DE1963851A1 - Diagonalreifen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Uniroyal, Ine.

1230 Avenue of the Americas,

New York, N.Y. 10020, USA.

"Diagonalreif en"

Die Erfindung betrifft Diagonalreifen für Kraftfahrzeuge.

Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugreifen besteht u.a. die ' Absicht Reifen zu schaffen, die eine hohe Stabilität besitzen, ohne daß dadurch die Laufweichheit beeinträchtigt wird. Die LaufWeichheit fördert den Fahrkomfort für die Passagiere, während die Stabilität zu einer wesentlich präzisieren und sicheren Steuerung und Beherrschung des Fahrzeuges führt. Außerdem wird durch eine größere Stabilität ein kühlerer Lauf des Reifens erreicht und damit ein weniger rascher Verschleiß erzielt. In der Vergangenheit wurde beobachtet, daß der Weg eine größere LaufWeichheit zu erzielen bei einem Diagonalreifen darin besteht, in den Seitenwandbereichen einen größeren Winkel der Stränge einzustellen, während eine verbesserte Stabilität verlangt, daß der Winkel der Stränge im Kopfbereioh klein sein muß. Die Schwierigkeit bestand bisher nun darin, daß bis zum heutigen Tage niemand einen praktischen Weg gefunden hat, durch den es möglich ist, für einen kleinen Winkel der Stränge im Ko»pfbereich und einen höheren Winkel der

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Stränge im Seitenwandbereich zugleich zu sorgen. Die Größe dieser Winkelwerte ist nämlich bei bekannten Reifen durch den Cosinussatz fest vorgegeben. Infolgedessen ergab sich in der Vergangenheit bei der Herstellung von Reif en stets die Notwendigkeit, einen Kompromiß zwischen Fahrkomfort und Stabilität einzugehen.

Einlagen sind bei der Ausbildung von Reifen bereits seit längerer Zeit in Anwendung. Im allgemeinen werden sie unmittelbar unter dem Kopf bereich des Reifens, und zwar, zwisohen der Verschleißschicht und der äußersten Lage der Karkasse angeordnet. Bei dieser Platzierung besteht jedoch die Tendenz, daß sich die Einlagen von der Karkassenlage im Bereich der Außenkanten ablösen, insbesondere dann, wenn der Einsatz des Reifens unter erschwerten Bedingungen erfolgt. In einigen Fällen der Vergangenheit ist offensichtlich auch versucht worden, eine einzige Einlage zwischen die I»agen der Karkassen eines Diagonalreifens einzubringen, wobei jedoch keine bekannte Verbesserung der Weichheit oder Stabilität erreicht wurde· Es wurden auch schon Paare entgegengesetzt zueinander orientierter Einlagen zwischen die Lagen der Karkassen von Radialreifen eingeschaltet, jedoch ergibt sich bei einem Radialreifen nicht die Möglichkeit, eine Verbesserung der Laufeig ens chaf ten oder eine größere Stabilität durch diese Lage der Einlagen zu erzielen·

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Im Gegensatz zu der bisher'in der Reifenindustrie verbreiteten Ansicht besteht jedoch erfindungsgemäß die Möglichkeit, bei einem Diagonalreifen zu erreichen," daß der Winkel der Stränge im Kopfbereich des Reifens kleiner und im Seitenwandbereich zugleich größer ist. Dieser überraschende Erfolg ergab sifa durch einen Reifenaufbau, bei dem zwischen den Lagen der Karkasse Einlagen angeordnet werden, die während des Formens und Härtens des Reifenkörpers mit den Lagen der Karkasse in der Art zusammenwirken, daß sich die resultierenden Strangwinkel nach dem Vulkanisieren im Kopfbereich auf einen kleineren Wert und im Seitenwandbereich auf einen höheren Wert als nach dem Cosinussatz vorgeschrieben, einstellen.

Bei herkömmlichen Reifenausbildungen, bei denen die Einlagen auf der Außenseite der Lagen der Karkasse angeordnet sind, ergeben sich Strangwinkel beim fertigen Reifen, die in den aufeinanderfolgenden Lagen zunehmend niedriger sind. Das ist so zu verstehen, daß die erste oder innerste Lage der Karkasse einen Strangwinkel besitzt, der den größten Wert aufweist, während die äußerste Lage bzw. die Einlage den geringsten Strangwinkel besitzt. Die normal-e storchschnabelartige Wirkung zwischen benachbarten Lagen besteht während des Formens und Vulkanisierene des Reifens darin, daß sich die Stränge frei nach den Gesetzen des Gosinussatzes in bezug aufeinander einstellen, weil >,wischengeschaltete und mit den Schichten zusammenwirkende Einlagen fehlen.

