DE1957213A1

DE1957213A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE1957213A1
Application number: DE19691957213
Authority: DE
Inventors: Mills Harold E; Knight Donald L
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1968-11-18
Filing date: 1969-11-14
Publication date: 1970-06-04
Also published as: US3542107A; FR2023501A1; JPS4944961B1; GB1260324A

Description

ERNST RIEBENSAHM

RECHTSANWALT 75 KARLSRUHE 1 POSTFACH 524fe

.-6564-GE-

Luftreifen

Die Erfindung betrifft' einen Luftreifen und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Luftreifen mit einer Diagonallagen-Karkasse eine grössere Sicherheit gegen ein Lösen der Bestandteile des Reifens, u.a. der Lagen oder des .Gürtels voneinander zu erzielen, insbesondere in den Schulterbereichen des Reifens, Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Reifen zu schaffen, der bei Personenkraftwagen, und zwar auch bei besonders hohen Geschwindigkeiten, wie etwa bei. Rennwagen, ein verbessertes Fahr- und Eurvenverhalten wie auch eine verbesserte SeitenStabilität gewährleistet.

Andere Aufgaben werden zum Teil ohne weiteres aus der folgenden Beschreibung ersichtlich sein* zum.Seil darin ausdrücklich erläutert werden» -

Ordnungsgemäss enthält die Erfindung die Konstruktionsmerkmale, die Kombination von Elementen und die Anordnung von Teilen, die in dem Ausfuhrungsbeispiel dargestellt sind, das nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben wird, und zwar stellen dar:

Figur 1 einen Querschnitt eines Reifens in einer Gestalt, in der er nach der Erfindung während des Vulkanisierens gehalten wird,

Figur 2 einen Teilschnitt durch einen belasteten Reifen bekannter Art und.

Figur 3 eine Figur 2 entsprechende Ansicht, die Verbesserung darstellend, die mit einem Reifen nach der Erfindung erreicht wird, wenn dieser belastet ist.

Figur 1 zeigt einen Reifen 10, der eine Diagonal-Karkasse 12 und einen Laufflächenteil 14 aufweist, der den Umfang der Karkasse 12 radial auswärts umgibt. Der Reifen 10 ist, wie dargestellt, in einer Yulkanisierform 16 eingebettet» Er ist ohne Gürtel oder andere Elemente radial ausserhalb der Karkasse dargestellt, die die Lauffläche oder Karkasse schützen, verstärken oder zusammenhalten sollen; doch könnten derartige Schutz- oder Verstärkungselemente _?, falls gewünscht, vorgesehen sein*

ifäch der Erfindung wird der Reifen während des Vulkanisieren s in einer vorbestimmten Gestalt gehalten. Zweekmassig !kann der

Reifen Id dieser Gestalt gehalten werden, indem er in eine Form eingelegt ist. Die Gestalt, in der der Reifen gehalten wird, 1st annähernd toroidal und in dieser Gestalt weist der Reifen im Querschnitt gewisse kritische dimensionale Beziehungen auf. Fach der Erfindung werden alle Querschnittsdlmensioneu des Reifens mit Bezug auf einen solchen Querschnitt erläutert, wie er in einer Ebene erscheint, die die Drehachse des Reifens enthält.

Wie aus Figur 1 eu ersehen, weist der Reifen, wenn er sich in der Gestalt befindet, in der er vulkanisiert wird, eine Wulst-Basisliuie D auf, die sich parallel zu der Drehachse des Reifens und mit solchem radialen Abstand von dieser erstreckt, der dem ITominalradius der Felge, auf welche der betreffende Reifen montiert werden soll, entspricht. Die maximale Querschnittsbreite des Reifens, parallel zu der Reifendrehachse, ist mit SD angegeben. Nach der ErfiD-dung wird die Dimension SD zwischen den äusseren Oberflächen des Reifens an seiner breitesten Stelle genommen, wobei diese Flächen als primäre Aussenflächen des Reifens bezeichnet werden, und zwar ohne irgendeine.7erzierung, ein Muster, eine Beschriftung od.dgl., die über die primären Aussenflächen des Reifens erhaben wären. Die maximale Querschnittshöhe des Reifens ist mit H angegeben und ist der Abstand, der radial zur Drehachse des Reifens von der Wulstbasislinie D bis zum radial äussersten Punkt des Reifens gemessen wird, wo immer dieser bei dem betreffenden

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Reifen gelegen ist. Die Schnitthöhe SH bezeichnet die Entfernung, die radial zur Reifendrehachse zwischen der Wulstbasislinie D und der* radial äussersten Fläche des Reifens an der mittleren Umfangslinie der Reifenlauffläche gemessen wird.

