DE2107562A1

DE2107562A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2107562A1
Application number: DE19712107562
Authority: DE
Inventors: auf Niehtnennung. P Antrag
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1970-02-23
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1971-09-23
Also published as: US3765468A; NO128105B; CH524486A; FI49923B; IL36246A0; NL141824B; AT310592B; FR2080098A5; LU62638A1; BR7101131D0; CA933847A; NL7101973A; ZA711175B; GB1341298A; JPS522162B1; IL36246A; DK126911B; FI49923C; BE762997A

Description

Luftreifen

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Luftreifen und insbesondere an solchen, die mit Bezug auf eine in Wulstkernen parallele und in gleichem Abstand von diesen gelegene Ebene einen unsymmetrischen Aufbau haben.

Der Vorschlag, einem Luftreifen und insbesondere seinem Scheitel einen unsymmetrischen Aufbau zu geben, wurde erstmalig in der französischen Patentschrift Nr, 1 342 822 auf den Namen der Societe Michelin * Cie. gemacht. In dieser Patentschrift sind Luftreifen beschrieben, die eine zu der Mittelebene unsymmetrische Scheitelbewehrung haben.

Außer den unleugbaren Vorteilen hat eine solche unsymmetrische Reifenstruktur jedoch auch Mängel, die mit der Herstellung bzw. mit den Eigenschaften des Reifens zusammenhängen.

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Die Herstellung der bekannten Reifenstruktur hat den Nachteil eines schwierigen und kostspieligen Verfahrensganges. Da die beiden Scheitelhälften einerseits und andererseits der Mittelebene nicht identisch sind, so ist es notwendig,zur Erzielung eines unsymmetrischen Aufbaues ein oder mehrere zusätzliche Arbeitsgänge durchzuführen oder wenigstens ein oder mehrere zusätzliche Elemente zu verwenden. Außerdem ist die genaue Einstellung des Grades der Unsymmetrie schwierig,insbesondere, wenn dieser Unsymmetriegrad eine Größenordnung hat, die wenig über den unsymmetriegrad hinausgeht, der von unvorhersehbaren und unvermeidbaren Fabrikationsabweichungen herrührt, die bei der Herstellung eines theoretisch symmetrischen Reifens auftreten.

Hinsichtlich der Eigenschaften des Reifens hat der bekannte unsymmetrische Aufbau den Nachteil, daß der Unsymmetriegrad eine !funktion der Zeit und der Geschwindigkeit ist. Er ist eine Funktion der Zeit, da die Abnutzung den Unsymmetriegrad vergrößernoder verringern kann. Ein Reifen, der eine gewisse km-Leistung hinter sich hat, kann von einem neuen Reifen ziemlich verschieden sein. Von der Geschwindigkeit ist der Unsymmetriegrad abhängig, da die beiden Scheitelhälften auf der einen und auf der anderen Seite der Mittelebene sich unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft unterschiedlich verformen können.

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Luftreifen mit unsymmetrischem Scheitel, welche die vorgenannten

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Mängel beseitigen. Dabei betrifft die Erfindung eine Unsyinmetrieart, die von der Geschwindigkeit und der ,Betriebsdauer des Reifens wenig beeinflußt wird und die andererseits gegenüber symmetrischen Reifen keine zusätzlichen Herstellungskosten verursacht, ja sogar gleichmäßiger ausfallende Reifen ergibt.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung ist unter der "Mittelebene¹¹ eines Reifens die Ebene zu verstehen, welche denjenigen Ebenen parallel ist, die die Mittellinien der Wulstkerne (bei mehreren Wulstdrähten in jeder Wulst, des innersten der WuIstkerne)enthalten und die sich von diesen Ebenen in gleichem Abstand befindet, wenn der Reifen die Stellung innehat, welche er normalerweise auf einer Felge einnimmt.