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Das Ergebnis bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Reifen besteht darin, daß nach der Formung des Reifens die Strangwinkel bei den gleichen Reifenbauelementen im wesentlichen gleich sind. Das bedeutet, daß beispielsweise die Strangwinkel aller Einlagen gleich (jedoch entgegengesetzt zueinander) sind und die Strangwinkel im'Kopfbereich aller zusammengefaßten lagen der Karkasse ebenfalls gleich groß (jedoch entgegengesetzt gerichtet) sind. Ebenso sind die Strangwinkel in den Seitenwandbereichen der Lagen der Karkasse gleich groß (jedoch entgegengesetzt zueinander gerichtet). ' "

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten ^iagonalreifens bilden das zwischengeschaltete Mittel ein Paar Einlagen, die zwischen zwei benachbarten Lagen der Karkasse angeordnet sind. Die Strangrichtungen der aufeinanderfolgenden Lagen der Karkasse und Einlagen wechseln sich gegenseitig ab. Beim Herstellen des Reifens nach der vorliegenden Erfindung wird zunächst eine Diagonallage auf die Aufbautrommel aufgebracht. Auf dieser befindet sich bereits eine geeignete zuvor aufgebrachte luftundurchlässige Auflage." Danach wird eine erste Einlage,im Anschluß daran eine zweite Einlage, und schließlich eine zweite Diagonallage aufgelegt, wobei jeweils die Strangwinkel entgegengesetzt zueinander verlaufen. Nach dem Formen und Vulkanisieren ergibt sich, daß durch das Zusammenwirken der zwei zwischengeschalteten Einlagen mit den unmittelbar umgebenden Lagen der Karkasse oder des Reifenkörpers

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ein Winkel der Stränge erreicht wird, der in dem Kopfbereich ¹ der Lagen der Karkassen niedriger und im Seitenwandbereioh ' größer als zu erwarten war, ist· !Das Ergebnis ist ein weicherer Lauf und eine größere Stabilität, ' .

, fig· 1 zeigt die perspektivische Ansicht eines aufgeschnittenen erfindungsgemäß ausgebildeten zweilagigen Diagonalrei- fens, ' '

Pig« 2 zeigt d'ie perspektivische Ansicht eines aufgeschnittenen : Teiles eines fertigen erfindungsgemäß ausgebildeten vier-, - . lagigen Diagonalreifens·

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in, welchem die Strangwinkelverteilung ¹ der erfindungegemäß. ausgebildeten Keifen den Winkeln ; ■ gegenübergestellt ist, die sich durch den Oosinussatz

I . ergeben· ' . ' .' ' ■ ■

Pig. 4 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemäß ausgebilde« ] ten Helfen β-beim Aufbau auf einer Reifenauf baut rommeX in teils geschnittener Ansicht. . ' '

ι Zm folgenden werden gleiche Bezugszeichen für einander korres-

! pondierende Elemente in alJLen Zeichnungen verwendet·

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Der in der Fig. 1 gezeigte Reifen entspricht in einigen Gesichtspunkten einem herkömmlich ausgebildeten zweilagigen Diagonalreifen, dessen Herstellung in der Reifenindustrie üblich und bekannt ist. Dieser Reifen weist einen Körper 12 auf, der im wesentlichen die Gestalt eines Toroides besitzt. Der Außenumfang dieses Toroides ist von einer Verschleißschicht 14 bedeckt, in der sich eingeformte Nute 16 befinden.

Sin Paar kurvenförmig verlaufende Seitenwände 18 erstrecke! sich in radialer Richtung von Schultern 20 der Verschleiß-Schicht 14 aua nach innen und enden in Wulsten 22, die zum Eingriff in einen entsprechenden Pelgenrand eines Rades dienen. Die Wulste 22 sind durch Stahldrähte 24 verstärkt, die sich in Längsrichtung der Wulste erstrecken und die in der üblichen Weise durch gummiartigen Werkstoff 26 umhüllt sind.

Die Seitenwände 18 sind aus einem Paar Karkassenlagen 30 und aufgebaut. Diese Lagen 30 und 32 weisen Stränge aus Nylon oder Kunstseide oder anderen geeigneten Werkstoffen auf, die zusammen mit geeigneten anderen Werkstoffen, wie beispielsweise gummiartigen Materialien, zu Lagen oder Schichten verarbeitet wurden. Diese Lagen können beispielsweise durch Kalandrieren hergestellt werden. Zusätzliche Werkstofflagen 34 und 36, welche die Außenbzw. Innenoberfläche der Seitenwände 18 bedecken, vervollständigen den Aufbau der Seitenwände.

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BAD OBiGiNAL

Lagen 30 und 32 der Karkasse bzw. des Reifenkörpers erstrecken sich im wesentlichen kontinuierlich über eine Seitenwand 18 über den Kopfbereich der Verschleißschicht 14 und über die andere Seitenwand 18, ^iese Lagen umschließen an den äußersten Enden der Seitenwände auch noch die Wulste 22.