Bei der in Figur 1 dargestellten Reifengestalt ist H grosser als SH und eine Dimension H ist an einem Paar von Punkten gelegen, die mit Abstand jeweils seitlich auswärts und an gegenüberliegenden Seiten der mittleren Umfangslinie der Lauffläche angeordnet sind. Entsprechend kann der in Figur dargestellte Reifen insoweit als umgekehrt geformt bezeichnet werden, als der mittlere Teil der Lauffläche während des Formens und Yulkanisierens des Reifens unter die Laufflächenteile an den mit Bezug auf den mittleren Teil einander gegenüberliegenden Seite niedergedrückt wird. Indessen ist die Erfindung nicht auf einen in diesem Sinne."umgekehrt" geformten Reifen beschränkt, sondern auf Reifen anwendbar, die umgekehrt geformt oder mit einer im Querschnitt annähernd ebenen Aussenflache der Lauffläche vulkanisiert werden, oder auf Reifen, bei denen die maximale Höhe des Reifens im Querschnitt mit der mittleren Umfangslinie des Reifens zusammenfällt, so dass die Aussenflache der Lauffläche konvex ist. Die Erfindung ist auch auf Reifen anwendbar, die entweder niedrig, in natürlicher Gestalt oder hoch geformt werden. Hierbei ist ein niedrig geformter Reifen ein Reifen, der beim Aufblasen durch eine Zunahme

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- seiner Querschnittshöhe oder seines Aussendurchmessers gekennzeichnet ist, wenn er aufgeblasen wird; es handelt sich mit anderen Worten um einen Reifen, dessen Querschnittshöhe oder Aussendurchmesser wesentlich geringer ist, wenn er geformt wird, als wenn der Reifen später aufgeblasen ist. Ein Reifen von natürlicher Gestalt ist, allgemein betrachtet, ein Reifen, dessen Querschnittshöhe oder Aussendurchmesser sich nicht wesentlich ändert, wenn der Reifen aufgeblasen wird, mit anderen Worten, ein solcher Reifen wird in annähernd der aufgeblasenen Gestalt geformt. Ein hoch geformter Reifen ist ,einer, dessen Querschnittshöhe oder Aussendurchmessser abnimmt, wenn der Reifen aufgeblasen wird.

Nach der Erfindung wird der Reifen während des Vulkanisierens in einer Gestalt gehalten, in der SD in einem Abstand von

.D
der Grundlini.e7angeordnet ist, der zumindest grosser als 60 i> von H ist. Weiterhin erstreckt sich nach der Erfindung jede der primären Aussenflachen der oberen Seitenwandteile des Reifens in einen vorbestimmten Weg von dem Seitenwandteil an der maximalen Querschnittsbreite des Reifens zu dem seitlichen Randteil des den Boden berührenden Teils des Reifens 14. Für diese Erfindung ist als oberer Seitenwandteil des Reifens derjenige Teil des Reifens definiert, der sich von der maximalen Querschnittsbreite des Reifens zum seitlichen Rand der Lauffläche erstreckt und die den Schulterbereich des Reifens einschliesst. Mit Schulterbereich ist der dem

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sei.tlich.eD Rand des deD Boden "foerlibrenden Tells der Lauffläche nächstliegende Teil des Reifens gemeint, der über eine kurze Strecke auswärts hiervon liegt. Der Schulterbereich der Lauffläche kann den Boden berühren, zumindest zu gewissen Zeiten, beispielsweise beim Kurvenfahren. Der Ausdruck "bodenberührender Teil" der Lauffläche gibt hier den Teil der Lauffläche an, der den Boden oder die Strasse bei normaler Geradeausfahrt des Reifens unter normalem Luftdruck und normaler Belastung Tbexührt. Insbesondere ist die Aussenlinie jedes oberen Seitenwandteils des Reifens konvex und in dem Sinne glatt und durchlaufend, dass keine umgekehrten Krümmungen darin vorteilen sind, wie es gemeinhin bei der üblichen profilierten Schulter herkömmlicher Laufflächen der Fall ist, die normalerweise beispielsweise bei Reifen für Personenkraftwagen zur Fahrt auf öffentlichen Strassen vorkommen.

