DE2211163B2

DE2211163B2 - Fahrzeugluftreifen mit einer durchlaufenden Karkasse aus zwei Lagen oder Lagengruppen, deren Fäden unterschiedliche Winkel zur Reifenumfangsrichtung bilden, und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2211163B2
Application number: DE2211163A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1971-03-08
Filing date: 1972-03-08
Publication date: 1980-10-02
Also published as: NO134648B; AU449061B2; IL38920A; AT322389B; US3783925A; LU64907A1; NL146102B; DE2211163A1; AU3978572A; JPS5134162B1; FR2128158A1; FR2167440B2; DE2211163C3; SU822747A3; IT952921B; FR2128158B1; PL77529B1; ES400566A1; GB1388618A; EG10670A

Description

über die ganze Karkasse oder zumindest in einem Teil der Karkasse konstant und größer als 1 ist. w

5. Luftreifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Ä einen Wert zwischen 1,1 und 10, insbesondere zwischen 2 und 5 und vorzugsweise zwischen Z5 und 34 hat

6. Luftreifen nach Anspruch 5, dadurch gekenn- « zeichnet, daß in der dem Wulstkern am nächsten liegenden Karkassenzone die Fäden der beiden Lagen oder Lagengruppen miteinander Winkel (y oder 180° -y) mit solchen Werten yo und 180" -y₀ haben, daß gilt: m>

y/?² -1

sin v„ < — ——.

7. Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß gilt: ^b5

K'-l

^rn - W + 1 ·

8. Luftreifen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel (y und 180° -γ) zwischen den Fäden der beiden Lagen oder Lagengruppen im Scheitelbereich solche Werte y_s und 180° -ys haben, daß die Summe von γο und y_s wenigstens annähernd 180° beträgt

9. Luftreifen nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der größere Winkel ^etwa zwischen 24,*° und 90°, der kleinere Winkel (ß) etwa zwischen 7,5° und 18,5° und der Winkel (y) zwischen den Fäden etwa zwischen 32° und 148° ändert

10. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden mit dem kleineren Winkel (ß) elastischer als die mit dem größeren Winkel (öl) sind, daß die Lage (14) oder Lagengruppe mit dem kleineren Winkel (ß) über der Lage (12) oder Lagengruppe mit den den größeren Winkel (abbildenden Fäden angeordnet ist und daß zwischen den Lagen (12 und 14) oder Lagengruppen eine dünne Gummischicht (13) mit einem Elastizitätsmodul zwischen 200 und 500 g/mm² (bei 100% Dehnung) angeordnet ist

11. Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis i 0, bei dem auf einer Aufbautrommel zwei Lagen oder Lagengruppen aus in jeder Lage oder Lagengruppe parallelen und geradlinig verlaufenden, aber sich von Lage zu Lage bzw. Lagengruppe zu Lagengruppe kreuzenden Fäden oder K?heln übereinandergelegt, hierauf Wulstkerne angeordnet sowie die Lagenränder um die Wulstkerne herumgeschlagen werden und der Rohling* bombiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden oder Kabel der beiden Lagen oder Lagengruppen so angeordnet werden, daß sie mit der Umfangsrichtung ungleiche spitze, jedoch gleichsinnige Winkel (Oo und ß₀) bilden und daß bei der Bombierung jedem Wulstkern die Freiheit belassen wird, sich um die Achst d *s Rohlings zu drehen.

12. Verfahren nach Anspnich 10, dadurch gekennzeichnet daß die Winkel <xo und ßo so gewählt werden, daß ihre Summe kleiner als 90° ist

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet daß die Winkel <Xo und ^₀ so gewählt werden, daß der Wert des Verhältnisses

sin/J₀

zwischen 2 und 5 und vorzugsweise zwischen 2,5 und 3,5 liegt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Winkel «0 eine Größe von etwa 45° und dem Winkel ßo eine Größe von etwa 13° erteilt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugluftreifen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrzeugluftreifens.