Die Pig. 1 läßt die einzelnen Stränge erkennen, die sich in den Lagen 30 und 32 befinden. Wi_e bei einem Diagonalreifeη üblich, verlaufen die Stränge in den Lagen 30 und 32 entgegengesetzt zueinander. Bei* Betrachtung in Richtung eines Pfeiles 40, der sich in Richtung der Längsmittellinie der Verschleißschicht 14 erstreckt, sind die Stränge der Lage 32 nach links, und zwar in •dichtung des Pfeiles 42 über die Längsmittellinie geneigt, während die Stränge der Lage 30, wie durch den Pfeil 44 angegeben ist, nach rechts über die Mittellinie geneigt verlaufen. Der Winkel zwischen dem Pfeil 42 und dem Pfeil 40 ist der Strangwinkel für die Lage 32, während der entsprechende Winkel zwischen den Pfeilen 44 und 40 den Strangwinkel für die Lage 30 angibt.

Bei der normalen Reifenherstellung werden die Lagen 30 und 32 gewöhnlich in flachem Zustande auf eine Trommel aufgelegt, wobei ihre Strange entgegengesetzt zueinander gerichtet, also entsprechend der Richtung der Pfeile 42 und 44 angeordnet werden.

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Es ist typisch, daß der Strangwinkel beispielsweise 64,5 zu einer Bezugslinie beträgt, aus der nach der Formgebung des Reifens die Längsmittellinie der Verschleißschicht 14 wird. Im Anschluß daran werden die Lagen 30 und 32 der Karkasse von dem durch die Verschleißschicht 14 definierten Kopfbereich aus nach unten abgekrümmt, um die beiden Seitenwände 18 zu bilden. Während dieses Vorganges wird der Reifen 20 in die Toroidform überführt und anschließend in herkömmlicher Weise durch Vulkanisieren ausgehärtet.
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Bei einem herkömmlich ausgebildeten Reifen, der keine Einlagen besitzt, ist es bekannt, daß nach dem Formen und Vulkanisieren Strangwinkel vorliegen, die nicht mehr die gleichen sind, wie die, die bei dem ursprünglichen Auflegen der Lagen 30 und 32 der Karkasse auf die Aufbautrommel vorlagen. Nach dem Formen stellen sich Strangwinkel ein, die im wesentlichen überall kleiner als die Strangwinkel im Aufbauzustand sind. Der genaue Wert, der sich nach dem Formen einstellenden Strangwinkel, ist veränderlich. Dieser Wert ist im Bereich der Mitte der Veröchleißüchicht 14 am niedrigsten und im Bereich der Wulste 22 "ivi'iB frröüer, jedocli niemals ac groS_s wie der Strang winkel beim anfhiuif-}; _f /.wisofauij d jo π en Extremweiten verändert sich der nU'ui'fTwiiiki-] kontinuierlich als Fuitirtion des Abstandes von der LMfi/jf.nri.i t«-J ii]:4f . E;i ergibt- ai nl< s-Idö Wj thomatisolie Gesetsmä-K<(-kHi, «hi- al,? f'uB. nmniRi;· heft ar;;' Int und aio als Furve 50 in Fi/;. * { s ngct r !Γ'->ϊ- list,

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BADORJGINAl

Der Cosinussatz ist allgemein in der Reifenindustrie "bekannt und wird als Gleichung zur Vorbestimmung des Strangwinkels von Diagonalreifen "benutzt, um den Strangwinkel im Kopf und Seitenwandbereieh vorherzubestimmen. Der Cosinussatz kann, wie folgt geschrieben werden:

Cos ca- Cos ba χ S 1 + E

In dieser Gleichung gibt oa die Größe des Strangwinkels nach dem Vulkanisieren an jedem beliebigen Punkt des Kopfbereiches an. ba gibt den Diagonalwinkel des Gewebes an.

S ist der Wert, der das Ausdehnungsverhältnis der Lagen der Karkasse an jedem Punkt des Kopfbereiches widergibt, wenn der Reifen aus dem flachen Zustand auf der Trommel in die Endform überführt wird.

E ist der prozentuale Längungswert bzw. Dehnungswert der Stränge (Sxrangspannung).

Das Ausdehnungsverhältnis, gemessen von einem Punkt auf der flachen Reifentrommel bis zu einem Punkt der fertiggeformten una vulkanisierten Reifen verändert sich vom Kopfbereich aus in Richtung auf die WulBte. Infolgedessen verändert sich auch der Winkel ca, wenn die Messung quer Über den Reifen hinweg vorgenommen wird.

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BAD

1CÜÜOÜÜ I

■Die Kurve 50 in ^¹Ig. 5 wurde durch Bestimmung der wirklichen Meßgrößen bei einem vulkanisierten Beifen herkönmilichen Aufbaues gewonnen«

Die Betrachtung der Kurve 50 in Pig. 3 zeigt eindeutig _% daß der Strangwinkel von dem. Wert, der im Aufbauzustand vorliegt, bis zum Zustand des gefQrmten.Eeifena, aufgrund des als ßtorchschnabel oder Fantographeffektes bekannten Vorganges abnimmt. Dabei wird der Kopfwinkel unter den Aufbauwert in dem Seitenwandberelch heruntergeapgen, SqIqIi eine Verminderung des Strangwinke Is im Seitenwandbereich ist aber unerwünscht_; weil dadurch die LaufWeichheit des Beifens beeinträchtigt wird. Es ist infolgedessen vorteilhaft _f wenn die Verminderung-des Strangwin-kels in den Seitenwandbereichen; während des Formens begrenzt werden könnte.

