DE2037085C2

DE2037085C2 - Laufflächenring für Fahrzeugluftreifen mit abnehmbarer Lauffläche

Info

Publication number: DE2037085C2
Application number: DE2037085A
Authority: DE
Inventors: Carlo Monza Magistrini; Luigi Milano Maiocchi
Original assignee: Pneumatici Pirelli SpA 20123 Milano Soc; Pirelli Pneumatici SpA
Current assignee: Pneumatici Pirelli SpA 20123 Milano I Soc
Priority date: 1969-07-29
Filing date: 1970-07-27
Publication date: 1982-09-09
Also published as: NL7007586A; SE352289B; CA920932A; FR2056285A5; DE2037085A1; AT307898B; US3667527A; BE752222A; DK133422B; LU61182A1; NL169158C; CH511133A; GB1320801A; DK133422C

Description

Die Erfindung betrifft einen Laufflächenring für Fahrzeugluftreifen mit abnehmbarer Lauffläche, mit einer Armierung aus Lagen einander paralleler Metallschnüre, wobei die Lagen eine zumindest angenähert der Breite des Laufflächenringes entsprechende axiale Erstreckung aufweisen und die Armierung aus einer zumindest im wesentlichen in Umfangsrichtung gewickelten Metallschnur besteht und durch zumindest zwei Lagen ergänzt ist, deren Metallschnüre einander kreuzend unter einem Winkel zwischen 10 und 65° zur Umfangsrichtung verlaufen.

Dir; zumindest im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende, d. h. schraubenlinienförmig gewickelte Metallschnur der Armierung hat die Aufgabe, der Aufweitung der Karkasse Widerstand zu leisten, um die Reibkräfte zu erzeugen, welche die Verankerung des Laufflächenringes auf der Karkasse entstehen lassen.

Offensichtlich ist diese Armierung allein nicht imstande, dem Reifen die Eigenschaften zu erteilen, welche für ein gutes Verhalten des Reifens erforderlich sind.

Es ist auf dem Reifengebiet bekannt, daß der Notwendigkeit einer Verstärkung allgemein durch einen Aufbau entsprochen wird, der durch drei Lagen gebildet ist, wobei die Schnüre in den verschiedenen Lagen längs verschiedener Richtungen angeordnet sind. Es wurde dabei gefunden, daß es durch die Anordnung von zwei Metallschnurlagen radial außerhalb der Armierung, deren Schnüre zur Umfangsrichtung symmetrisch geneigt sind, möglich ist, die durch ein kleines Hindernis hervorgerufenen Beanspruchungen über einen großen Teil der Lauffläche zu verteilen und weiterhin die Quersteifigkeit des Laufflächenringes zu verbessern, was die Seitenführungseigenschaften des Reifens und sein Straßenhaftvermögen im positiven Sinn beeinflußt

Es wurde jedoch auch festgestellt, daß der oben beschriebene Verstärkungsaufbau andere Erfordernisse nicht vollständig erfüllt, weiche für ein gutes Arbeiten aes Reifens erforderlich sind, z.B. unter besonders schweren Bedingungen, wie auf einem schlechten Untergrund. Tatsächlich wird bei dem erläuterten Aufbau die schraubenlinienförmige Wicklung an der Reifenaußenseite, nicht jedoch im Bereich der Reifeninnenseite ausreichend geschützt Insbesondere nimmt der VerstärkungsäüPcäu zufolge der Stöße des Reifens gegen Hindernisse an der Aufstoßstelle eine konvexe Form an, die gegen die Reifeninnenseite gerichtet ist, woraus sich ein größerer Abstand der die Armierung in der betreffenden Zone bildenden Windungen ergibt Daraus resultiert eine Beschädigung der Gummischicht, die unterhalb der Armierung liegt und im Laufe der Zeit tritt eine Schwächung der schraubenförmig gewundenen Metallschnur sowie eine schädliche Einwirkung der Metallschnurstücke auf die Karkasse ein, wodurch die Nutzungsdauer des Reifens in Frage gestellt wird.

Es ist versucht worden (BE-PS 7 03 787), die oben angedeuteten Nachteile dadurch zu beseitigen, daß eine der beiden Lagen aus Metallschnüren, die über Armierung angeordnet sind, unterhalb der letzteren anzuordnen; auf diese Weise zeigt der Verstärkungsaufbau die beiden Lagen mit zur Richtung der Umfangsrichtung symmetrisch geneigten Schnüren, um die guten Eigenschaften der Quersteifigkeit s,nd der Seitenführung des Reifens aufrechtzuerhalten, während das Vorhandensein der Lage unterhalb der Armierung seine Integrität selbst bei schweren Arbeitsbedingungen gewährleistet Jedoch auch dieses Gebilde stellt noch nicht die vollständige Lösung aller anstehenden Probleme dar, selbst wenn es einen Kompromiß auf einem hohen Niveau darstellt bringt es dennoch eine Verschlechterung der Torsionssteifigkeit des Laufflächenringes mit sich, besonders, wenn der Reifen auf so schlechtem Untergrund laufen muß.

