DE2026415A1

DE2026415A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2026415A1
Application number: DE19702026415
Authority: DE
Inventors: Henri Compiegne Oise Mirtain (Frankreich)
Original assignee: Uniroyal Englebert France S.A., Neuilly-sur-Seine (Frankreich)
Priority date: 1969-05-30
Filing date: 1970-05-29
Publication date: 1970-12-03
Also published as: FR2041955A5; SE351174B; BE751086A; LU61025A1; US3667529A; AT310010B; NL7007925A; ZA703453B; GB1310947A

Description

PATENTANWÄLTE ₂ Q 2 6 4 1 5 ¹

DIPL.-ING. F. THIELEKE ■«.». »■_■%,■<=■' ->-, ι DR.-.NG. R. DÖRING DIPL.-PHYb. DA. J

BR AU N SCH WEl G MÜNCHEN

uniroyal Eivtiebert France S.A.,-■ 57> Hue de Yilliers,

92-Ueuilly-3ur-Seine, Frankreich

"luftreifen"

Die Erfindung betrifft einen luftreifen, bei dem ler Kopfbereich einer aus Radiallagen gebildeten Karkasse von Einern ■Ijaufmantel umgeben ist und bei dem sich Seitenkante van» WuJstbereich aus über die Seitenbereiche der Karkasse bis zu den Kanten des ^aufmantels erstrecken, während umfänglich un de.i Kopfbereich der Karkasse herum eine zwischen diesem Kopfbereicli und dem laufmantel angeordnete Einlage zur "Verstärkung Jos Laufmantels vorgesehen ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Radialgürtelreifen für Kraftfahrzeuge, vorzugsweise Eochgeschwindigkeitsreifen.

Bei vielen Ausführungsformen herkömmlicher Reifen, insbesondere bei Radialkarkassenreifen, bei denen der Laufmantel durch Gürtel oder Einlagen verstärkt ist und sich aus abwechselnd einander kreuzenden gummierten Schichten-parallelen, im wesent-

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lichen undehnbaren -strang- oder seilartigen Ilateriales zusarmensetzt, tritt bei höheren Geschwindigkeiten oft ein Versagen ein, v/eil sich im Schulterbereich der Reifen Ablösungserscheinungen zeigen. Die Schulterbereiche sind jene Kanten, in denen die Schichten der Verstärkungslagen, die Karkasse überlagern. Solche Ablösungen ergeben sich deswegen, weil die einzelnen Schichten der Verstärkungseinlagen unter der Dlriwirkung der Zentrifugalkraft, die auf den Reifen ausgeübt wird, abgelöst v/erden. Dieser Vorgang wird außerdem ermöglicht: oder gar erleichtert, weil die Stränge oder Seile in den Verstärkungsschichten schräg zur Äquatorialmittelebene des Reifens angeordnet sind. Das ergibt sich aus der Tatsache, daß die einzelnen Schichten relativ zur Längsrichtung der Stränge oder Seile schräg zugeschnitten v/erden und dadurch die natürliche Neigung haben, sich an ihren Kanten zu lösen. Die Kanten solcher Einlagen oder Gürtelschichten bilden daher Zonen, in denen geschnittene und freie Enden der Verstärkungselemente, d.h. also der Stränge oder Seile durch Reibung und Schneidwirkung Bräche in der Karkasse "und-deren Schichten sowie im Gummi des Gürtels erzeugen. ,

Gegenstand der Erfindung ist ein Reifen der eingangs genannten Art, und zwar ein Radialreifen mit einem den Laufmantel verstärkenden Gürtel oder eine Verstärkungseinlage, die zwischen der Karkasse und dem Laufmantel angeordnet ist und welcher sieh.