Die Kurve 50 zeigt außerdem, daß aufgrund des Casinussatzes eine größere Abnahme der Strangwinkel im Kopfbereich auftritt« Im Hinblick auf die angestrebte verbesserte leifenstabilität_? wäre es jedoch vorteilhafter, wenn der Strangwinkel des vulkanisierten Reifens im Kopfbereich noch wesentlich stärker verringert würde,

Erfindungsgemäß werden beide diese vorteilhaften Wirkungen erreicht. Diese Wirkung wird durch die Einschaltung bzw, neuartige Verteilung von Einlagen erzielt» Eine Einlage stellt eine Bsgfe

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aus Werkstoff dar, die normalerweise aus nicht gewebten Strängen aus Nylon, Kunstseide, Stahl oder anderen geeigneten Materialien besteht, die durch Kalandrieren mit G-ummiv erb indungen umhüllt wurden. Solche Einlagen werden um den Reifen herumgewickelt und dabei unter der Verschleißschicht 14 angeordnet. Einlagen erstrecken sich normalerweise nur geringfügig oder überhaupt nicht in die Seitenwandbereiche 18 hinein. Solche Einlagen werden normalerweise zwischen der Verschleißschicht und der äußersten Lage der Karkasse angeordnet» um eile Stabilitai; des Reifens zu steigern.

Im Gegensatz zu dieser bisherigen Praxis jedoch wird die Einlage zwischen der Verschleißschicht und der äußersten Lage 30 der Karkasse weggelassen. Stattdessen werden zwei Einlagen 52 und 5*l· verwendet und zwischen den Lagen 30 und 32 der Karkasse angeordnet* Während bisher Versuche mit nur einer Einlage zwischen den beiden Lagen eines Diagonalreifens ausgeführt wurden, war nj-cht zu erwarten, daß sich Vorteile ergeben, wenn ein Paar Einlagen, beispielsweise die Einlagen 52 und 541 in. der genannten besonderen Anordnung bei einem Diagonalreifen Vorteile erbringen könnten. .

Td' der i\ig_?. 1 sJM die Winkellagen der Stränge der Einlagen '*'£'-UiM:'. 54 duroh Pf pjjj e^ 5f> und 58. angegeben * Es ist deutlich zu erkennen, daß die, μ trappe ..flpy beiden Einlagen 52 uuä 54 in. ent-

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gegengesetzt zueinander verlaufenden Richtungen relativ zur Längsmittellinie der Verschleißschicht 14 geneigt sind. Der Pfeil 56 verläuft nach links und der Pfeil 58 ist nach rechts geneigt. Darüberhinaus ist zu beachten, daß die Strangrichtungen der aufeinanderfolgenden Lagen 30, 52, 54 und 32 ständig abwechseln. Der Strang der Lage 40 ist nach¹ rechts geneigt (Pfeil 44), der Strang der. Einlage 52, die unmittelbar darunter liegt, ist nach links geneigt (Pfeil 56), Die Stränge der nächstfolgenden Lage, nämlich der Einlage 54, sind nach rechts geneigt (Pfeil 58) und die Stränge der nächstfolgenden Lage der Karkasse sind wiederum nach links geneigt (Pfeil 42), wobei alle diese Neigungslagen relativ zur Längsmittellinie der Verschleißschicht 14 angegeben sind, welche sich in Richtung des Pfeiles 40 erstreckt. .

Es wurde gefunden, daß die Einlagen einen Pantographeneffekt auf die Lagen der Barkassen im Kopfbereich unterhalb der Ver-Schleißschicht ausüben, weil die Strangwinkel kleiner als die ■ der benachbarten Lagen der Karkasse sind, und weil die Karkassenlagen mit ihren Enden an den Wulsten befestigt sind. Aufgrund dieser Tatsache wiederum ist die Neigung der Karkassenlagen im Bereich der Seitenwände dem Pantographeneffekt zu folgen wesentlich verringert. Auch die Tatsache, daß nicht eine, sondern zwei Einlagen 52 und 54 zwischen den Lagen 30 und 32 der Karkasse angeordnet werden, sowie die Tatsache, daß

