DE1810062B2 - Luftreifen fuer fahrzeuge, insbesondere lastkraftwagen und andere schwerfahrzeuge - Google Patents
Luftreifen fuer fahrzeuge, insbesondere lastkraftwagen und andere schwerfahrzeugeInfo
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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.
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.
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.
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 (1)
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.
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