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erfindungsgenäß durch die Kombination einer einschichtigen Luge aus metallischen Verstärkung sei einen ten und einer mehrschichtigen Lage aus textlien Verstärkungselenenten kennzeichnet, wobei die Breite der metallischen einschichtigen Lage höchstens gleich der Breite des Laufr.antels ist, während die aus den textlien Verstürkungselementen gebildete mehrschichtige Luge breiter als die Lauffläche ausgebildet wlr.u u^u -u-t, einschichtige Lage fadenartig oder lamellenartig aus metallischen Elementen gebildet wird, die in einen Winkel von etwa 14 bis 70° vorzugsweise in einem Winkel von etwa 45° geneigt zur Aquatorialnittelebene des Reifens verlaufen, während die mehrschichtige Lage aus nicht metallischen textlien Strängen oder ähnlichen faserartigen Verstärkungselementen besteht, die in einen. Winkel von 0°, d.h. also parallel zur Äquatorialmittelebene des Reifens angeordnet sind, wobei mehrere Lagen textiler Schichten von einer einzigen Länge des in Winkel von angeordneten strangartigen Verstärkungsfabrikates entsprechender Breite gebildet sind, welche in kontinuierlicher spiralförmiger Art umfänglich über die Karkasse herumgewickelt wird, so daß mehrere volle Windungen und ein zusätzlicher Teil-Überschußbetrag gebildet wird, der etwa 20 mn groß ist und in die nächste Windung hineinragt. Die Anwesenheit der-einschickt en Lage aus metallischen Verstärkungselementen verschafft euch kleinen Gleit- oder Neigungswinkeln die notwendigen Kanter.- oder Eckenkräfte, während die mehrschichtige ~L^ße aus den Kontinuierlich spiralförmig aufgewickelten nicht metallischen

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textlien strangartigen Verstärkungselement, die in einem Winkel von O⁰ zur Äquatorialmittelebene verläuft, den nötigen Widerstand gegen Zentrifugalkräfte, insbesondere im Schulterbereich des Reifens erzeugt, wo die Auslenkungsbeanspruchungen normalerweise am. höchsten sind.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Reifen wird ausführlich anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispieles erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Reifen mit einer Verstärkungseinlage, die aus einer mehrschichtigen Lage textiler Verstärkungselemente und einer einschichtigen Lage metallischer Verstärkungselemente besteht.

Fig. 2 zeigt den Reifen gem. Pig. 1 in Draufsicht bei teils weggebrochenen Einzelheiten.

Fig. 2A zeigt eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht bei einer weiteren Ausgestaltung des Reifens gem. Fig. 1»

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines lamellen oder bandförmigen metallischen Verstärkungselementes zur Bildung der einschichtigen Lage des Reifens gern» Pig. 1 und 2.

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Fig. 4 zeigt eine üeildraufsieht auf eine im vergrößerten Maßstabe dargestellte einschichtige Lage, die aus band- oder lamellenförmigen metallischen Verstärkungselementen gem. Fig. 3 gebildet ist,

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht der Einzelheit der einschichtigen lage gem. Fig. 4 bei längs der Linie V-V verlaufender Schnittebene.

Fig. 6 zeigt eine der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht durch eine einschichtige Lage bei Aufbau derselben aus faden- oder faserförmigen metallischen Verstärkungselementen.

Fig. 7 zeigt eine axiale Schemaansicht, aus der erkennbar ist, wie mehrere Schichten zur Bildung einer weiteren Lage der Verstärkungseinlage gem. vorliegender Erfindung angeordnet sind.

Es wird nun auf die Zeichnungen, insbesondere die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in welchen ein Reifen 10 dargestellt ist, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt und der beispielsweise aus zwei radial oder im wesentliche! radial angeordneten übereinanderliegenden Karkassenschichten und 12 besteht. Der Reifen 10 besitzt Seitenwände 13 und 14,

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die seitliche Bereiche der Karkasse überdecken und an ihren . innersten Kanten in einem Paar Wulste 15 und 16 enden und es ist ein Laufmantel 17 vorgesehen, der den Kopfbereich der Karkasse überdeckt und in den die Seitenwände 13 und 14 an ihren radial äußeren Bereichen, d.h. im Bereiche der Reifenschultern 18 und 19 übergehen. Eine Verstärkungseinlage 20, deren ^Ausgestaltung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und die in ihren Einzelheiten noch ausführlicher beschrieben wird, ist zwischen dem Kopfbereich der Karkasse und dem Laufmantel zu dessen Verstärkung angeordnete Die Randbereiche der Karkassenschichten 11 und 12 sind in entgegengesetztem Sinne um die Wulstkerne 15a und 16a herumgelegt, wie an den Positionen 11a, 12a und 11b und 12b in Mg. 1 erläutert ist.