Insbesondere ist nach der Erfindung der obere Seitenwandteil des Reifens an seiner primären Aussenflache mit einer konvexen Krümmung versehen, die chzreB. den Radius der Krümmung R1 beschrieben wird, der zwischen 100 und 200 Prozent von h beträgt, wobei der Mittelpunkt der Krümmung davon einwärts des Reifens gelegen ist, betrachtet mit Bezug auf die obere , Seitenwandoberfläche. Vorzugsweise ist der Mittelpunkt der Krümmung auf der SD-Linie des Reifens gelegen oder, mit anderen Worten, er ist um den gleichen Betrag wie die maximale Querschnittsbreite des Reifens von der Wulsfbasislinie D

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entfernt. Bei Reifengrössen für Personenkraftwagen sollte der Radius R1 zwischen 1,5 und 4 Zoll betragen. In der in Figur 1 gezeigten Ausführung erstreckt sich der Bogen, der durch den Radius R1 definiert ist, über einen erheblichen Winkelbetrag, endet aber dicht neben dem oder innerhalb des Schulterbereichs des Reifens. Der verbleibende Teil der primären Aussenfläche des oberen Seitenwandteils des Reifenw wird durch einen zweiten Bogen gebildet, der eine Fortsetzung des ersten dargstellt und einen Krümmungsradius R2 aufweist, der wesentlich geringer ist als der Radius R1. Dieser zweite Bogen-geht glatt in den seitlichen Rand der Lauffläche über und bildet zusammen mit dem ersten Bogen eine durchgehende konvexe Aussenfläche am Reifen, die frei ist von irgend einer umgekehrten oder entgegengesetzten Krümmung. Während der durch den Radius R1 definierte Bogen in gewissen Ausführungsformen sich bis zum Seitenrand des bodenberührenden Teils der Lauffläche erstrecken kann, kann er auch, wie zuvor dargestellt, kurz vor der Lauffläche enden, sollte aber auf jeden Fall nicht an einem Punkt unterhalb 50 Prozent der h-Dimension enden. Letztere ist, so wie sie in Figur' 1 dargestellt ist, die Entfernung zwischen dem Punkt der maximalen Querschnittsbreite des Reifens und der maximalen Höhe des Reifens radial zur Reifendrehachse gemessen. Auch ist bei einem Reifen nach der Erfindung der Radius R1 oder R2 erheblich geringer als der Krümmungsradius, zumindest des Mittelteils des bodenberührungen Teils der Lauffläche des Reifens, und zwar in einer Querschnittsebene

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des aufgeblasenep Reifens gemessen. Alle zuvor angegebenen Dimensionen und Beziehungen, mit Ausnahme des Laufflächenradius des aufgeblasenen keifens, beziehen sich auf die Querschnittsgestalt, in der der Reifen während des Vulkanisierens gehalten wird.

In einem Luftreifen mit einer Diagonallagen-Karkasse, der so konstruiert ist; wie bis jetzt an Hand der Figuren 2 und 3 beschrieben, ist das Leistungsverhalten des Reifens erheblich anders als das bekannter Diagonallagen-Reifen. In Figur 2 ist ein herkömmlicher Reifen 20 gezeigt, der auf einer nicht dargestellten Felge montiert, auf normalen Arbeitsdruck aufgeblasen und innerhalb des normalen Arbeitsbelastungsbereichs des Reifens belastet. Der Reifen weist dabei eine erhebliche, entgegengesetzte Krümmung in seinem oberen Seitenwandteil auf. Wenn der Reifen belastet ist, nimmt die Karkasse ebenfals die entgegengesetzte Krümmung an wie bei. 24 angegeben. Diese entgegengesetzte Krümmung der Karkasse ist bei aufgeblasenem, aber nicht belastetem Reifen nicht vorhanden. Figur 3 zeigt den Reifen 10 nach der Erfindung, ebenfalls auf einer Felge (nicht dargestellt) montiert, auf normalen Arbeitsdruck aufgeblasen und innerhalb des normalen Belastungsbereichs des Reifens belastet. Wie aus Figur 3 zu ersehen, bleibt die Karkasse 12 frei von irgendwelchen entgegengesetzten Krümmungen im oberen Seitenwandbereich des Reifens und insbesondere in dessen Schulterbereich. Dieses verbesserte Leistungsverhalten im Schulterbereich des Reifens trägt dazu bei, den Widerstand des

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Reifens gegen eine lagentrennung in diesem Bereich zu verbessern. Auaserdem führt diese verbesserte Eigenschaft der belasteten Karkasse zu einem besseren Fahr- und. Kurvenverhalten und besseret SeitenStabilität eines Diagonal-Reifens.

Bei Reifen der dargestellten und. beschriebenen Art kann das Fahrverhalten, insbesondere an sehr schnellen Fahrzeugen wie etwa Rennwagen, durch einen sogenannten hohen Lagenaufschlag weiter verbessert werden, indem nämlich die Enden 18 der Karkassenlagen, die ja. um die Wulste 17 des Reifens umgeschlagen werden, sich nach oben entlang der Seltenwand des Reifens über einen Weg erstrecken, der zumindest 50 Prozent der Maximalhöhe H des Reifens beträgt. Ein so ausgebildeter Reifen wird eine noch verbesserte Seitenstabilität bei schneller Kurvenfahrt wie auch bei schneller Geradeausfahrt gewährleisten.