Bei einem (GB-PS 11 37 588) bekannten Luftreifen dieser Art ist der größere Winkel, den die Fäden der einen Lage mit der Umfangsrichtung bilden, über die ganze Karkasse gleichbleibend 90°, und die Fäden der anderen Lage bilden mit den Fäden der ersten Lage an

22 Π

jedem Punkt der Karkasse einen zumindest annähernd gleichen Winkel, der zwischen 5° und 45° betragen kann. Bezogen auf die Umfangsrichtung liegt also der kleinere spitze Winkel zwischen 45° und 85°. Da die Fadenwinkel der beiden Lagen zueinander an jedem ϊ Punkt des Reifens zumindst im wesentlichen unverändert sind, ergibt die Karkassen an jeder Stelle des Reifens, also in den Wulstbereichen, in den Seitenwänden und im Scheitelbereich, etwa die gleichen Eigenschaften. Die gewünschten unterschiedlichen in Eigenschaften in den verschiedenen Bereichen des Luftreifens werden durch eine zusätzliche Gürteleinlage erzielt, ggf. verbunden mit einer Unterbrechung der den kleineren Fadenwinkel aufweisenden Karkassenlage im Scheitelbereich. Grundsätzlich handelt es sich bei π diesem bekannten Fahrzeugluftreifen um einen Radialreifen, bei dem durch die zweite Karkassenlage gewisse Vibrationserscheinungen unterdrückt werden sollen, die bei Radialreifen mit rein radialem Fadenverlauf auftreten. Die Vorteile der Radialreifen, nämlich gute Seitenführung, geringe Abnutzung und ausgezeichneter Fahrkomfort, bleiben dabei erhalten, im wesentlichen aber auch die bekannten Nachteile der Radialreifen, wie die leichte Verwundbarkeit der Seitenwände unter gewissen Bedingungen eine (.Instabilität des Reifens und r> eine begrenzte Höchstgeschwindigkeit Ferner ist das Fahrverhalten dieses bekannten Reifens von der Laufrichtung abhängig, weshalb er entsprechend der Laufrichtung montiert werden muß.

Die zuvor erwähnten Nachteile der Radialreifen n> bestehen nicht bei den bekannten Kreuzkarkassenreifen, deren Karkasse aus Fäden oder Kabeln besteht, die in zwei zu den Radialebenen des Reifens symmetrischen Richtungen schräg verlaufen, wobei die Fadenwinkel infolge des Bombiervorgangs von den Wulstbereichen r> zum Scheitelbereich hin größer werden, aber stets entgegengesetzt gleich groß sind. Die Fäden oder Kabel bilden dabei Rhomben, deren eine Diagonale in einer Radialebene verläuft und deren Form und Fläche sich in Abhängigkeit von dem Abstand von der Reifenachse in ändern, während die Seiten der Rhomben eine konstante Länge haben. Diese Bewehrungsart hat jedoch den Mangel, daß sie die verschiedenen Bereiche des Reifens zu gleichmäßig verstärkt, denn die Änderungen der Form und der Fläche der rhombenför- i"> migen Maschen sind nicht so geartet und so groß, daß sich in verschiedenen Bereichen des Reifens wesentlich unterschiedliche Eigenschaften ergeben. Vor allem ist es nicht möglich, allein durch die gleichzeitig eine geringe Verformbarkeit im Scheiteloereich und in den Wulstbe- w reichen und eine große Verformbarkeit in den Seitenwänden zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugluftreifen zu schaffen, der im wesentlichen die vorteilhaften Eigenschaften eines Kreuzkarkassenrei- v> fens aufweist, also an den Seitenwänden weniger leicht verletzlich ist fahrstabiler ist und eine größere Höchstgeschwindigkeit zuläßt dessen Karkasse jedoch in den Seitenwänden eine größere Verformbarkeit als in den Wulstbereichen und im Scheitelbereich ergibt m>

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Die Karkasse des Reifens nach der Erfindung entspricht im Prinzip einer Kreuzkarkasse, unterscheidet sich aber von dieser dadurch, daß sich die <i^r> Fadenwinkel der beiden Lagen oder Lagengruppen über die Höhe des Reifens unterschiedlich ändern, wobei der größere Winkel unter Durchgang durch 90° seine Richtung umkehrt. Es gibt somit, in jeder Seitenwand einen Bereich, in welchem die Fäden der einen Lage radial verlaufen, und anschließende Bereiche, in denen die Fäden dieser Lage nur wenig von der anderen Richtung abweichen, in diesen Bereichen ist somit das durch die Karkasse bedingte Verhalten des Luftreifens demjenigen eines Radialreifens angenähert; insbesondere besteht eine größere Verformbarkeit der Seitenwände als bei einem Kreuzkarkassenreifen üblicher Bauart