Zum Verständnis ist noch zu erwähnen, daß der Begriff "radial", der im Vorstehenden benutz-t wurde und im folgenden noch benutzt wird, in der Reifenindustrie dann angewandt wird, wenn es sich um Reifenkarkassenkonstruktionen handelt, die aus einer oder aus mehreren verstärkenden Schichten oder lagen aus gewebelosem strangartigen Fabrikat aufgebaut sind, das von Wulst zu Wulst verlaufende Stränge in jeder einzelnen Schicht oder lage aufweist und infolgedessen im wesentlichen radial orientierte oder im wesentlichen rechtwinklig zu den Wulstbereichen sowie auch. zur durch eine Mittellinie des Kopfbereiches gehende Äquatorialmittelebene des Reifens angeordnete Stränge oder Verstärkungs-*

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elemente besitzt. Bei einschichtigen Radialreifenkonstruk-ΐionen haben die Stränge normalerweise einen Diagonalwinkel von 90°. Darunter ist zu verstehen, daß bei der nicht verformten Hchicarkaase Jtränge rechtwinklig zur Ebene der Wulste verlaufen. Bei einer zweischichtigen Radialrexfenkonstruktxon jedoch, wie sie in Pig. 1 und 2 gezeigt ist, sind die Stränge in jeder einzelnen Schicht des Karkassenrunpfes normalerweise i.icht genau radial, sondern vielmehr entgegengesetzt schräg gestellt, etwa in gleich großen Winkeln in der Größenordnung von ungefähr 10° zur Lotlinie zu den Wulsträndern bzw. zur "Äquatcrialebene geneigt, so daß die jeweiligen Karkassenrumpfschichten entgegengesetzt orientierte Diagonalwinkel in der Gröpcnordnunj von 80° oder mehr (jedoch jeweils ±::jner weniger als 90°) besitzen. Vierschichtige oder schwerere Radialreifenkonstruktionen zeigen einen gleichen jeweils einander entgegengerichteten Verlauf der Stränge in aufeinanderfolgenden Rumpfschichten. Die vorliegende Erfindung ist auf alle Reifen n:it Radialschichten in den Karkassenrümpfen anwendbar« die nach den vorgenannten Konstruktionsprinzipien aufgebaut sind.

Es wird nun erneut auf die Pig. Bezug genommen. Die Verstärkungslage 20 weist nach den Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung zwei getrennte übereinanderliegend engeordnete Lagen auf, welche die Karkassenschichten 11, 12 umfänglich umgeben und zugleich symmetrisch in bezug auf die Äquatorialmittelebene X-X des Reifens 10 angeordnet sind.

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Bei dem Aueführungsbeispiel, das die Fig. 1 und 2 zeigt, ist eine Lage 21 innerhalb einer Lage 22 angeordnet, -jedoch kann die Reihenfolge, die noch ausführlicher an späterer Stelle erläutert werden wird, auch umgekehrt sein, so daß die Schicht 21 die äußere bildet und die Schicht 22 die innere Schicht bildet. In beiden Anordnungsfällen jedoch ist die Lage 21 als einschichtige Lage aus gummierten parallelen metallischen Verstärkungselementen, vorzugsweise aus Stahl, ausgebildet, die sowohl band- bzw. laraellenfÖrmig (Fig. 3) so etwa in Form flacher Streifen oder Bänder 23 mit abgerundeten Kanten vorliegen können (siehe auch Fig. 4» 5» in denen die betreffende einschichtige Lage das Bezugszeichen 21* trägt), die aber auch faden- oder strangförmig in allgemeiner Form runder Drähte oder Seile 24 verwendet werden können. Hierzu wird auf Fig. verwiesen, in v/elcher dieser Aufbau einer einschichtigen Lage metallischer Verstärkungselemente mit dem Bezugszeichen 21" versehen ist. Die metallischen Verstärkungselemente sind in einen v/es ent lic hen Diagonalwinkel zur Äquätorialmittelebene angeordnet, während die Lage 22.als mehrschichtige ,Lage aus gummierten parallelen Strängen oder Seilen a"us nicht metallischen textlien Verstärkungselenenten besteht. Als Werkstoffe korjnen Kunstseide, Glasfasern, der unter dem V/arennamen "irylorv" bekannte Werkstoff Hexamethylendianin-Adipinsäurepolykonder.sat Polyester u.dgl. in Frage. Diese Stränge oder Seile sind etwa in wesentlichen im Winkel von 0° zur besagten iiquatorialniuteleber.e angeordnet. In jeden Fall ist aber außerdem