Offensichtlich kann eine Verstärkung aus drei Lagen auch durch Anordnung jener beiden Streifen unterhalb der .Armierung aufgebaut sein, jedoch haben in dieser Hinsicht durchgeführte Versuche zu dem Ergebnis geführt daß eine solche Verstärkung eine unzulässige Empfindlichkeit des Reifens hinsichtlich des sogenannten Randeffektes mit sich bringt. Dieser Ausdruck bedeutet die Schwierigkeit der Beherrschung des Fahrzeuges, wenn seine der Sfaßenaußenseite züge· wandten Ränder an der Straßenkante laufen, die einen Höhenunterschied zwischen dem Seitenstreifen und der Straße aufweist, und unter diesen Bedingungen zeigt der Reifen die Neigung, sich in nicht beherrschbarer Weise auf den Seitenstreifen und wieder zurück zu bewegen. Es ist auch ein Laufflächenring (AT-PS 2 10 303) bekannt, bei welchem die Armierung wiederum aus einer schraubenlinienförmig gewickelten Metallschnur besteht und bei welchem wahlweise radial außerhalb der

Armierung eine L,age aus senkrecht zur Äquatorialebene (Umfangsrichtung) angeordneten Metallschnüren angeordnet sein kann. Auch mit einer solchen Ausführung kann ein gutes Gesamtverhalten des Reifens, insbesondere gute Quer- oder Torsionssteifigkejt beim Laufen auf schlechtem Untergrund nicht erhalten werden,

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Laufflächenring so auszuführen, daß ein gutes Gesamtverhalten des Reifens erhalte«, wird, insbesondere gute Quer- oder Torsionssteifigkeit beim Fahren auf schlechtem Untergrund.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Erfindung gemäß dem Patentanspruch 1.

Es wurde gefunden, daß mit einer Ausführung eines Laufflächenringes gemäß der Erfindung die obengenannte Aufgabe zufriedenstellend gelöst wird. Tatsächlich hat ein Luftreifen, der mit einem solchen Laufflächenring versehen ist, die Eigenschaften einer hohen Antriebssicherheit, eines guten Straßenhaftvermögens und eines hohen Fahrkomforts, ohne irgendwelche negativen Merkmale in bezug auf das gute Arbeiten des Reifens selbst zu zeigen. Die Metallschnüre, welche die dritte zusätzliche Lage außerhalb der Armierung bilden, sind zufolge ihrer besonderen Struktur dehnbar. Schnüre dieser Art sind beispielsweise solche, deren Elemente insgesamt in der gleichen Richtung verdreht sind und bei denen kein mittlerer Kern vorhanden ist, d. h. der Drehungssinn der Litzen ist der gleiche wie der der Schnur.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gemäß Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüre der drei zusätzlichen Lagen unter einem Winkel zwischen 10 und 30° zur Umfangsrichtung verlaufen. Diese Ausführungsform kann beträchtliche Vorteile hinsichtlich der Lebensdauer des Reifens liefern, und sie ist daher insbesondere für denjenigen Fall geeignet, in welchem das Hauptproblem eine hohe Kilometerleistung des Reifens bzw. eine lange Gebrauchsdauer des Reifens ist

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt

Die Erfindung wird nachstehend anhcnd eines Ausführungsbeispieles und in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 zeigt, teilweise im Schnitt, einen Luftreifen mit einem Lauftiächenring gemäß der Erfindung.

Fig.2 zeigt in der Abwicklungsebene den Laufflächenring der F i g. 1, wobei Teile weggebrochen sind, um die Anordnung der Schnüre innerhalb der Lauffläche selbst wiederzugeben.

Fig. 1 zeigt einen 12,00R 20-Reifen, der einen auswechselbaren Laufflächenring 1 und einen tragenden Mantel 2 aufweist

Der Lauffläohenring 1 ist an seiner Innenseite mit einer Armierung 3 versehen, welche durch eine schraubenförmig aufgewickelte Metallschnur gebildet ist, die eine einzelne Schicht bildet, wobei difc Windungen der Schnur (vgl. Fig.2) zumindest im wesentlichen in der Äquatorialebene des Reifens, d. n. in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die verwendete Schnur kann einen Aufbau 7(7 χ 3)/0,15 und einen Durchmesser von 2,70 mm haben, wobei der Ausdruck

ίο 7(7 χ 3)/0,15 eine Schnur bedeutet; welche durch die Vereinigung von sieben Schnüren gebildet ist, deren jede durch sieben Litzen von jeweils drei Drähten mit einem Drahtdurchmesser von 0,15 mm gebildet ΐεί

Die Armierung hat eine Breite L gleich 205 mm.