Wulst- und Scheitelbereich sind dagegen einem üblichen Kreuzkarkassenreifen sehr ähnlich, so daß in diesen Bereichen insbesondere eine geringe Verformbarkeit in Umfangsrichtung besteht

Der Reifen nach der Erfindung kann, wie dies bei Kreuzkarkassen üblich ist, ohne zusätzliche Gürteleinlage verwendet werden, wobei er dann bessere Eigenschaften als ein Kreuzkarkassenreifen aufweist Es ist jedoch auch möglich, eine zusätzliche Gürteleinlage anzubringen; in diesem Fall erhält ma', ein Fahrverhalten, das dasjenige von Radialreifen übertrifft In beiden Fällen ist das Fahrverhalten symmetrisch, so daß der Keifen ohne Rücksicht auf die Laufrichtung montiert werden kann.

Bei dem Reifen nach der Erfindung bleibt die wesentliche Eigenschaft der Kreuzkarkasse erhalten, daß diese mit allen Lagen oder Lagengruppen bombierfähig ist; dabei stellen sich die Änderungen der Fadenwinkel von selbst ein, wenn die Fäden auf dem zylindrischen Rohling auf der Aufbautrommel geradlinig in unterschiedlichen Winkeln verlegt werden. Die Herstellung ist also ebenso einfach wie bei den üblichen Kreuzkarkassenreifen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Reifens nach der Erfindung sowie ein bevorzugtes Verfahren zu seiner Herstellung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert Darin zeigt für den Stand der Technik anhand einer üblichen Kreuzkarkasse

F i ₆.1 eine graphische Darstellung des Bombiemngsgesetzes und

Fi g. Γ einen schematischen Radialschnitt der Kreuzkarkasse, für die das Bombierungsgesetz von F i g. 1 gilt

Fig. IA. IB, IC, IA', IC Darstellungen der verschiedenen Formen einer Einzelmasche der Fädenkarkasse von Fig. 1 und Γ auf verschiedenen Bombierungshöhen, die durch die Punkte A, B, C einerseits bzw. A', B', Candererseits in den Fig. 1 und 1' gekennzeichnet sind

Für die Erfindung mit einer asymmetrischen Karkasse

F i g. 2 eine graphische Darstellung des Bombierunpsge netzes,

F i g. 2' einen schematischen Radialschnitt durch die Karkasse, für die da& Bombierungsgesetzt vca F i g. 2 gilt

F i g. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E Darstellungen der verschiedenen Formen einer Masche auf den in den F i g. 2 und 2' durch A, B, C, D, ^bezeichneten Bombierungshöhen,

F i g, 3 und 3A bis 3E die graphische Darstellung eines anderen Beispiels,

Fig.4 und 4A bis 4E die entsprechende Darstellung eines anderen Beispiels,

F i g. 5 und 5A, 5C, 5F eines weiteren Beispiels und F i g. 6 und 6A, 6C, 6E eines letzten Beispiels,

Fig. 7 eine Ansicht einer Aufbautrommel mit einer Karkasse gemäß der Ausführungsform von Fig. 2 zu Beginn der Herstellung,

F i g. 8 die entsprechende Ansicht von Fig. 7 nach erfolgter Bombi'erung,

F i g. 9 eine schaubildliche Darstellung des Fadenverlaufs in einem freigelegten Abschnitt der gemäß F i g. 8 bombierten Karkasse und ->

Fig. 10 einen Radialschnitt durch den gemäß den F i g. 7 und 8 hergestellten fertigen Reifen.

In den verschiedenen Figuren und insbesondere in den F i g. 7 bis 10 sind zur Verdeutlichung in jeder Lage nur einige in sehr großem Abstand voneinander m befindliche Fäden oder Kabel dargestellt, während diese in Wirklichkeil, in üblicher Weise weit dichter aneinanderliegen.