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die Breite W¹ der einschichtigen lage 21 zweckmäßigerweise kleiner als .die Breite ¥ des Laufmantels bzw. der profilierten und mit der Straßenoberfläche in Kontakt tretenden Lauffläche 17 des Reifens 10, Der Unterschied der Breite beträgt a und liegt symmetrisch zur Äquatorialmittelebene, so daß auf jeder Seite etwa 10 mm Breitenunterschied herrschen, obwohl a auch den Wert 0 besitzen kann, so daß die einschichtige lage 21 im höchsten Falle ebenso breit ist wie der Laufmantel, Zugleich ist aber jedoch dafür gesorgt, daß die Breite W" der mehrschichtigen Lage 22 größer als die Breite W des Laufmantels ist, wobei der Breitenunterschied auf jeder Seite der Äquatorialmittelebene den Wert b besitzt und yorteilhafterweise wenigstens gleich 10 mm ist, obwohl unter gewissen Bedingungen auch Werte für b in Präge kommen, die etwas kleiner als 10 mm sind. Als allgemeine Sichtlinie kann angesehen werden, daß je weiter sich die mehrschichtige Lage 22'in die Seitenwände 15» 14 hinein erstreckt, um so höher zugleich die Hochgeschwindigkeitsbelastbarkeit des betreffenden Reifens wird. Eine praktische Maximalgrenze von b ergibt sich jedoch, weil die Stränge in dieser mehrschichtigen Lage im Winkel von 0° angeordnet sind und infolgedessen keine zu große Durehmesserverringerung möglich ist, ohne daß sich unerwünschte Krempungen oder Unregelmäßigkeiten in den Strängen ergeben. Die Maximalgröße für b variiert bei unterschiedlichen Reifenabmessungen und kann noch braucht einheitlich definiert zu werden, denn für Fachleute ist die Bestimmung dieses Wertes im Hinblick auf die vorstehenden

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Betrachtungen hinsichtlich der Vermeidung von Krempungen der Stränge leicht möglich, Für optimale Festigkeiten der Helfen gem. vorliegender Erfindung empfiehlt es sich, wenn die Breite V/¹ der einschichtigen lage zwischen der Breite ψ des laui'majriteis liegt und nicht kleiner als W«*20 mm ist, während die Breite V/" der mehrschichtigen Lage in der Nachbarschaft und zweckmäßigerweise nicht wesentlich kleiner als W+20 mm sein sollte.

Die metallischen Verstärkungselemente der einschichtigen lage sind unter allen Fällen, wie schon vorstehend ausgeführt wurde, in einem wesentlichen Diagonalwinke1<& in bezug auf die Äquatorialmittelebene X-X des Reifens angeordnet, wobei der Wert des Winkels cC innerhalb eines Bereiches von H bis 70° liegen kann und zweckmäßigerweise zwischen 20 und 45° gewählt wird. Wenn die Verstärkungselemente aus lamellenartigen metallischen Körpern bestehen, wie das bei der einschichtigen Lage 21· der Fall ist, dann besitzen diese im wesentlichen die Form flacher dünner Metallstreifen vorzugsweise aus Stahl, Diese Stahlstreifen oder „bänder 23 (Fig.'3) besitzen eine Dicke t, die im Bereich zwischen o,12 und o,4 mm liegen sollte, wobei der günstige Wert in der Größenordnung von o,25 mm liegt. Die Breite w sollte zwischen 1 und 3 mm liegen, während die seitlichen Abstände s (Fig. 5) zwischen benachbarten Streifen oder Bändern 23 in üsv einschichtigen Lage eine Größe von etwa o,5 bis 1 mm besitzen.. Wenn andererseits aber faserartige metallische Verstärkungselemente, wie beispielsweise in der einschichtigen Lage 21"

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vervi£ivv(t v.-erdeiv, durai sollten diese die For:., von vorzugsweise rur:\U π- Ι'λ Vuldrühten oder Seilen 24 besitzen, die zweckniäSigerwi;ise". aus-Stuhl bestehen (Fig. 6) und einen wirksamen Durchi..ejaor d aufweisen," der irr» Bereich zwischen 0,25 und 2,5 -Ejn liegt, v.\;uci die seitliche:. AbstUnue s* benachbarter Seile oder Drähte ir. eier einschichtigen Ls._L;c die. Größe von etwa 0,5 d Ms 1,ί. u aufv;piRei. sollten..

