DE2061563A1

DE2061563A1 - Luftreifen mit radialer Karkasse

Info

Publication number: DE2061563A1
Application number: DE19702061563
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Michelin & Cie, (Co Generale des Etablissements Michelin), Clermont Fer rand (Frankreich)
Priority date: 1969-12-23
Filing date: 1970-12-15
Publication date: 1971-07-15
Also published as: US3709276A; AT313086B; DK128841B; BE760591A; FI50221C; LU62287A1; FI50221B; NL141438B; CH520001A; NO127490B; FR2075850A1; NL7018519A; ES194710U; ZA708593B; CA918050A; ES194710Y; GB1328666A; JPS54564B1

Description

Luftreifen mit radialer Karkasse

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an
Luftreifen mit radialer Karkasse.

Bei üblichen Ausführungen derartiger Reifen sind die radialen Karkassenkabel von einem Wulstkern zum anderen parallel zur Innenwand des Reifens angeordnet
und nach Umschlingung jedes Wulstkernes sind die
Kabel über eine mehr oder weniger große Strecke in
die Wulst oder in die Seitenwand des Reifens verlängert. In ihrem zurückgeschlagenen Teil verlaufen die Karkassenkabel entweder parallel zur Innenwandung
oder derart, daß sie mit dem an der Innenwandung entlangführenden Teil der gleichen Kabel eine nahezu ge-

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schlossene Schlaufe bilden, welche den Wulstkern einschließt. Palis die Karkassenkabel auf mehrere Lagen oder Schichten verteilt sind, haben die um die Wulstkerne zurückgeschlagenen Teile der verschiedenen Lagen oder Schichten verschiedene Längen, so daß die Enden der Lagen oder Schichten gegeneinander versetzt sind.

Bei diesem bekannten Aufbau eines Radialreifens enthält dessen Seitenwand Zonen, die unterschiedlich verstärkt sind und somit unterschiedliche Elastizitäts- und Biegungseigenschaften haben. Die zwischen der Lauffläche und dem Ende des längsten zurückgeschlagenen Teiles einer Karkassenlage befindliche Zone ist weniger verstärkt, als der restliche Teil der Seitenwand. Der oder die zurückgeschlagenen Karkassenlagenteile haben nämlich eine verstärkende Wirkung, die nicht unerheblich ist und die zu der verstärkenden Wirkung durch den Teil der Karkassenlagen hinzukommt, welche längs der Innenwand des Reifens verlaufen. Dieser Elastizitätsunterschied zwischen der oberen Seitenwandzone, die an die Lauffläche angrenzt, und der unteren Seitenwandzone, die an den Wulstkern angrenzt, kann sich auf verschiedene Weise bemerkbar machen. So kann man beim Aufblasen des Reifens in der Höhe des Endes eines zurückgeschlagenen Karkassenlagenteiles, d. h. an der Stelle, wo sich die Dehnbarkeit der Seitenwand ändert, eine Krümmungsänderung der Seitenwand feststellen. Außerdem tritt nach einer längeren Laufzeit an dem Ende des zurückgeschlagenen Teiles einer Karkassenlage eine Trennung der Kabel auf, die sich von dem umgebenden Gummi lösen.

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Diese Trennung setzt sich in Richtung des Wulstkernes fort und macht den Reifen unbrauchbar. Der Bereich der Kabelenden befindet sich nämlich an der Grenze von Zonen sehr unterschiedlicher Dehnbarkeit und Flexibilität und fällt dadurch mit einem Bereich starker Beanspruchungen zusammen.

Um diesen Mangeln abzuhelfen, wählt man im allgemeinen eine Karkassenstruktur, bei der die Karkasse selbst in der am wenigsten verstärkten Zone nur wenig dehnbar ist. Besonders gilt dies dann, wenn eine Karkasse Verwendung findet, die eine Stahlkabellage enthält oder wenn lagen von Schnüren aus Textilmaterial benutzt werden,wie z. B. aus Kunstseide, Polyamid oder Polyester. Im letzteren Ealle ist die Anzahl der Karkassenlagen stets größer und man könnte unter Yerminderung ihrer Anzahl noch eine Sicherheitsspanne beibehalten, die vollständig ausreicht, um den Beanspruchungen gerecht zu werden, denen die Karkasse infolge des Aufblasdruckes und infolge der von dem Reifen getragenen las^ausgesetzt ist. Man verstärkt und versteift so die Karkasse übermäßig, um die selbstzerstörende Wirkung zu vermindern, die von den Steifheitsunterschieden zwischen benachbarten Seitenwandzonen herrührt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Anordnung der zurückgeschlagenen Karkassenteile zu schaffen, die es gestattet, eine leichtere*Karkassenbewehrung zu ver wenden, ohne daß dadurch die Lebensdauer des Reifens beeinträchtigt wird und ohne daß insbesondere eine Abtrennung oder Ablösung der zurückgeschlagenen Karkassenteile eintritt.