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Claims

IO

Patentansprüche

Λ Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens mit einer Diagonallagen-Karkasse und einem Laufflächenteil, der den Umfang der Karkasse radial auswärts umgibt, gekennzeichnet durch Vulkanisieren des Reifens (10) in einer annähernd toroidalen Gestalt, in der die maximale Quexschnittsbreite (SD) des Reifens (10) in einem vorbestimmten Abstand von der Wulstbasislinie(D) angeordnet ist, der mehr als 60 Prozent der maximalen.Höhe (H) des Reifens (10) beträgt, und in der jeder der oberen Seitenwandteile des Reifens (10) im Querschnitt vollständig konvex ist und über einen beträchtlichen Teil, von der maximalen Querschni.ttsbrei.te (SD) ausgehend, ein Krümmungsradius (R1) zwischen 100 und 200 Prozent der Differenz zwischen der Maximalhöhe (H) und dem erwähnten, vorbestimmten Abstand aufweist, wobei der Krümmungsmittelpunkt jedes Teils der primären Aussenfläche einwärts des Reifens mit Bezug auf diese Fläche gelegen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Teil der Aussenfläche jedes oberen Seitenwandteils, der durch den Krümmungsradius (R1) definiert wird, von der maximalen Querschnittsbreite (SD) des Reifens (10) zur lauffläche hin über einen Weg oder Betrag erstreckt, der radial zum Reifen gemessen, mindestens fünf Prozent der Differenz zwischen der Maximalhöhe (H) und der erwähnten vorbestimmten Entfernung beträgt.

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3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (R1) 100 Prozent der erwähnten Differenz beträgt. "

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 3, dadurch ge- . kennzeichnet, dass der Krümmungsradius (R1) zwischen 1,5

und 4 Zoll liegt. ,

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsmittelpunkt von der Wulstbasislinie (D) um den erwähnten, vorbestimmten Abstand entfernt ist. ·

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Reifen (10) in der erwähnten Gestalt einen Schulterteil aufweist, der eine primäre Aussenflache hat, die im Reifenquerschnitt einen zweiten Krümmungsradius (R2) aufweist, der erheblich geringer ist als der äussere Krümmungsradius (R2) des oberen Seitenwandteils, wobei der Krümmungsmittelpunkt der Aussenfläche des Schulterteils einwärts des Reifens mit Bezug auf den Schulterteil gelegen ist.

-?. Luftreifen mit einer Diagonallagen-Karkasse und einem Laufflächenteil, der die Karkasse radial auswärts umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Karkasse (12), wenn der Reifen (10) auf einer Felge montiert, auf normalen Reifendruck aufgeblasen und innerhalb des normalen Belastungsbereichs belastet ist, in dem belasteten Teil keinerlei entgegengesetzte Krümmung in den oberen Seitenwandteilen aufweist.

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8. Luftreifen nach Anspruch 7, dgekennzeichnet durch ein Paar oberer Seitenwandteile, deren jeder eine primäre Aussenflache aufweist, die im Reifenquerschnitt in ihrer Gesamtheit konvex ist, wobei jede der primären Aussenflachen von irgendeiner entgegengesetzten Krümmung frei ist, wenn der Reifen auf normalen Arbeitsdruck aufgeblasen ist, und wobei keine der primären Aussenflächen irgendwo einen Krümmungsradius aufweist, der nicht erheblich geringer ist als der Krümmungsradius des Laufflächenteils an nur seinem mittleren Teil.

9. Luftreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aussenflache des Reifens (10) im Reifenquerschnitt aus mehreren, an ihren Enden miteinander verbundenen Kurven besteht, deren jede eine glatte Portsetzung der anderen bildet, wobei die Krümnungsmittelpunkte jeder Kurve einwärts der Karkasse (12) mit Bezug auf die Kurve angeordnet sind.

10. Luftreifen nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Karkasse (12) 7'ulstteile (17) und zumindest zwei Verstärkungslagen enthält, deren Enden um die Wulstteile

(17) innerhalb des Reifens umgeschlagen sind, wobei das Ende

(18) jeder Lage jeweils einem V.'ulstteil (17) zugeordnet ist, der sich über den Vfuist hinaus aufwärts entlang der Seitenwand des Reifens (10) um eine Entfernung erstreckt, die mindestens 50 Prozent der Xaximalhohe (H) des Reifens (10) betragt.

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