-
Kraftfahrzeugluftreifen mit umgefalteter Gürteleinlage Die Erfindung
bezieht sich auf einen Kraftfahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse und einem unter
dem Laufstreifen angeordneten Gürtel aus einer oder mehreren Stahl-und/oder Textilkordfadenlagen,
wobei die Fadenlagen aus Einzellagen und/oder nach innen umgefalteten Doppellagen
gebildet sind.
-
Unter Radialkarkassen sind in diesem Zusammenhang Karkaßeinlagen zu
verstehen, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel von ca. 75 bis 90° bilden. Die
Karkaßeinlagen können dabei aus Stahl- oder Textilkordfadenlagen gebildet sein.
Sie sind entweder in paariger Anordnung vorgesehen und kreuzen sich dann in symmetrischem
Winkel oder bilden bei Konstruktionen mit nur einer Karkaßlage einen Winkel von
go0, gemessen gegen die Reifenumfangsrichtung. Für die Gürteleinlagen können ebenfalls
Stahl- und/oder Textilkordfadenlagen vorgesehen sein, die wie üblich mit Gummierungen
versehen sind und einen verhältnismäßig spitzen Winkel mit der Umfangsrichtung bilden,
der normalerweise zwischen 120 und 250 beträgt. In besonderen Fällen können Teillagen
des Gürtels auch größere Kordfadenwinkel, nämlich bis zu 60 ç gemessen gegen die
Umfangsrichtung des Reifens, aufweisen. PKW- und LKW-Reifen dieser Konstrulction
zeichnen sich durch die Zulässigkeit hoher Geschwindigkeiten bei PKW bzw. hoher
Leistungsanforderungen bei LKW aus. Infolge der unterschiedlichen Winkel im Gürtel
und in der Karkasse bilden sich jedoch auch unter der praktischen Beanspruchung
Verformungen aus, die dazu führen, daß zwischen Gürtel und Karkasse Ablösungserscheinungen
auftreten.
-
Diese lassen sich zwar durch zwischengelegte keilför mige Gummipolster
weitgehend vermeiden, führen.dann aber dazu, daß in der Schulter eine beträchtliche
Wärmebildung entsteht, die auf die IIochgeschwindigkeitsleistung bei PKW-Reifen
bzw. auf die Lebensdauer bei LEW-Reifen einen nachteiligen Einfluß besitzt. Die
Starrheit dieser Gürtel bedingt darüber hinaus ein ungünstigeres Lenkverhalten,
besonders bei höheren Geschwindigkeiten, sowie ein instabiles Fahrverhalten, ebenfalls
bei hohen Geschwindi£;keiten, da die starre Konstruktion des Gürtels eine ungünstige
dynamische Bodendruckverteilung erzeugt, Irelche Ursache für die obengenannten Mängel
ist.
-
Gürtelkonstruktionen, bei denen die Ränder an beiden Seiten umgeschlagen
sind und die eventuell zusätzlich eine weitere Einlage umschließe-n, erschweren
darüber hinaus den Fertigungsvorgang bei der herstellung des Reifenrohlings. Solche
Gürtel lassen sich nur schwierig spleißen und zeigen auch einen erhöhten Widerstand
beim Auflegen auf den Karkaßkörper dadurch, daß der sehr steife Gürtel als Ganzes
aufgelegt werden muß.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend genannten Nachteile zu
beseitigen. Dabei soll der Gürtel sich durch eine bessere Anpassungsfähigkeit an
die Karkaßkonstruktion auszeichnen. Ferner soll eine Entlastung der Gürtelkanten
erreicht werden, so daß der Reifen im Zenit eine mehr gewölbte Gestaltung erhält
und dadurch eine gesteigerte Stabilität in Verbindung mit einer mehr- direkten Lenkbarkeit
entsteht.
-
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß die Doppellagen
aus umgefalteten Lagen gebildet sind, wobei die Falte jeweils an der Gürtelaußenkante
liegt und die zu einer Doppellage gefalteten Lagerteile unterschiedlich breit sind,
der breitere Lagenteil nach außen liegt und im Bereich der schmaleren Lagenteile
ein schmaler im Zenit umlaufender Zwischenraum gebildet ist.
-
Ein derartig gestalteter Gürtel läßt sich nacheinander aus verschieden
gefalteten Doppellagen aufbauen, so daß die Anpassungsfähigkeit der Gürtel lagenteile
an die Karkasse verbessert wird. Die Spleißstellen können dann weit voneinander
en-tfernt aufgelegt sein, so daß Unwuchterscheinungen beim Reifen infolge der Uberlappungen
weitgehend ausgeglichen werden können. Der durch die schmalen Lagenteile gebildete
Zwischenraum bildet eine gelenkartige Ringzone, die eine Verformung des Gürtels
unter dem Innendruck des Reifens ermöglicht. Dadurch können sich die Ränder des
Gürtels der Karkaßverformung besser anpassen; andererseits ist die Anwendung des
Gelenkes jedoch ohne Nachteil, da vlieses durch die darüber liegenden Lagenteile
abgedeckt ist. Der Zwischenraum ist vorwiegend durch Kautschukmischung ausgefiillt,
die nach der Vulkanikation eine hohe Elastizität, jedoch geringe Shorehärte aufweist,
damit die Funktion des Gelenkes voll erhalten bleibt.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Gürtelgestaltung ist
es vorteilhaft, brenn die schmalen einander zugekehrten Lagenteile in einer Ebene
stumpf und unter Bildung eines in der Mittelzone liegenden Zwischenraumes nebeneinander
liegen.