Die mehrschichtige Lage 22 ist für die Zwecke der vorliegenden Erfinäu::.; ;.uc einer einsi^en Länge eir.es gewebelosen in 0 -Lage angeorvii.ctc.η strangartire:\ Veratüritunrefabrikates gebi 1 det, bei de::, alle Strär.,;e im uesentiichej. jarallel in der Längsrichtung dec FabriVratic verlaufen. Üiese Länge ist in einer kontinuieriichtr* spiralför::.igen Art unfUn.'lich um der. Kopf bereich der Karkusse 11/12 aufgewickelt, wobei wenigstens eine Mehrzahl.! d.h. zur.ir.ae st-sw ei vollständige V/indun^en pro Schicht gebildet werden seilen. Cur Erzielun.- optimaler Festigkeitswerte des erfindunrjsjen.uiJ.-ausgebildQten Heifens l.cz sich herausgestellt, daß die mehrschichtige Lage 22 drei übtrei::anderliegende Schici.ten 22a, 22b und 22c (Pig. 1 und 2) besitzen muß, weiche durch eine einzige Länge eines strangartigtr. Pabrikaxes definiert werden, das in einer kontinuierlicher, spiralförmigen Art (Fig. 7) umfänglich-um die Reifenlrarkasse herumgewickelt wird, bis die geforderte Anzahl voller Windungen geschaffen wurde. Zwecknäßigerweise ist die Länr:e noch un einen kleinen Teil "ce—

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reich größer als zur bildung der vollständigen Windungen erforderlich ist, um das Außenende 22d des Fabrikates in eine Überlapplage zum Innenende 22e zu überführen. Die Überlappung erstreckt sich über einen Bereich c, der etwa 20 mm groß sein soll, -

Die VerstUrkungslage 20 gen. vorliegender Erfindung verleiht dem Reifen, wenn sie zwischen dem Laufmantel und der äußeren Karkassenschicht angeordnet wird, einerseits Seitensteifigkeit, welche eine verbesserte Straßenhaftung und ein Eckenverhalten zur ?olge hat, was sich insbesondere dann einstellt, wenn die Verstärkungselemente der einschichtigen Lage als dünne und flache Stahlstreifen oder -bänder vorliegen. Die verstärkte oder gesteigerte Quersteifigkeit interferiert jedoch nicht mit der Flexibilität der Seitenwände, weil diese einschichtige Lage 21 im allgemeinen schmaler als der Laufmantel ist. Außerdem verlegt die Verstärkungseinlage 20 dem Reifen eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen eine Lagenablösung für die unter dem Einfluß hoher Zentrifugalkräfte bei Hochgeschwindigkeitsfahrten die Gefahr besteht. Diese Wirkung wird durch die O⁰-Lage der textlien Stränge der mehrschichtigen Lage erreicht. Das . Ergebnis dieser Orientierung der Stränge besteht darin, daß die Zugspannungen, die in jedem einzelnen Teil der VerstärkungSr einlage unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft entstehen, in Längsrichtung dieser Stränge, d.h. also eindeutig in Umfangsrichtung des Reifens gerichtet werden. Im Gegensatz dazu

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werden diese Zugspannungen bei konventionellen Reifenkonstruktionen mit Gürteln oder Verstärkungseinlagen, die aus einander kreuzenden Strängen bestehen, in Komponenten zerlegt, die sich hauptsächlich in den Eichtungen der Stränge oder Seile der einzelnen Schichten erstrecken und die infolgedessen zu einem beträchtlichen Ausmaß auch quer zum Reifen auswirken, wobei lediglich die Seitenkanten der Schichten ausgenommen sind, in denen die Beanspruchungen in Längsrichtung, d.h. also parallel zur Äquatorialmittelebene verbleiben. Aufgrund dieses Verhaltens ergibt sich an den Kanten der Schichten eine Neigung zun Aufspreizten und Ablösen der Stränge. Das ist die Ursache, welche dazu führt, daß Risse oder Brüche im Gummi der K .Jen und der Verstärkungseinlagen entstehen, die weitere nachteilige Folgen und Zerstörungen verursachen. Da die textlien Stränge in der mehrschichtigen lage des erfindungsgemäß ausgebildeten Reifens in einem Winkel von O zur Äquatorialmittelebene, d.h. also parallel zu dieser verlaufen, wird dieses nachteilige Phänomen wirksam vermieden.

