagen 1 erstreckten sich etwas über den Rand der Felge 5 hinaus und waren auf eine Länge von 2 bis 3 mm nach außen abgebogen und in einem profilierten Reiter 7 aus weichem Kautschuk mit einer Shore-Härte von W) eingebettet. Das Ende des aus weichem Kautschuk bestehenden Reiters 7 erstreckte sich über die Spitze des einen dreieckigen Querschnitt aufweisenden Teiles 66 aus hartem Kautschuk hinaus.

Die Luftreifen dieser Reihe wurden der gleichen Rollprüfung wie im Beispiel 1 unterworfen. Diese Reifen liefen im Mittel 15 000 km und davon 7800 km bei einer Überbelastung von 75%. Die Reifen dieses Beispiels hatten bei erschwerten Bedingungen eine um 22% höhere Laufleistung als die Reifen nach Beispiel 1.

Beispiel 3

Es wurden zwei Reihen von Luftreifen der Größe 8.25 χ 20 mit Radialkarkasse hergestellt. Der Wulst der ersten Reihe hatte die Ausgestaltung nach F i g. 1 und der Wulst der zweiten Reihe die Ausgestaltung gemäß F i g. 2.

Die Karkasse der Reifen dieser zwei Reihen bestand aus zwei Lagen Glasfaserschnüren von 600/5 χ 3 den (mit Zusammenschluß von 700 Schnüren je Meter).

Die Drehungen der Schnüre in jeder Lage waren abwechselnd ZS- und SZ-Drehungen, damit sich die Lagen nicht verformten, wenn sie vor dem Kalandern unbeabsichtigt entspannt wurden.

Die aus Glasfaserschnüren bestehenden Lagen der Karkassen wurden entsprechend den Darstellungen in den F ι g. 1 bzw. 2 um die Wulstringe herumgelegt. Die Lagen bei den Reifen der ersten Reihe wurden entsprechend der Darstellung in F i g. 1 in offenen Schlaufen mit einem parallel auslaufenden Ende um die Walstringe gelegt, während die Lagen bei den Reifen der zweiten Reihe gemäß F i g. 2 in offenen Schlaufen mit einem nach außen abgebogenen Ende um die Wulstringe gelegt wurden.

Abgesehen von der Art der Schnüre hatten die

ze Wulste der Reifen einer jeden Reihe genau den in den F i g. 1 und 2 wiedergegebenen Aufbau.

Diese Luftreifen wurden der gleichen Rollprüfung wie in Beispiel 1 unterworfen.

Die Reifen der ersten Reihe hielten bis 17 600 km stand, davon 10 400 km bei einer Überbelastung von 75%.

Die Reifen der zweiten Reihe hielten bis 24 600 km stand, davon 17 400 km bei einer Überbelastung von 75%.

Ein Vergleich der Reifen der beiden Reihen dieses Beispiels zeigt, daß die Laufleistung der Reifen der zweiten Reihe mit dem erfindungsgemäß gestalteten Aufbau um 40% höher ist als bei den Reifen der ersten Reihe. Wenn man nur die bei einer Überbelastung von 75% zurückgelegte Rollstrecke der Reifen der beiden Reihen miteinander vergleicht, haben die Reifen der zweiten Reihe mit dem Aufbau nach der Erfindung eine um 67% höhere Laufleistung als die Reifen der ersten Reihe.

Die vorstehenden Beispiele zeigen deutlich, daß durch erfindungsgemäß aufgebaute Wulste von Luftreifen mit Karkassen aus Schnüren aus Reyon bzw. aus Kunstseide, synthetischen Textilien oder Glasfasern, die Laufdauer dieser Luftreifen beträchtlich erhöht werden kann, selbst wenn die Luftreifen stark überbelastet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Luftreifen für Fahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen und andere Schwerfahrzeuge, mit einer Karkasse, deren von Wulst zu Wulst verlaufende Fäden aus Reyon, hochmolekularen Polymerisaten oder Glas in offenen Schlaufen um die Wulstringe und einen jeweils darauf abgestützten Kernreiter aus hartem Gummi herum gelegt sind, die mit ihren umgefalteten Abschnitten parallel zu den gegenüberliegenden Fäden verlaufen und in der Höhe des Felgenrandes enden, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der umgefalteten Abschnitte (la)mit einer Länge von 2 bis 3 mm nach außen abgebogen sind.

Z Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der amgefalteten Abschnitte (\a) in einem weiteren Reiter (7) aufgenommen sind, der eine Shore-Härte von 55 bis 60 hat.