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Der Luftreifen, mit dem sich die Erfindung befaßt, hat eine radiale Karkasse aus einer oder mehreren Lagen von Kabeln, die um Wulstkerne herumgeschlagen sind und in einigem Abstand davon enden. Die gestellte Aufgabe wird dabei dadurch gelöst, daß wenigstens an der Karkassenlage, deren um die Wulstkerne zurückgeschlagene Teile in größtem Abstand von dem Wulstkern enden, die zurückgeschlagenen Teile der Kabel einen gewundenen Verlauf haben, so daß ihre Länge den Abstand zwischen dem Ende jedes Kabels und der Peripherie des nächsten Wulstkernes übertrifft.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Verlauf des zurückgeschlagenen Teiles derjenigen Karkassenlage, deren Enden sich von den Wulstkernen im größten Abstand befinden, derart, daß von der Außenseite der Seitenwand gesehen dieser Verlauf eine konkave Form hat, wobei die Berührungsstelle mit dem Wulstkern und das Ende des zurückgeschlagenen Teiles diejenigen Stellen sind, die von der Innenwandung des Reifens am weitesten entfernt sind. Bei einer weiteren Ausführung hat der zurückgeschlagene Teil Wellenform, wobei sich die der Innenwandung des Reifens am nächsten liegende Stelle etwa in der Mitte des zurückgeschlagenen Teiles befindet.

Im Falle eines zurückgeschlagenen Teiles von konkaver Form, ist es vorteilhaft, wenn sich das Ende des zurückgeschlagenen Teiles von dem Wulstfuß in einem radialen Abstand befindet, der größer ist als die Höhe des Wul8tteiles,der sich auf dem Felgenrand abstützt. Weiter ist es bei einem zurückgeschlagenen

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Karkassenteil von konkaver Form vorteilhaft, wenn die der Innenwandung des Reifens am nächsten liegende Stelle des zurückgeschlagenen Teiles von dem Wulstfuß einen radialen Abstand hat, der kleiner als die Höhe dieses Wulstteiles ist.

Die durch die Erfindung erzielten Wirkungen sind ohne weiteres verständlich. Durch den gewundenen oder gewölbten Verlauf des zurückgeschlagenen Teiles einer Zarkassenlage, bei dem also die Länge des zurückgeschlagenen Teiles größer ist als die kürzeste Linie, welche das Ende des zurückgeschlagenen Teiles mit der Peripherie des Wulstkernes verbindet, wird die versteifende Wirkung neutralisiert, die durch den zurückgeschlagenen Karkassenteil verursacht wird. Es gilt dies wenigstens in Bezug auf Kräfte, die in radialer Richtung verlaufen, also in Bezug auf die vorherrschenden Kräfte.

Andererseits wird dadurch, daß das Ende des zurückgeschlagenen Teiles von demjenigen Teil der Karkassenkabel, die längs der inneren Reifenwandung verlaufen, sich in größerem Abstand befindet, was durch die konkave Form des zurückgeschlagenen Teiles erzielt wird, eine größere Gummistärke zur Aufnahme der Kräfte und insbesondere der Scherkräfte im Bereich des Endes des zurückgeschlagenen Teiles herangezogen. Eine andere Wirkung der konkaven oder wellenförmigen Gestalt des zurückgeschlagenen Karkassenteiles besteht darin, daß die Knick- oder Scharnierbewegungen