Daß die Seitensteifigkeit, die Reifen durch Ausrüstung mit erfindungsgemäß ausgebildeten Verstärkungseinlagen erhalten, annehmbare Wert aufweist, wurde durch Messungen bewiesen, wobei diejenige Kraft in Kilogramm bestimmt wurde, welche quer zum Reifen aufgewendet werden mußte, um einen Gleit- oder Schlupfwinkel von 2 zu erzielen. Zum Zwecke des Vergleiches wurden

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drei identische Reifen untersucht, die sich lediglich hinsichtlich des Aufbaues der Verstärkungseinlage unterschieden. Diese enthielt äußere mehrschichtige Verstärkung lagen 22. (drei Windungen vmn im O°-Winkel orientierten Polyester-Strangfabrikates.) Im Gegensatz dazu war die Innenlage, welche die einschichtige lage 21 darstellt, aus lamellenformigen Stahlverstärkungselementen 23 bei allen drei Fällen gebildet, jedoch betrug der Winkel 20, 45 und 70°. Die gemessenen Kräfte bei einer Geschwindigkeit von 40 km pro Std. betrugen 150 kg, 140 kg und 90 kg. Diese Ergebnisse führen auch zu dem Grund, aus welchem der bevorzugte Winkel, in welchem die metallischen Verstärkungselemente in der einschichtigen lage angeordnet werden sollten, 45° groß ist.

Reifen, die gem. vorliegender Erfindung ausgebildet sind, zeigen eine erheblich gesteigerte Hochgeschwindigkeitsbelastbarkeit. Wiederum wurde zu Versuchszwecken eine Prüfung von drei identischen Reifen vorgenommen, und zwar der drei bereits vorstehend beschriebenen Reifenausführungen, wobei ein Unterschied lediglich darin bestand, daß Kunstseide anstelle von Polyester verwendet wurde. Es handelte sich um einen 165 RH-Reifen (nach den europäischen Standardbezeichnungen für Personenkraftwagen bezeichnet diese Angabe einen Radialreifen mit einer JSennbreite von 165 mm und einem Pelgendurchmesser von 14 inch). Beim Versuch auf einer Prüfmaschine widerstand dieser

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Reifen Gcachuindigkeiten zwischen 255 und 275 km/Std., während ein Reife;., bei der. uie Verstärkungseinlage bzw. die mehrschichtige Lage ^&us drei Windungen im Winkel vor. O⁰ orientierten lly Ions trär.-gen bestand, während die einschichtige Lage aus Iamt»llenför::;-i«:en Stahlverstärkun^selementcn bestand, die in einem '..'in«cel von 20° zur Äquatorialmittelebene angeordnet waren, Geschwindigkeiten bis zu 295 kin/std. standhielt . Selbst Reifer., :ie nur zwei. Lagen aus im Winkel von O angeordneten völyesterntrilr.gen in der Außenlage der Verstärkungslage aufwiesen, der ^e-ioch r-in inWinkel von 20° angeordneter lamellen-■förniger Aufbau der netallisci.en Verstürkungselenente in der inneren einschichtigen Lage gegenüberstand, konnten bis zu 265 km/Stu. belastet werden. In Gegensatz dazu wurden unterschiedliche Arten von Hochgeschwindigkeitsrndialreifen, welche z.Zt. erhältlich sind und die gleichen Abmessungen besaßen, geprüft. Unter den gleichen Bedingungen betrugen die erzielbaren Höchstgeschwindigkeiten dieser Reifen 225 taa/Std. Diese* »^rerte zeigen dl,e Bedeutung, die die nichtmetallische äußere mehrschichtige Lage bein Aufbau der Verstärkungseinlage besitzt. Infolge des parallel zur Äquatorialnittelebene gerichteten Verlaufes der Verstärkungselemente werden die schädlichen Folgen der Zentrifugalkräfte vermieden, welche normalerweise die Keigung haben, die Verstärkungseinlagen im durchmesser aufzuweiten. Dieser Effekt tritt in besonderem Ma3e an den Kanten auf.