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ORIGINAL INSPECTED

die Strangrichtungen jeder Einlage entgegengesetzt zur Strangrichtung der nächstfolgenden'Lage der Karkasse gerichtet sind,, sowie auch entgegengesetzt zur Strangrichtung der nächstfolgenden Einlage, führt zum Entstehen einer Zwischenwirkung der Stränge def Lagen der Karkasse und der Einlagen, die bei dem Formvorgang zur Wirkung kommt. Diese Wirkung hat zur Folge, daß beim fertig vulkanisierten Reifen Strangwinkel vorliegen, die von den Winkeln abweichen, die aufgrund des Cosinusgesetzes vorliegen müßten«, Eine Reibungskraft wird durch die nach links geneigten Stränge dar Einlage 52 auf die naoh rechts geneigten Stränge der Lage 30 der Karkasse ausgeübt und eine entsprechende Kraft wird durch die nach rechts geneigten Stränge der Einlage 54 ^auf die nach links geneigten Stränge der Lage 32-der Karkasse ausgeübt« Durch diese Reibungskraft werden diese Stränge daran gehindert, sich so zu orientieren, wie dies normalerweise zu erwarten wäre. Darüberhinaus beeinflussen sich die Stränge der Einlagen 52 und 54 auch noch gegenseitig.

Diese Theorie wird gestützt durch die Beobachtung, daß bei der biaier bekannten Anordnung eines Paares kreuzweise orientierter •Einlagen zwischen den Lagen der Karkasse eines Radialreifens, sowie bei der bisher bekannten Anordnung einzelner Einlagen zwischen den Lagen, der Karkasse von Diagonalreifen,keine Winke länderungen eintraten und auch keine Verbesserung der Stabilität ohne Verlust an LaufWeichheit erzielt werden konnten.

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Beim Herstellen der erfindungsgemäß ausgebildeten Reifen wird " < in der Weise vorgegangen, daß zunächst die unterste Lage 32 der Karkasse flach auf die Aufbautrommel oder die bereits darauf befindliche Unterlage aufgebracht und alsdann die unterste Einlage 54 darüber gelegt wird, wobei jedoch darauf geachtet wird, daß die Stränge entgegengesetzt zueinander geneigt sind. Danach folgt als nächster Arbeitsgang das Auflegen der obersten Einlage 52, wobei wiederum darauf geachtet wird, daß deren Stränge entgegengesetzt zu denen der Einlage 54 verlaufen und schließlich wird die oberste Karkassenlage 30 aufgelegt, wobei wiederum darauf geachtet wird, daß deren Stränge entgegengesetzt zu denen der darunterliegenden Einlage 52 verlaufen. So sind die Stränge der einzelnen lagen 32, 54, 52 und 30 in ansteigender Richtung⁵ von der Trommel aus gesehen, abwechselnd nach links, rechts, links und rechts, wie durch die Pfeile 42, 58, 56 und 54 angegeben ist, geneigt. ■·■-'■-"

Die Winkel, in denen die Stränge der Einlagen 5.2 und 54 erfind dungsgemäß beim Aufbauen auf die Trommel aufgelegt werden, sind etwas kleiner als die der lagen 30 und 32 der Karkasse. Versuche haben ergeben, daß der Unterschied zwischen diesen Strangwinkeln etwa bis zu einer Größe von 15 in Betracht zu ziehen ist. Jedoch erscheint der größte praktisch in Präge kommende Wi_n^e!unterschied 8 zu betragen, denn bei diesem Wert besteht kaum die Gefahr, daß sich die benachbarten Lagen der Karkasse sowie die Einlagen voneinander trennen können,

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Offensichtlich liegen die günstigsten Werte jedoch "bei einem Winkelunterschied im Bereich von 3 bis 5 * Bei einem,Ausführungsbeispiel bei welchem die Stränge der Lagen 30 und 32 der Karkasse auf die Aufbautrommel mit Winkeln von 64,5 relativ zur Längsmittellinie aufgelegt wurden, wurde ein "Winkelunterschied von 8 gewählt. Demnach betrug der Winkel der Stränge der Einlagen 52 und 54 zur Bezugsmittellinie 56»5 ·

Die Einführung eines derartigen Winkelunterschiedes im Verlauf der Stränge zwischen den Einlagen 52 und 54 und den Lagen 30» 32 der Karkasse, wobei die Strangwinkel der Einlagen den niedrigeren Winkelwerf besitzen, hilft die Zwischenwirkung zwischen den Lagen zu steigern. Obwohl auch mit Winkelunterschiedswerten oberhalb 15 erfolgreich gearbeitet wurde, hat sich erfahrungsgemäß herausgestellt, daß Winkelunterschiede in der Größenordnung der Hälfte dieses Wertes am zweckmäßigsten sind· Wenn

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ein derartiger Winkelunterschied angewendet wird und die Einlagenkanten · in abgestufter Lage in der Nähe der Schultern 20 verlaufen, dann ergibt sich ein Reifen, der auch unter erschwerten Einsatzbedingungen einen größeren Widerstand gegen die Ablösung benachbarter Lagen aufweist· -

Es wird nun auf Fig, 4 Bezug genommen. Diese Pig. 4 zeigt einen Reifenkörper 12, der sich auf einer Aufbautrommel befindet, wobei jedoch die Verschleißschicht die Einlagen und die Lagen der Karkasse zum Seil weggebrochen sind, damit die Winkellagen