Der Luftreifen mit unsymmetrischer Struktur gemäß der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die verschiedenen den Scheitel des Reifens bildenden Elemente (Lauffläche, Scheitelbewehrung, Karkasse) alle mit der Mitt'elebene einen von 90° verschiedenen Winkel einschließen und dabei alle auf der einen und auf der anderen Seite der Mittelebene und in gleichen Abständen von ihr identische Merkmale, insbesondere identische Stärken aufweisen.-

Die den Scheitel des Reifens bildenden Elemente schliessen mit der Mittelebene einen Winkel ein, der von 90° um einen Wert zwischen 0°15' und 3°, vorzugsweise zwischen O⁰45* und 2° abweicht.

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Das Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens gemäß der Erfindung, bei dem in einem ersten Arbeitsabschnitt ein zur Mittelebene der Wulstverstärkungen symmetrischer Reifen erzeugt wird, kennzeichnet sich dadurch, daß der unvulkanisierte Reifen in einem zweiten Arbeitsabschnitt in einer Form vulkanisiert wird, deren mit der lauffläche des Reifens in Berührung kommender Umfangsteil mit der genannten Mittelebene einen von 90° verschiedenen Winkel bildet, wobei der Reifen in an sich bekannter Weise mittels einer Membran oder mittels eines Heizschlauches gegen die Formwandung gedrückt wird.

Wie ersichtlich, ist der Reifen gemäß der Erfindung infolge einer kegeligen Verformung der den Reifenscheitel bildenden Elemente unsymmetrisch. Die Gesamtheit der Lotrechten auf die Lauffläche, auf die Karkasse und auf die Scheitelbewehrung längs der Mittellinie der Lauffläche bildet somit einen Kegel und keine Ebene. Wesentlich ist, daß die Strukturen und die Stärken der verschiedenen den Scheitel bildenden Elemente in gleichen Abständen von der Mittelebene identisch sind. Dadurch wird die Unsymmetrie durch die Betriebsdauer des Reifens und durch die Geschwindigkeit, mit der er gefahren wird, gar nicht oder nur wenig beeinflußt.

Es genügt eine Konizität in der Größenordnung von 1 bis 2°, um sich am Aussehen des Reifens kenntlich zu machen. Geringere Konizitäten können leicht ermittelt werden, indem man die Abwicklung des Lauf-

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flächenumfanges längs ihrer beiden Ränder mißt,

Ein Abwicklungsunterschied von etwa 2mm entspricht bei einem Reifen für Personenkraftwagen mit üblichen Abmessungen einem Konizitätswinkel von etwa einem viertel Grad. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt dieser Abwicklungsunterschied etwa 10 bis 25 mm, wobei sich ein Durchmesserunterschied der Laufflächenränder von etwa bis 8 mm ergibt. ·

Reifen gemäß der Erfindung werden zweckmäßig so verwendet, daß die Laufflächenseite mit dem kleinsten Durchmesser am Fahrzeug im Falle der Vorderräder sich außen und im Falle der Hinterräder sich zweckmäßig innen und in jedem Fall an beiden Hinterrädern zur Fahrzeuglängsachse in symmetrischer Stellung befindet.

Diese Reifenanordnung gemäß der Erfindung ergibt die folgenden Vorteile:

a) Eine genauere und leichtere Steuerung des Fahrzeuges sowohl auf gerader Strecke als auch in den Kurven,

b) eine Verbesserung der Haftung des Reifens auf feuchter, glatter Straße durch eine bessere Befreiung der Straßenoberfläche von Feuchtigkeit infolge der

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verschiedenen Drücke auf beiden Seiten der Lauffläche,

c) Nichtbeeinflussung der Steuerung, wenn Pfützen mit großer Geschwindigkeit durchfahren werden. Üblicherweise verursacht eine Pfütze eine Ablenkung des betreffenden Rades und diese wird durch die Konizität des Reifenscheitels verhindert,

Bemerkt sei, daß die Reifen gemäß der Erfindung hinsichtlich der Abnutzung, hinsichtlich ihrer Lebensdauer und ihrer Höchstgeschwindigkeit sowie hinsichtlich ihres Beschleunigungsvermögens im Gegensatz zu Reifen mit kegeliger Lauffläche von unterschiedlicher Stärke keine feststellbare Verschlechterung zeigen. Dabei spielt die Parallelität der die Lauffläche, die Scheitelbewehrung und die Karkasse begrenzenden Flächen eine wesentliche Rolle. Wenn eine gewisse Stärkenänderung zugelassen werden kann, so ist dies ausschließlich im mittleren Teil gegenüber den Rändern des Scheitels, nicht dagegen zwischen einem Rand und dem anderen, möglich.