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Vi^rie schon vorstehend ausgeführt wurde, kann die Erfindung auch bei einer Verstärkungseinlage angewendet werden, bei welcher die einschichtige Lage 21 der diagonal oder schrägliegenden metallischen Verstärkungselemente radial außerhalb der mehrschichtigen Lage 22 aus nichtmetallischen textlien Verstärlcungs'elementen liegt und diese mehrschichtige Lage infolgedessen ui:;fünglich umgibt. Diese Ausgestaltung ist in Fig. 2A dargestellt, welche,ausgenommen die Relativlage der beiden Lagen 21 und 22, identisch zur Pig. 2 ist und infolgedessen nicht weiter in Einzelheiten beschrieben zu v/erden braucht. Auch Heifen, die in dieser Weise ausgebildet sind, zeigen keine Neigung zur Schichtablösung, wenn sie mit hohen Geschwindigkeiten laufen. Es wurde festgestellt, daß die Reifen Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 275 km/Std. standhielten.

Es gibt jedoch einen Unterscheidungsbereich zwischen Reifen, die mit diesen beiden unterschiedlichen Verstärkungseinlagen ausgerüstet v/crden. Der Seitendruck bei einem 0° betragenden Schlupfwinkel während normaler Eochgeschv/indigkeitsfahrt in Geradeausrichtung liegt bei einem Reifen, bei dem die in O°-Lage orientierten nichtmetallischen Veratärkungselemente außerhalb 5er diagonal orientierten metallischen Verstärkungselemente liegen, dicht bei dem tfert Ifull und ist nahezu vernachlässigbar. Andererseits ist der Seitendruck bei Reifen, die erfin-

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dungsgemäß ausgebildet sind, "bei denen jedoch die einschichtige Lage aus metallischen Verstärkungselementen außen liegt, unter normaler Hochgeschwindigkeitsfahrt bei Geradeausbewegung und bei einem Schlupf- oder Gleitwinkel von O⁰ nicht mehr vernachlässigbar und kann während alle anderen Dinge gleich bleiben, Werte in der Größenordnung bis zu 50 kg erreichen. Es ist verständlich, daß ein derartiger Seitendruck eine Punktion der Winkellage der undehnbaren metallischen "Verstärkungselemente in der einschichtigen Lage ist, die den Laufmantel unmittelbar unterlagert und daß sich die Wirkung aus der Zwischenwirkung dieser beiden Reifenbauelemente ergibt, wenn die Lauffläche des Reifens über den Straßengrund abrollt. Es ist außerdem verständlich, daß der Seitendruck für eine gegebene Drehrichtung des Reifens stets in ein und derselben Richtung wirkt, d.h. also entweder nach rechts oder nach links unabhängig von der Richtung, in welcher der Reifen montiert wird und daß die Wirkrichtung umgekehrt ist, wenn die Rotationsrichtung umgekehrt wird.

Diese Eigenschaft kann bei der Reifenproduktion nutzbringend angewendet werden, weil dadurch die Möglichkeit besteht, Seitenkräfte zu erzeugen, die auf die Achsen der Räder der Fahrzeuge Übertragen werden, wenn sie mit solchen Reifen ausgerüstet werden. Es ist daher möglich, durch geeignete Anordnung der einschichtigen Lage beim Aufbauen des betreffenden Reifens bzw.

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Bildung der Verstärkungseinlage und entsprechender Wahl der Richtung der Verstärkungselemente zur Xquatorialmittelebene bei einer Richtung, wie aie in Fig. 2A gezeigt ist, oder in einer symmetrisch dazu kreuzenden Richtung Reifen herzusteilen, die bei einem 0 -Gleitwinkel oder Anstellwinkel eine entweder nach außen oder nach innen gerichtete Seitendruckkraft auf das Fahrzeug übertragen, während dieses normal geradeaus fährt. Dadurch ergibt sich offenbar die Möglichkeit, Reifen an gegebene Achs- und Fahrverhältnisse von Kraftfahrzeugen so anzupassen, daß deren Fahrverhalten modifiziert wird bzw. Stabilität ge- ■ steigert wird. Um diesen Gesichtspunkt des erfindungsgemäß ausgebildeten Reifens in vollem Umfange ausnutzen zu können, muß jeder Reifen, bei dem die einschichtige Lage außen angeordnet ist, mit Anzeigeeinrichtungen versehen werden, welche angeben, in welcher Art der jeweilige Reifen am Fahrzeug montiert werden muß, um zu gewährleisten, daß dieser. Reifen bei normaler Geradeausfahrt die gewünschte Seitenkraft in der jeweils gewünschten Richtung erzeugt.