F i g. I zeigt das Bombierungsgesetzt einer üblichen Kreuzkarkasse aus sich kreuzenden Fäden oder Kabeln, r, die zu den Radialebenen des Reifens in zwei symmetrischen Richtungen schräg verlaufen. Die Fäden bilden dabei Maschen in Form von Rhomben, deren eine Diagonale in einer Radialebene verläuft und deren Form und Fläche: sich in Abhängigkeit von dem Abstand >n von der Reifenachse ändern, während die Seiten der Rhomben eine konstante Länge haben.

In der Darstellung von Fig. 1 ist vorausgesetzt, daß alle Rhomben eine gemeinsame Seite OZhaben, und die Seiten OA bzw. Oßbzw. OCentsprechen Rhomben, die _>-, sich in der schematischen Darstellung des Reifens nach Fig. Γ auf der Höhe A bzw. B bzw. C befinden. In F i g. 1 liegen die Punkte A bzw. B bzw. C auf dem gleichen Kreis, denn die Seiten aller Rhomben sind gleich. Auf dem Reifen verlaufen die Diagonalen ZA jn bzw. ZB bzw. ZC der Rhomben parallel zur Umfangsrichtung und ihre Längen sind proportional zu dem Abstand der Punkte A, B. C von der Reifenachse. Das Verhältnis ZC zu ZA, d. h. das Verhältnis der Abstände der äußersten Punkte Cund A von der Achse M-Mist r> infolgedessen der Bombierungsgrad.

Die verschiedenen, an den Punkten A. B, C vorhandenen Maschen sind in den Fig. IA, IB bzw. IC dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß sich die Form und Fläche der rhombusförmigen Maschen auf verschiede- w ner Höhe nur wenig verändert. Demzufolge sind auch die Dichte und die Umfangssteifigkeit überall nahezu gleich. Will man die Dichte und die Steifigkeit unterhalb der Lauffläche erhöhen, so kann man den Punkt C nach C verlagern. Zur Beibehaltung des gleichen Bombie- 4i rungsgrades, d. h. des gleichen Verhältnisses ZC zu ZA', muß man den Punkt A nach A' und den Punkt B nach B' verlagern. Man erhält dann eine längere Masche von kleinerer Fläche am Zenit (Fig. IC) und in dem Seitenwandabschnitt nahe der Lauffläche. Auf dem Niveau der Wulstkerne (Fig. IA') gibt es jedoch praktisch keine Veränderung. Man kann also nicht gleichzeitig Dichte und Richtung der Fäden in der Lauffläche und in den Wulsten verbessern und eine unerwünschte Erhöhung der Dichte in den Seitenwänden vermeiden.

Die F i g. 2 bis 2E zeigen demgegenüber in einer den Fig. 1 bis IC vergleichbaren Art der Darstellung die Ausbildung einer Karkasse, bei der sich die Formen und Flächen der Maschen über die Höhe des Reifens so ändern, daß in jedem Bereich des Reifens die günstigen Eigenschaften erhalten werden, also insbesondere der Laufstreifen und die Wulste in Umfangsrichtung wenig verformbar sind, während die Seitenwände in radialer Richtung leicht verformbar sind.

Wie aus den F ä g. 2A bis 2E erkennbar ist, haben die von den sich kreuzenden Fäden gebildeten Maschen, deren eine Diagonale in der Umfangsrichtung bleibt nicht mehr die Form eines Rhombus mit vier gleichen Seiten, sondern die Form eines Parallelogramms. Die große Parallelogrammseite ist mit GY bezeichnet, und sie bildet mit der strichpunktiert dargestellten Umfangsrichtung, die der einen Diagonale entspricht, den Winkel ß. Die kleine Parallelogrammseite, die je nach der Lage der Masche mit OA, OB, OC. OD, OE bezeichnet ist, bildet mit der Umfangsrichtung den Winkel <x. Der üblichen Praxis entsprechend werden für die Winkel λ und β stets die spitzen Winkel gemessen, so daß gilt λ, β < 90°. Die beiden Parallelogrammseiten sind so bemessen, daß sie im gleichen Verhältnis R zueinander stehen wie der Sinus der Winkel a. und ß:

OA _ _ sin λ
OY ~ sin/I'

Bei dem dargestellten Beispiel gilt gemäß Fig. 2A: η λ .,;„ λ<

OV sin 13

Diese Wahl vereinfacht die graphische Bestimmung der Formen und Flächen der Maschen.