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der Stränge der einzelnen Lagen erkennbar sind. Dabei wurden die Einlagen und lagen der Karkasse in der Weise weggebrochen, daß sich die Bruchlinien längs der bestimmenden Winkel der Stränge erstrecken. Wie die Fig. deutlich zeigt, Verlaufen die Stränge in der·äußersten Lage 30 in einem Winkel von 64,5 · Die Einlage 52 ist mit dem Winkel von 56,5 verlaufenden Strängen, jedoch entgegengesetzt zu den Strängen der Lage 30,- gerichteten Verlauf ihrer Stränge angeordnet.-Die nächstfolgende Einlage 54 besitzt Stränge ι die zwar ebenfalls in einem Winkel von 56,5 geneigt sind, jedoch wiederum entgegengesetzt zu. den Strängen der benachbarten Einlage 52 verlaufen. Die innerste Lage 32 des Reifenfcörpers wiederum besitzt Stränge, die in einem Winkel von 64,5 geneigt sind, jedoch entgegengesetzt zu den Strängen der Einlage 54 verlaufen. -

Wenn die Lagen 32, 54_f 52 und 30 in der beschriebenen Weise übereinander angeordnet sind, werden sie dem üblichen Formvorgang ausgesetzt. Während dieses Pormvorganges tritt, wie erwartet, " ein Pantographeffekt zwischen den Strängen der einzelnen Lagen ein, der deren Winkel verändert. Was jedoch nicht erwartet wurde, ist das Ausmaß und die Richtung der Änderungen, welche sich in der Praxis im Sinne einer Abweichung vom Cosinussatz vollziehen. In der Pig. 3 zeigt die Kurve 3.2-1 die Winkelverteilung in einem geformten Reifen, und zwar für die Winkel der Stränge in der untersten Lage 32 der Karkasse, während die Kurve 30-1 die korrespondierenden Werte für die oberste Lage 30 der Karkasse

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ORJGiNALlNSFEGTED

angibt. Die Kurven 54-1 und 52-1 zeigen die Winkeländerungen bzw. -lagen der Stränge in den Einlagen 54 und 52 nach der Beendigung des Formvorganges.

Die Winkel der Stränge der Einlagen sind im Vergleich zu den Ausgangswerten beim Aufbau, bei denen diese Winkel 56»5 betrugen, in der Weise verändert ι daß sie nach dem Formen in der Größenordnung von 23 bis 24 liegen (relativ zur Längsmittellinie der Verschleißschicht 14)und etwa bis zu 25 und 26 groß werden können (und zwar im Bereich der Kanten der Einlagen 52 und 54 bzw. in der Fähe der Schultern 20). Dieser große Unterschied zwischen dem Winkel der Stränge der Einlagen 52 und 54 im Ausgangszustand einerseits und nach Beendigung des Formvorganges andererseits, zeigt an» daß während des Formvorganges höhe Kräfte auf die Stränge der Einlagen ausgeübt wurden.

Bezüglich der Winkel, in denen die Stränge in den üagen 30 und 32 der Karkasse nach dem Formvorgang verlaufen, zeigen die Kurven 30-1 und 32-t» daß die Werte dieser Winkel unter diejenigen Beträge gesenkt sind, die der Cosinussatz, gem. Kurve 50» vorschreibt. Insbesondere ist dies im unteren feil der Graphik zu erkennen» welche den Kopfbereich der Verachleißschichi 14 wiedergibt· Dieser 'kleine Winkel der Stränge im Bereich der Verschleißschicht föhrt zu einer erheblichen Verbesserung der Stabilität des Reifens. Zugleich aber läßt sich aus der Graphik erkennen, daß die Winkellage der Stränge im oberen Bereich der

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Graphik, welcher die Seitenwände 18 des Reifens repräsentiert, an allen Stellen einen größeren Wert besitzt, als durch den Cosinüssatz gem. Kurve 50 vorgeschrieben ist. Das wiederum führt dazu, daß der Reifen eine sehr große Laufw.eichheit besitzt. Um zu Rekapitulieren sei nochmals betont, die vorliegende Erfindung schafft die Möglichkeit, daß die Stränge· im Bereich des Kopfes eines Reifens in einem kleineren Winkel, zugleich jedoch im Seitenwandbereich in einem größeren Winkel geneigt verlaufen. Das Ergebnis ist darin zu sehen, daß eine erhöhte Stabilität des Reifens ohne Beeinträchtigung der Weichheit des Laufes erzielt wird. · .