Ein völlig unvorhersehbarer Vorteil der Erfindung ist der Umstand, daß die Formgebung in einer kegeligen Form sich in einem gleichmäßigeren Fabrikationsergebnis auswirkt. Bei einer Reihe gemäß der Erfindung hergestellter Reifen sind Abweichungen von dem Durchschnitt insgesamt geringer als bei einer Reihe gleicher Reifen, die in einer symmetrischen Form geformt wurden.

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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Reifens und seiner Herstellung gemäß der Erfindung, und zwar sind:

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

Fig. 2 ein Radialschnitt durch eine Form zur Fertigung eines Reifens gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Reifen 10 dargestellt, der auf einer gestrichelt gezeichneten Felge 11 montiert ist. Der Reifen hat Wulstverstärkungen 12 und 13 und die Ebene M M¹ des Reifens verläuft in gleichem Abstand von den WuIstverStärkungen und parallel zu den die Mitellinien dieser Wulstverstärkungen enthaltenden Ebenen.

Der Reifen hat im übrigen eine Karkasse 15 aus in Radialebenen angeordneten Fäden, Drähten oder Kabeln, in jeder Seitenwand 17 Verstärkungseinlagen 16, eine Lauffläche 20 und eine Scheitelbewehrung 21 aus einer Mehrzahl von Metallkabelschichten.

In dem Scheitelbereich, d. h. auf der ganzen Breite der Scheitelbewehrung 21 oder der Lauffläche 20, sind die verschiedenen Bestandteile des Scheitels, nämlich die Karkasse 15, die Lauffläche 20 und die Scheitelbewehrung 21 unmittelbar aneinandergrenzend angeordnet,

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und sie haben auf der einen oder auf der anderen Seite der Mittelebene M M¹ identische Strukturen. Im Gegensatz dazu hat die Gesamtheit dieser Elemente bezüglich der Mittelebene M M^f keine symmetrische Stellung. Diese Gesamtheit der bekannten Elemente ist vielmehr um einen Winkel <K verschwenkt, der von der Mittelebene und der Normalen N auf den R_eifen an dem Schnittpunkt mit der Mittelebene gebildet wird.

Beispielsweise betrug bei einem Reifen der Abmessungen 185/70 VR 15 der Winkel* in einem EaIl O⁰ 50· und in einem anderen Fall 1°40^f. Der durch diese Neigung erzeugte Konizitatsschub ist bei einem Druck von 1,5 bar und verschiedenen Belastungen in der nachstehenden Tabelle in kg angegeben.

	200 kg	,75	Belastungen:	600	kg	800	kg
Winkel <* I	1	,45	I 400 kg	13,	45	16,	60
0°50'	6	7,20	47,	55	69,	65
1°40·	21,45

Der Konizitätsschub wirkt sich auf den Reifen in Richtung der abnehmenden Durchmesser aus.

Vergleichsversuche mit Reifen gemäß der Erfindung mit einem Winkel<* von 0°50' und 1°40· und anderer-

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seits mit üblichen Reifen, die sich nur dadurch unterscheiden, daß der Winkel«* gleich Null ist, ergaben, daß die Eigenschaften hinsichtlich Abnutzung, Rollwiderstand bei 255 km/h und Höchstgeschwindigkeit bei den Reifen gemäß der Erfindung praktisch unverändert sind. Insbesondere ist der Gewichtsverlust durch Abnutzung bei einer Laufstrecke von 15.000 km mit unter 2 i» nahezu der gleiche, was überraschend ist, wenn man die Größe des Konizitätsschubes berücksichtigt, der 2 bis 4 $> der jeweiligen Belastung erreicht.