Beim Zeichnen des Diagramms von Fig. 2 wurde die große Seite OVder Maschen als fest angenommen, und es wurden dann die übrigen Seiten OA, OB, OC, ODund OEder Maschen auf dem Niveau A bzw. flbzw. Cbzw. D bzw. F des in Fig. 2' schematisch dargestellten Reifens gezeichnet. Diese Punkte liegen auf einem Kreis mit dem Mittelpunkt O und dem Radius OZ der gleich der kleineren Parallelogrammseite ist. Auf dem Reifen liegen die Diagonalen YA, YB, YC, YD und YE parallel zur Umfangsrichtung, und ihre Längen sind dem Abstand der Punkte A, B, C, D bzw. E von der Reifenachse M-M proportional. Der Bombierungsgrad entspricht dem Verhältnis Zfzu ZA.

Die Fig. 2A, 2B, 2C, 2D und 2E zeigen die Entwicklung der Form und der Fläche der Maschen, von denen in F i g. 2 nur die Hälfte zu sehen ist. Wenn man von dem Niveau A auf das Niveau E übergeht, so behält die große Seite OY einen kleinen Winkel β zur Umfangsrichtung bei. Der Winkel β vergrößert sich vom Wert 0_O= 13° beim Niveau A bis zum Wert 18° 30' beim Niveau Äund nimmt dann vom Niveau B über das Niveau C(I T 30') und das Niveau D(13°) bis zum Wert ßs—T³ 30' beim Niveau Fab. Im Gegensatz dazu ist der Winkel a. zwischen den kleinen Seiten OA, OB, OC, OD, OE und der Umfangsrichtung wesentlich größer; er wird ebenfalls vom Wert «o = 45° beim Niveau A bis zum Niveau B größer, wobei er aber im Niveau B den Wert 90° erreicht, worauf er unter Richtungsumk lining vom Niveau B über das Niveau C (75,5⁰C), das Niveau D (45°) bis zum Wert «5=243° beim Niveau E wieder kleiner wird. Nur auf dem Niveau E haben die beiden Winkel einen kleinen Wert, wobei jedoch der Winkel as immer noch weit größer ist als der Winkel ßs-Wie man sieht hat auf dem Niveau B die Seite OB eine radiale Richtung; auf dem Niveau C bilden die beiden Seiten miteinander einen rechten Winkel und die Masche hat ihre maximale Fläche. Auf dem Niveau D haben die Winkel <x und β die gleichen Werte wie auf dem Niveau A, und zwar bei einem mittleren Bombierungsverhältnis YD: YA von 1,60.Schließlich ist zu erkennen, daß auf dem Niveau E die gleiche Maschenfläche wie auf dem Niveau A vorhanden ist, und zwar bei dem endgültigen Bombieningsverhältnis YE: YA von 1,73. Die Änderung der Form und der Fläche der Masche ist somit beträchtlich.

I < R <

und/oder

In den Fig. 2A bis 2E sind die Umrisse der rhombusförmigen Maschen OAXZ. OBXZ, OCXZ. ODXZ und OEXZ in starken Linien gezeichnet. Diese Maschen entsprechen Fäden, die im Abstand OZ voneinander liegen. Ihre Seiten sind einander paarweise parallel, und ihre Seitenlänge entspricht der kürzeren Parallelogrammseite. Wie man sieht, sind die Diagonalen dei i(homben die Winkelhalbierenden bei Obzw. bei A. B. C. D und £, und die Diagonale OX verläuft zu der Umfangsrichtung unter einem Winkel, der nacheinander die Werte 29°, ^r)4,25°, 62,5°, 74° und 81,5° annimmt.

Die Diagonalen der Rhomben schwenken also beim Übergang von der F i g. 2A zu der F i g. 2E, d. h. vom Niveau A zum Niveau £im Uhrzeigersinn.