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der Reifenseitenwand oder der Wulst auf den Bereich des zurückgeschlagenen Karkassenteiles beschränkt werden, der der Innenwandung des Reifens am nächsten ist. Diese Bewegungen finden also in einem gewissen Abstand von dem empfindlichen Bereich statt, wo sich das Ende des zurückgeschlagenen Karkassenteiles befindet, ^s ist zweckmäßig, diesen verhältnismäßig weichen Bereich soweit wie möglich in gleichem Abstand sowohl von dem Wulstkern als auch von dem Ende des zurückgeschlagenen Teiles und im übrigen in einem Abstand von dem Wulstfuß anzuordnen, der kleiner ist als die Höhe der Felgenränder, um die Auflage der Wulst auf dem Felgenrand zu erleichtern.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar sind:

Fig. 1 ein Radialschnitt durch einen Reifen gemäß der Erfindung für .!Lastkraftfahrzeuge und

Fig. 2 ein Radialschnitt durch einen Reifen gemäß der Erfindung für Liefer- oder Personenwagen, in kleinerem Maßstab.

Fig. 1 zeigt ein Radialschnitt durch einen Luftreifen der Abmessungen 10.00 -20, also durch einen Reifen mit einer Nennbelastung von 2,5 to.

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Dieser Reifen hat eine radiale Karkasse 11, die sich aus drei Lagen 12, 13 und 14 aus Polyamidschnüren des Typs 1680/3 zusammensetzt, welche aus drei litzen von je 1680 den. besteht. Die Karkasse ist an den Wulstkernen 15 in der nachfolgend im einzelnen beschriebenen Weise verankert. Der Reifen hat weiterhin unter der Lauffläche eine Verstärkungseinlage, die sich aus Stahlkabellagen 16, 17, 18, 19 zusammensetzt, wodurch die Lauffläche 20 verstärkt ist.

Die Kabel der drei Karkassenlagen 12, 13, H sind zwischen den beiden Wulstkernen 15 in radialen Ebenen des Reifens angeordnet und verlaufen parallel zu der Innenwand 21 des Reifens, und zwar sowohl unterhalb der Lauffläche 20 als auch im Bereich der Seitenwände 22.

Wie ersichtlich, endet die der Innenwand 21 am nächsten liegende Karkassenlage 12 bei 23 in der Nähe der Wulstkerne 15. Die folgende Lage 13 endet bei 24 zwar etwas weiter entfernt, aber immer noch in der Hähe der Wulstkerne 15. Die letzte Schicht 14 hat dagegen einen verhältnismäßig langen zurückgeschlagenen Teil 25, der bei 26 endet. Gemäß der Erfindung hat dieser zurückgeschlagene Teil 25 eine konkave oder gewellte Form. Sein Ende 26 ist von der Wand 21 verhältnismäßig weit entfernt und der Abstand zwischem dem Ende 26 und dem am nächsten liegenden Teil der Lage 14, welcher längs der Innenwandung 21 verläuft, ist etwas größer als der Durchmesser der Wulstkerne 15.

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Die der Innenwandung 21 am nächsten liegende Stelle 27 des zurückgeschlagenen Teiles 25 ist etwa in der Mitte des zurückgeschlagenen Teiles gelegen, befindet sich also in gleichem Abstand von dem Ende 26 und der Berührungsstelle an dem Wulstkern 28.

Die Wulst enthält außerdem längs ihrer Außenseite 30 eine Versteifung 31, die aus Metallkabeln besteht, welche mit dem Wulstkern einen Winkel von etwa 30° bilden. Diese Versteifung erstreckt sich auf eine

Höhe, die derjenigen des nicht dargestellten Felgenrandes entspricht und sie hat die Aufgabe, die an der Felge reibende Oberflächenschicht mit einer Bewehrung zu versehen. Wie ersichtlich, befindet sich die Stelle 27 des zurückgeschlagenen Karkassenteiles 25 von dem Wulstfuß 32 in einem radialen Abstand, der erheblich kleiner als die Höhe der Versteifung 31 und diejenige des Felgenrandes ist.

Die konkave Form des zurückgeschlagenen Karkassenteiles 25 erhält man dadurch, daß bei der Konfektionierung des Reifens verschiedene profilierte Gummiteile, wie z. B_# 33 und 34, zwischen die Karkassenlagen und ihre zurückgeschlagenen Teile bzw. zwischen diese und die Versteifung 31 eingelegt werden.