Die vorliegende Erfindung ist auch auf vierlagige Diagonalreifen anwendbar. Wie die Pig. 2 zeigt, kann, ein derartiger Diagonalreifen zusätzlich zu den bereits genannten Lagen 50 und 52 der Karkasse ein Paar weitere Lagen 60 und 62 besitzen* Entsprechend dieser zusätzlichen Lagen 60 und 62 der Karkasse sind ein zusätzliches Paar Einlagen 64 und 66 zwischen äen zwei zusätzlichen Lagen der Karkasse angeordnet·

Beim Herstellen eines derartigen vierlagigen erfindungsgemäß ausgebildeten Reifens kann in der Welse vorgegangen werden,, daß zunächst die unterste Lage 52 der Karkasse auf die Aufbautrommel aufgebracht wird, welche jedoch zuvor mit einer Auflage oder geeigneten Unterlage ausgerüstet wurde, Bs folgt das Auflegen

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der Einlage 54 und danach das Auflegen der Einlage 52 und im Anschluß daran das Aufbringen der Karkassenlage 30. Nunmehr wird die bereits erwähnte Karkassenlage 62, die zusätzliche Einlage 66 und.die weitere zusätzliche Einlage 54 aufgelegt und schließlich noch die äußerste Lage 60 der Karkasse aufgebracht. Danach wird der Reifen geformt und schließlich in der üblichen Weise vulkanisiert. Auch bei diesem vierlagigen Diagonalreifen ist keine der Einlagen in der herkömmlichen Weise zwischen der Verschleißschicht und der Karkassenschicht 30 angeordnet.

Die Strangrichtungen der zusätzlichen Karkassenlagen 60 und sowie zusätzlichen Einlagen 64 und 66 verlaufen ebenfalls abwechselnd entgegengesetzt zueinander, wie bereits für die darunterliegenden Lagen in Verbindung mit dem zweilagigen Diagonalreifen beschrieben Wurde. Im einzelnen ist festzustellen, daß die Strangrichtung der Lage 62 der Karkasse gem. Pfeil 70 nach links geneigt verläuft, während die darauf folgende Einlage 66 nach rechts gem. Pfeil 72 geneigte Stränge besitzt und die darauf folgende Einlage 64 gem. Pfeil 74 nach links geneigte Stränge aufweist. Die darauf folgende Lage 60 der Karkasse besitzt gem. Pfeil 76 nach rechts geneigte Stränge.

Dieses Muster abwechselnd nach rechts oder links geneigt orientierter Stränge in den einzelnen Lagen wird durch alle Lagen 32, 54, 52, 30, 62, 66, 64, 60 der Reifenkarkasse fortgesetzt. Dadurch verbessert sich naturgemäß die Zwischenwirkung

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der einander gegenüberliegenden und entgegengesetzt zueinander verlaufenden Stränge im gesamten Reifen. ·

Bei weiterer Verbesserung kann, falls gewünscht, ein drittes Paar Einlagen entsprechend den Einlagen 64 und 66 zwischen den Karkassenlagen 30 und 62 gem. ^ig. 1 angeordnet werden, bei dem die Strangwinkel dieser Einlagen in einer Art ausgewählt werden, P die derjenigen entspricht, die in Verbindung mit Fig. 2 bereits beschrieben wurde. Das bedeutet im einzelnen, daß die Einlage, die mit der Karkassenlage 30 in Kontakt steht, Stränge aufweisen muß, die entgegengesetzt zu den Strängen der Karkassenlage 30 verlaufen, während die Einlage, die mit der Karkassenlage 62 in Kontakt steht, Stränge besitzen muß, die entgegengesetzt zu den Strängen in der Karkassenlage 62 verlaufen.

Wenn nur ein einziges Paar Einlagen in einem vierlagigen L· Reifen verwendet werden, dann können diese zwischen zwei beliebigen Karkassenlagen angeordnet werden und führen dazu, daß sich die Stabilität und Laufweichheit eines derartigen Reifens gegenüber einem Reifen gleicher Art, jedoch ohne Einlagen, verbessert.

Ausgedehnte Straßenyersuche mit Reifen, die gem. vorliegender Erfindung ausgebildet waren, wurden durchgeführt. Sie zeigten eine merkliche Verbesserung der Stabilität, ohne Verlust an

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LaufWeichheit. Zusätzlich wurde gefunden, daß Reifen, die erfindungsgemäß ausgebildet sind, beträchtlich verbesserte "Verschleißverhältnisse, die im Bereich von 8 bis 17 fi lagen, erreichten, wobei die Versuche über unterschiedliche Strecken und Greschwindigkeitsbereiche ausgedehnt wurden. Reifen, die erfindungsgemäß ausgebildet waren,' zeigten im Betrieb, selbst bei Höchstgeschwindigkeiten, wesentlich niedrigere Temperaturen, als herkömmliche Reifen und ihr Widerstand gegen eine Ablösung der Einlagen an den Kanten, wer wesentlich größer als zuvor. Die gegenüber den bekannten "verbesserten Verschleiß- und Temperatureigenschaften des erfindungsgemäß ausgebildeten Reifens, stellen offensichtlich zusätzliche Ergebnisse und Vorteile dar, die sich durch die größere Stabilität dieses Reifens erzielen lassen. Alle diese Vorteile wiederum werden erreicht, ohne daß eine bemerkenswerte oder unzulässige Beeinträchtigung der LaufWeichheit des Reifens eintritt.