-
Die Winkel der Lagen sind so ausgerichtet, daß sie zusammengenommen
nach außen ein möglichst neutrales Verhalten ergeben. Der axiale Abstand der den
Zwischenraum bildenden Lagenränder beträgt im Normalfall bis zu 10 S; der Gürtelbreite,
er kann aber in besonderen Fällen, wo zur Erzielung einer sehr großen ilochgeschwindigkeitsleistung
eine stärkere, relative, festigkeitsmä.ßige Schwächung der Gürtelmitte notwendig
ist, größer sein und bis zu 25 % der Gürtelbreite betragen. Konstruktionen, bei
denen dieser Wert von 25 % iiberschritten wird, bei denen also in den Gürtelrandzonen
sich relativ schmale umgefaltete Teillagen befinden, ergeben beträchtliche Nachteile
hinsichtlich des Reifenverschleißverhaltens (Abrieb) und der Seitenstabilität. Ein
anderes Kriterium für die eben beschriebene Abgrenzung ist der Quotient der Breiten
der schmaleren und de breiteren Gürtelfaltung; dieser Quotient sollte größer als
o,4 sein. Der Abstand hängt nicht zuletzt von dem zur Anwendung kommenden Kordfadenmaterial
ab. Wesentlich ist, daß eine ausreichende Bewegungsfähigkeit in dem Mittelzonenbereich
möglich ist. Der Abstand kann daher auch bis nahe an Null herangehen, wenn Sorge
getragen ist, daß die örtliche Belastung nicht zu Schwaden in dieser Zone führt.
Auch die Verhältnisse der Winkel in der Karkasse und im Gürtel können in bezug auf
diesen Abstand von Bedeutung sein. Bei stärker beanspruchten Reifen ist es außerdem
mit Vorteil möglicll, oberhalb und/oder unterhalb des Gürtels eine durchgehende
aus Stahl- oder Textilfaden bestehende ILordlage anzuwenden.
-
Eine weitere Gestaltung des Gürtels kann darin besteollen, daß bei
kurz abgestuften Doppellagen zwischen innen zwei schmale in einer Ebene ein Gelenk
bildende Lagen angeordnet sind. Diese Gestaltung kommt insbesondere zur Anwendung
bei einem kombinierten Textil-Stahlgürtel für hohe Geschwindigkeiten.
-
Die Erfindung wird in Verbindung mit mehreren Abb.
-
beispielsweise dargestellt. Die Abb. zeigen verschiedene Querschnitte
durch einen Reifen mit einer Karkaßeinlage und einem Gürtel und außerdem zwei in
Stufen abgelöste Gürtel, bei denen die Sordfadenlagen ersichtlich sind.
-
In Abb. 1 besitzt der Reifen 1 eine Radialkarkasse 2.
-
Der Gürtel ist aus zwei Lagen 3 und 4 gebildet. Diese beiden Lagen
sind jeweils bei 5 und 6 gefaltet und seitlich etwas gegeneinander versetzt, so
daß eine Abstufung an den Rändern zustande kommt. Zwischen dem oberen Faltenteil
7, der Lage 4 und dem unteren Faltenteil t, der Lage 3 besteht ein Zwischenratun
9, der in der Mittelzone des Gürtels liegt. Dieser Bereich 9 ist von oben und unten
her abgedeckt, ermöglicht jedoch eine gelenkartige Verbiegung des Gürtels unter
dem inneren Luftdruck des Reifens im statischen Zustand, besonders aber im dynamischen
Zustand, also beim unter hoher Geschwindigkeit laufenden Reifen.
-
Dadurch wird die Kontur des Reifens stärker gerundet, so daß eine
leichtere Lenkbarkeit sowie eine größere Stabilität sowie Spurtreue des Reifens
bei hoher Geschwindigkeit erreicht wird.
-
Die Abb. 2 zeigt den stufenweise abgebauten Gürtel gemäß Abb. i. Dabei
ist die Lage 4 bei 6 umgefaltet und verläuft mit dem oberen Lagenteil 7 bis nahe
an die Mittellinie 1o heran. Die obere Lage 3 ist bei 5 nach unten umgefaltet, so
daß der untere Lagenteil 8 ebenfalls bis dicht an die Zenitlinie 1o heranläuft.
-
Dadurch bleibt eine Mittelzone frei, die eine Gelenkfunktion besitzt.
-
Die Abb. 3, 4 und 5 zeigen unterschiedliche Abwandlungen zu der Abb.
1.
-
In Abb. 3 ist zusätzlich eine Lage 11 unterhalb des Gürtels vorgesehen.
Diese ist an den ändern breiter als die beiden Lagen 3 und 4.
-
n Abb. 4 ist oberhalb des Gürtels eine zusätzliche Lage 12 vorgesehen,
die an den Rändern schmalel- gehalten ist als die übrigen Gürtelteile.
-
Abb. 5 zeigt eine Gürtelausführung, bei zwei unterhalb und oberhalb
des Gürtels je eie e, Lage 13 und 14 vorgesehen ist. Auch hier tritt eine stufenweise
Abstufung auf. Bei allen Gürtelausführungen je jeweils in der Mitte ein gelenkartiger
Zwischenraum (9) offen.
-
Bei Abb. 6 sind die Lagen 15 und 16 mit einem breiteren Überschlag
versehen, der zu einer liandabstufung führt. Die gelenkartige Gestaltung des Gürtels
ist dadurch erreicht, daß zusätzlich zwei schmale Lagen 17 und 18 zwischen den umgelegten
Lagen 15 und 16 nebeneinander eingelegt sind. Diese lassen zwischen sich einen Zwischenraum
19 offen, der wiederum die Gelenkfunktion übernimmt.
-
Die Abb. 7 zeigt den stufenweise aufgeschnittenen Gürtel nach Abb.
6.