Es wurden mit einem Reifen gemäß der Erfindung und einem Reifen üblicher Art Vergleichsversuche angestellt. Der Reifen üblicher Art unterschied sich dabei von demjenigen nach der Erfindung dadurch» daß der zurückgeschlagene KarkaBsenteil 25 von der Stelle

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ORIGINAL INSPECTED

ab parallel zu der Innenwand 21 verlängert ist. Bei gleichen Yersuchsbedingungen erfolgte bei dem Reifen gemäß der Erfindung eine loslösung des zurückgeschlagenen Teiles 25 erst nach einer Fahrstrecke, die wenigstens fünf mal größer war als diejenige, bei dem die Loalösung des zurückgeschlagenen Karkassenteiles bei dem bekannten Reifen festzustellen war.

Man sieht also, daß die mit der Erfindung erzielte Verbesserung, beträchtlich ist. Ein luftreifen für Lastwagen mit einer radialen Karkasse aus nur drei Lagen von Polyamidschnüren, hat ohne Anwendung der Erfindung in der Regel keine annehmbare Lebensdauer. Die Erfindung bietet dagegen die Möglichkeit, die Anzahl der Polyamidlagen eines Lastwagenreifens νοηβ oder 8 auf 3 oder selbst auf 2 zu vermindern.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Reifens gemäß der Erfindung in der Abmessung 6.50-16. Die radiale Karkasse 11 besteht hier aus zwei Lagen 15 und H aus Polyaraidschnüren des Typs 840/2. Die Anordnung der Karkasse entspricht derjenigen nach Fig. 1, jedoch mit dem einzigen Unterschied, daß die Karkasse, wie schon gesagt, aus zwei Lagen anstelle von drei Lagen zusammengesetzt ist.

Es versteht sich, daß die Erfindung von der Anzahl der Karkassenlagen bzw. von der Wahl eines bestimmten Materials (Stahl, Kunstseide, Polyamid, Polyester) bei der Herstellung der Karkassenkabel unabhängig 1st.

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Claims

Dipl.-lng. Egon Prinz _n _

t\ r- \ JU 8000 MOneh·» 60, -Jj₁ Π«-»

Dr. Gertrud Hauser _Erni _mm „ ^w' ^

Dipl.-lng. Gottfried Leiser /fff

Patentanwälte

Telegramm* ι labyrinth München

T.lefon. 83 IS 10 Potlich»dtkontoi München 117078

Michelin & Cie. (Compagnie Generale des Etablissements Michelin)

Olermont/fferrand

Unser Zeichen: M 1216

Patentansprüche

( 1. \ Luftreifen mit einer radialen Karkasse aus

j einer oder mehreren Lagen von Kabeln, die um Wulstkerne herumgeschlagen sind und in einigem Abstand davon enden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens, an der Karkassenlage, deren um die Wulstkerne zurückgeschlagene!Teile in größtem Abstand von dem Wulstkern enden, diese zurückgeschlagenen Teile der Kabel einen gewundenen oder gewölbten Verlauf haben, so daß ihre Länge den Abstand zwischen dem Ende jedes Kabels und der Peripherie des nächsten Wulstkernes übertrifft.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des zurückgeschlagenen Teiles derjenigen Karkassenlage, deren Enden sich

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von den Wulstkernen in größtem Abstand befinden, derart gewählt ist, daß dieser Verlauf von der Außenseite der Seitenwand gesehen eine konkave 3?orm hat.

Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückgeschlagene Seil der Barkassenlage einen wellenförmigen Verlauf hat, wodurch sich die der Innenwandung des Reifens am nächsten liegende Stelle etwa in der Mitte des zurückgeschlagenen Teiles befindet.

Luftreifen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen dem Ende des zurückgeschlagenen Teiles der Earkassenlage und dem Teil der an der Innenwandung des Reifens entlangführenden gleichen Lage wenigstens gleich dem Durchmesser bzw. gleich der größten Querschnittsabmessung des Wulstkernes ist.

Luftreifen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Abstände des Endes des zurückgeschlagenen Teiles bzw. der der Innenwandung des Reifens am nächsten liegenden Stelle des zurückgeschlagenen Karkassenteiles von dem WuI st fuß größer bzw ■, kleiner als die Höhe des Wulstteiles sind, der sich bei der Biegung des Reifens an den Felgenrand anlegt.

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