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Claims

- 19 Paten tans prüche

( 1.) luftreifen-., bei den der Kopfbereich einer aus/Radiallagen gebildeten Karkasce von einen. Lauf mantel umgeben ist und bei cer. sich Soitenwänue vor. Vi'ulstbereich aus über die Seiter.Lc-rt'ici.e üer Karkasse bis zu äen Kanten des Laufiaantels erstrecken, während umfänglich ura den Kopfbereich der Karkassei.f-rur. eine zwischen diesen Kopf bereich und dem Laufrant'ei ;u:£eorciht te Einlage zur Verstärkung des Laufcantels . vorre.. t-hi.-j. ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, dci... uie Lir.lage i.us eir.c-r einschichtigen Lage (21, ί:3 oder . ■'·.} :*us lar.t-gcütrcckten netallischer» Verstärkuni;sel«..::.en"ter. und aus einer r.chrsc.ichtigen Lage (22) auc langjcjtrecktt η Verstärkun^seleuenten aus nichteetallischer. textur:, '»erkstöff gebildet ist, wobei die Lagen übereinander er.georar.et sind und die metallischen Verstärkungeelemente ir. einer* "Kinkel von 14 bis 70° zur Aquatorialebene (X-X) des Reifer.^ jenei_u:t verlaufen, während die mehrschichtige Lage aus eir.er einsigen Länge eines strangförmigen, textlien Sinlagenfacrikates besteht, das sich kontinuierlich in wenigstens nehrere-r. vollen V/indur.gen spiralförnig über den Umfang des Kovfbereiches der Karkasse erstreckt, und dessen Yerstärkunjseler.ente in einer, \7inkel von nahezu 0° zur Äiuatorialeber.e verlaufen und da2 die Breite der einschichtigen Lage höchstens gleich der Breite des Laufnantels (W) ist und die mehrschichtige Lage eine größere Breite (W") als der

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Laufmantel aufweist,
2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbreite der einschichtigen Lage, bei symmetrischer Verteilung in bezug auf die Aquatorialiaittelebene des Reifens höchstens 10 mm kleiner ist als die Breite des Laufmantels.
3. Reifen nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gesamtbreite der mehrschichtigen Lage bei symmetrischer Verteilung in bezug auf die Äquatorialmittelebene des Reifens wenigstens um 20 mm größer ist als die Breite des Laufmantels.
4. Reifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die metallischen Verstärkungselemente der einschi.chiiigen Lage als dünne, flache Streifen oder Bänder (23) aus Stahl ausgebildet sind, die bei einer Dicke von 0,12 bis 0,40 im etv/a 1 bis 3 mm breit sind und in Abständen von etwa 0,5 bis 1 nur« angeordnet sind,
5. Reifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Verstärkun-gselemente der einschichtigen Lage als runde Stahldrähte oder -kabel mit einem wirksamen

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Durchmesser von etwa 0,25 bis 2,5 m ausgebildet und in einem gegenseitigen Abstand von etwa 1/2 bis 1 Durchmesser Größe angeordnet sind.
6, Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß metallische Verstärkungselemente der einschichtigen Lage in einem Winkel von etwa 20 bis 45° zur Äquatorialmittelebene des Reifens geneigt sind.
7· Reifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrschichtige Lage umfänglich um die einschichtige Lage herum angeordnet ist.
8. Reifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,

d a d u r c h gekennzeichnet, daß die einschichtige Lage umfänglich um die mehrschichtige Lage herum angeordnet ist.
9. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die mehrschichtige Lagewenigstens zwei volle Windungen strangartigen Verstärkungsfabrikates

,aufweist.' ' ' V"

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10· Reifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrschichtige Lage drei volle Windungen strangartigen Verstärkungsfabrikates aufweist.

11, Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mehrschichtige Lage um

als
einen kleinen Betrag mehr die volle Anzahl Windung über den Kopfbereich der Karkasse erstreckt, und daß dieser Betrag so groß ist, daß sich das innere und das äußere Ende des strangartigen Verstärkungsfabrikates um etwa 20 mn überlappen .

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IS

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