Der Unterschied des Durchmessers der beiden Laufflächenränder wird durch die etwas unterschiedliche Form der Seitenwände zwischen den Verstärkungseinlagen 16 und der Scheitelbewehrung 21 ausgeglichen.

Fig. 2 zeigt einen Radialschnitt durch eine Form zur Herstellung eines Reifens gemäß der Erfindung.

Die Form hat einen Unterteil 30, der einer der Reifenseitenwände und der Lauffläche entspricht und einen Oberteil 32, der der anderen Reifenseitenwand entspricht und die Form verschließt. Der Abschnitt 31 des Unterteils 30, welcher der Lauffläche entspricht, hat gegenüber der Mittelebene M M¹ einen schrägen Verlauf unter einem Winkel von 90° -(K . Der öffnungswinkel« erleichtert die Entnahme des Reifens aus der Form.

Der zu vulkanisierende Reifen ist beim Einbringen in

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die Form gegenüber der Mittelebene der Wulstverstärkungen volllcommen symmetrisch. Der Reifen kann in bekannter Weise entweder in Form eines zylindrischen oder eines kranzförmigen Rohlings vorliegen. Durch das Einwirken von Druck auf den Rohling, was mittels einer Membran oder mittels eines mit einer Druckflüssigkeit gefüllten Heizschlauches 33 erfolgen kann, nimmt der Rohling die Gestalt der Form an, ohne daß dabei die Relativstellungen der Lauffläche, der Scheitelbewehrung und der Karkasse verändert werden, und ohne daß eine Änderung ihrer Stärken in einem Bereich zu Lasten oder zu Gunsten eines anderen Bereiches erfolgt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung vermindert Abweichungen der Merkmale der Reifen ein und der gleichen Serie. Wenn man nämlich einen systematischen Konizitätsschub einführt,statt den Reifen einem zufälligen Konizitätsschub zu überlassen, so vermindern sich die Abweichungen gleichzeitig in absoluter und vor allem in relativer Hinsicht. Andererseits ist die Schubrichtung nicht mehr zufällig, sondern bei allen Reifen der Serie die gleiche, so daß sie durch eine beim Formen des Reifens anzubringende Markierung kenntlich gemacht werden kann, die die Montage des Reifens für den Benutzer erleichtert.

Obwohl sich die Zeichnung und die Ausführungsbeispiele besonders auf einen Reifen mit radialer Karkasse beziehen, so kann die Erfindung doch auch bei einem Reifen

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mit gekreuzter Karkasse mit oder ohne Scheitelbewehrung "Verwendung finden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Luftreifen mit unsymmetrischer Struktur, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen den Scheitel des Reifens bildenden Elemente (Lauffläche, Scheiterbewehrung, Karkasse) alle mit der Mittelebene einen von 90° verschiedenen Winkel einschließen und dabei alle auf der einen und auf der anderen Seite der Mittelebene und in gleichen Abständen von ihr identische Merkmale, insbesondere identische Stärken aufweisen.

2.Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Scheitel des Reifens bildenden Elemente mit der Mittelebene einen Winkel einschließen, der von 90 um einen Wert zwischen 0 15' und ; zugsweise zwischen O°45^! und 2° abweicht.

vor-

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Verfahren zur Herstellung eines luftreifen, bei dem in einem ersten Arbeitsabschnitt ein zur Mittelebene der Wulstverstärkungen symmetrischer Reifen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der unvulkanisierte Reifen in einem zweiten Arbeit sabschnitt in einer Form vulkanisiert wird, deren mit der Lauffläche des Reifens in Berührung kommender Umfangsteil mit der genannten Mittelebene einen von 90° verschiedenen Winkel bildet, wobei der Reifen in an sich bekannter Weise mittels einer Membran oder mittels eines HeiζSchlauches gegen die Formwandung gedruckt wird.

4. Verfahren zur Verwendung von luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifen so angeordnet werden, daß die Laufflächenseite mit dem kleinsten Durchmesser am Fahrzeug im Falle der Vorderräder sich'außen und im Falle der Hinterräder sich zweckmäßig innen und in jedem Fall an beiden Hinterrädern zur Fahrzeuglängsachse in symmetrischer Stellung befindet.

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