Im Vorliegenden wurden zwei typische Beispiele, nämlich ein zweilagiger und ein vierlagiger Diagonalreifen in erfindungsgemäßer Ausbildung beschrieben. Es können jedoch auch Reifen mit mehr als zwei Lagen in der erfindungsgemäß vorgesehenen Weise unter Berücksichtigung der beschriebenen Prinzipien geschaffen werden, indem wenigstens ein Paar Einlagen zwischen bestimmten Lagen der Karkassen angeordnet werden.

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Claims (1)

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   - 22 Patent ans pr ti ehe

   T.^/Diagonalreifen mit einer Verschleißschicht sowie mit einer, aus diagonal orientierten lagen gebildeten Karkasse, die zwei Wulstränder sowie wenigstens zwei von Wulst zu Wulst verlaufende Lagen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß öle Karkasse ein üaar Einlagen (52, 54 oder 64, 66} aufweist, welche beide zwischen den ^ Lagen (30, 32) der Karkasse in dem unterhalb der Verschleißschicht (14) liegenden Bereich angeordnet sind«

   ■ 2. Reifen nach Anspruch T, d a du r c h g e fc e η η - ■ ζ e i c h η e t , daß jede der Einlagen, Stränge aufweist,, die in einer Bezugsrichtung (56, 58 oder 74, 72) orientiert sind und daß die Einlagen mit entgegengesetzt zueinander verlaufenden Bezugsrichtungen angeordnet sind.

   3. Reifen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jede Karkassenlage (30, 32, 60, 62) Stränge aufweist, die in einer Bezugsrichtung (44, 42, 76, 70) orientiert sind, und daß diese Bezugsrichtungen in spitzen Winkeln zur Längsmittellinie (40)der Verschleißschicht (14) sowie entgegengesetzt zueinander verlaufen. ..,--.· ·

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   BAD

   4. Reifen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Einlagen mit entgegengesetzt zueinander sowie mit spitzwinklig zur Längsmittellinie der Verschleißschicht verlaufenden Bezugsrichtungen ihrer Stränge angeordnet sind.

   5. Reifen nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Bezugsrichtungen der Stränge in jeder der aufeinanderfolgenden Lagen der Karkasse und der Einlage entgegengesetzt geneigt zu den Bezugsrichtungen der benachbarten Lage der Karkasse und "benachbarten Einlage sowie in wechselnden Richtungen zur Längsmittellinie der Verschleißschicht durch alle Lagen der Karkasse und alle Einlagen verlaufen·

   6. Reifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagei in unmittelbarer Berührung miteinander sowie mit den ihnen jeweils nahesten Lagen der Karkasse angeordnet sind.

   7. Reifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge der Karkassenlagen in größeren Winkeln zur Längsmittellinie der Verschleißschicht verlaufen, als die Stränge der Einlagen.

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   8« Reifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzei c h η e t , daß die Verschleißschicht in unmittelbarem Kontakt mit der äußersten Lage der Karkasse angeordnet ist.

   9. Diagonalreifenflach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkasse zwei Paar, von Wulst zu Wulst verlaufende Lagen und zwei Paar Einlagen aufweist, wobei,das äußerste Paar der Lagen der Karkasse unter der Verschleißschicht liegt und sich das erste Paar Einlagen zwischen diesen beiden Lagen befindet, während sich das eine Paar Lagen der Karkasse unter dem ersten Paar befindet und das zweite Paar Einlagen zwischen den beiden Lagen des innersten Paares angeordnet ist (Fig. 2).

   10. Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Diagonalreifens, dadurch gekennzeichnet, daß es die Gestalt eines ungeformten, nicht vulkanisierten, auf einer Trommel aufgebauten Diagonalreifenkörpers nach den vorhergehenden Ansprüchen aufweist.

   11. Reifenkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Winkel der Lagen der Karkasse größer als die.Winkel der Einlagen sind und daß

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   die Differenz der Winkel maximal etwa 15 beträgt,

   12. Reifenkörper nach Anspruch 4 oder 11, dadurch, gekennzeichnet, daß die Winkel der Lagen der Karkasse größer als die Winkel der Einlagen sind und daß die Differenz der Winkel maximal etwa 8 beträgt.

   15. Reifenkörper nach einem der .Ansprüche 4, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel der Lagen der Karkasse größer als die Winkel der Einlagen sind und daß die kleinste Differenz zwischen diesen Winkeln etwa 3 beträgt.

   14. Reifen nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Größe des Winkels, in welchem die Stränge der Lagen der Karkasse geneigt zur Längsmittellinie der ■Verschleißschicht verlaufen, im Bereich der Mittellinie geringer ist, als die nach dem Cosinussatz vorgegebene Größe.

   15· Reifen nach Anspruch 3 oder 14 mit einem Seitenwandbereich (18), dadurch g e fc e η η ζ e 1 c h η e t , daß der Winkel d.er Stränge der Lagen der Karkasse zur Längsmittellinie der Verschleißschicht im Bereich der Sei tenwand größer als der nach dem Cosinussatz für diesen Bereich vorgegebene Winkel ist·

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