Zusätzliche Lagen 4 und 5 sind radial innerhalb der Armierung 3 angeordnet Diese Lagen 4, 5 sind durch Metallschnüre gebildet, die zueinander parallel und in bezug auf die Äquatorialebene symmetrisch in den Winkeln « und β angeordnet sind, die einen Wert von 20° haben. Diese zusätzlichen Lagen haben eine Breite Z/von 210 mm, d. h. eine Breite, die e»»«as größer als die der Armierung 3 ist

Eine weitere zusätzliche Lage 6, die eoenfalls durch Metallschnüre gebildet ist die zueinander parallel liegen, ist radial außerhalb der Armierung 3 vorgesehen. Die Metallschnüre bilden mit der Äquatorialebene einen Winkel γ von 20°, der das gleiche Vorzeichen wie der Winkel λ hat Die zusätzliche Lage 6 hat eine Breite L" was etwa bis zu 80% der Breite L der Armierung 3 und daher einem Wert von 165 mm entspricht Die Schnüre der Lage 6 sind dehnbare bzw. elastische Schnüre, deren Schein-Elastizitätsmodul im gummibeschichteten Zustand bei Belastungen kleiner als Vi₀ der Bruchfestigkeit nicht höher als 3500 kg/mm² ist.

j5 Die Schnüre der zusätzlichen Lagen 4 und 5 haben einen Aufbau 7 χ 3/0,15 und einen Durchmesser von 0,90 mm, wobei der Ausdruck 7 χ 3/0,15 eine Schnur bedeutet, die durch sieben Litzen aus jeweils drei Drähten gebildet ist. und jeder Draht hat einen Durchmesser von 0,15 mm. Die Schnüre der Lage 6 haben einen Aufbau 3 χ 7/0,175 (drei Litzer, von jeweils sieben Drähten) und werden, wie bereits ausgeführt, durch Verwendung des gleichen Drehsinnes sowohl für die sieben Elemente als auch für die Schnüre gebildet, und ihr Durchmesser beträgt 1,10 mm. Diese Schnüre haben einen Schein-Elastizitätsmodul, der für Belastungen kleiner als 'Λο der Bruchfestigkeit gleich 2200 kg/mm² ist.

Die zusätzliche Lage 6 radial außerhalb der Armierung 3 hat eine Breite gemäß Anspruch 3.

Weiterhin ist die Anordnung der Schnüre der zusätzlichen Lage 6 radial außerhalb der Armierung 3 entsprechend der Festlegung des Anspruchs 5.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Laufflächenring for Fahrzeugluftreifen mit abnehmbarer Lauffläche, mit einer Armierung aus Lagen einander paralleler Metallschnflre, wobei die Lagen eine zumindest angenähert der Breite des Laufflächenringes entsprechende axiale Erstreckung aufweisen und die Armierung aus einer zumindest im wesentlichen in UmfangsrichUmg gewickelten Metallschnur besteht und durch zumindest zwei Lagen ergänzt ist, deren Metallschnüre einander kreuzend unter einem Winkel zwischen 10 und 65° zur Umfangsrichtungverlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Lagen (4 und 5) radial innerhalb der Armierung (3) angeordnet sind, und daß radial außerhalb der Armierung (3) eine zusätzliche Lage (6) aus unter einem Winkel zwischen IO und 60° verlaufenden elastischen Metallschnüren vorgesehen ist, deren Schein-Elastizitätsmodul im gummibeschichteten Zustand bei Belastungen !deiner als ¹Ao der Bruchfestigkeit nicht höher als 3500 kg/mm² ist.

2. Laufflächenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüre der drei zusätzlichen Lagen (4,5 und 6) unter einem Winkel zwischen 10 und 30° zur Umfangsrichtung verlaufen.

3. Laufflächenring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der zusätzlichen Lage (6) radial außerhalb der Armierung (3) nicht größer, jedoch auch nicht kleiner als 40¹Vb der Breite der Armierung ist

4. Lauf flau lenring nach Anspruch 3, daduch gekennzeichnet, daß dir Elemcte der Metallschnüre der zusätzlichen Lage* (6) in gleicher Richtung verdreht sind.

5. Laufflächenring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Schnüre der zusätzlichen Lage (6) das gleiche Vorzeichen wie die Schnüre der inneren, der Armierung näherliegenden Lage (4 oder 5) hat.