In den Fig. 2A bis 2E sind ferner die Winkel γ zwischen den Parallelogrammseiten am Eckpunkt O dargestellt. Der Winkel yo auf dem Niveau A (Wulstbereich) beträgt 32°. Der Winkel γ nimmt vom Niveau A zum Niveau £ über die Werte /1.5" (Niveau B), 90° (Niveau C) und 122° (Niveau D) zu, bis er im Scheitel (Niveau E) den Wert ys=l48° erreicht. Wie unmittelbar ersichtlich, ist der Winkel am anderen Eckpunkt A, B, C, D, £der Komplementwinkel 180° - y.

Die F i g. 3, 3A bis 3E, 4,4A bis 4E, 5,5A, 5C, 5E und 6, 6A, 6C, 6F. zeigen andere der Fig. 2 entsprechende 2> Beispiele bei anderen Werten des Verhältnisses R. Im Falle der Fig. 3 ist /?=5, im Falle der Fig. 4 ist /? = 2, im ^sm Vs ^

Falle der Fig. 5 ist /? = 2,8 und im Falle der Fig. 6 ist R = 2,3. In F i g. 3 ist somit eine Ausführung mit verhältnismäßig großem Wert von R, in Fig. 4 eine in h) sin -/„ < solche mit verhältnismäßig kleinem Wert von R und in den F i g. 5 und 6 jeweils eine Ausführung mit mittlerem Wert von R dargestellt, wobei die Ausgangswinkel λ und β gleichsinnig sind, ihre Summe jedoch im Falle der F i g. 5 kleiner als 90° und im Falle der F i g. 6 größer als 90" ist. Diese verschiedenen Figuren lassen deutlich die Auswirkungen erkennen, die die Wahl des Verhältnisse- R auf den zulässigen Verformungsgrad, auf die Fadenwinkel der Maschen und auf die Änderung der Maschenfläche hat.

Ganz allgemein gilt, daß die Karkasse wegen der Ungleichheit der Winkel α und β unsymmetrisch ist. Vorzugsweise ist aber das Verhältnis

„Sill!

sin,-;

bei allen Maschen oder wenigstens be: einem Teil der Maschen konstant und größer als 1.

Bei konstantem Verhältnis R haben alle Maschen, unabhängig von dem Abstand von der Reifenachse, unveränderliche Seitenlängen.

Das Verhältnis R kann zwischen 1,1 und 10 liegen. Vorzugsweise ist R größer als 2 und insbesondere größer als 2,5 oder 3. Wenn R größer als 2 ist, so kann der Winkel a. 30° nicht übersteigen. Ist R größer als 3, so ist der Winkel β stets kleiner als 20° (genau kleiner als 19,5°), d. h. daß die Fäden an allen Stellen ihres Verlaufs von der Umfangsrichtung nur wenig abweichen. Die sie kreuzenden Fäden der anderen Lage nehmen dagegen eo in den Seitenwänden des Reifens örtlich eine radiale Richtung an, ohne daß dabei auszuschließen ist, daß sie in den Wulsten bzw. unterhalb der Lauffläche nahezu in der Umfangsrichtung verlaufen.

Das Verhältnis R kann allerdings keinen allzu großen Wert erhalten, wenn das Bombierungsverhältnis t, d h. das Verhältnis zwischen dem größten Durchmesser (unterhalb der Lauffläche) und dem kleinsten Durchmesser (in den Wulsten), eine annehmbare Größe haben soll. Die Beziehungen

t +
r -

oder

R + I ^f<Ä=T

müssen erfüllt sein. Dies führt dazu, daß R kleiner als 5 zu wählen ist, wenn ein Bombierungsgrad von wenigstens 1,5 gewünscht wird, während für einen etwas höheren Bombierungsgrad R weniger als 3,5 betragen muß.

Neben dem Parameter R ist die Größe des Winkels y (bzw. 180° —y) von Bedeutung, der von den Seiten der Maschen eingeschlossen wird. Es ist zweckmäßig, daß sich γ zwischen seinem kleinsten Wert y₀ an den Wulsten und seinem größten Wert ys im Scheitel in weiten Grenzen ändert. Zu diesem Zweck werden die Parameter vorzugsweise so gewählt, daß für )»₀ und ys die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

a) sin_ro<—-—

R R²-\

und/oder

^c) Vo + Vs gleich oder nahe bei 180 .

Aus diesen Bedingungen ergeben sich die nachstehenden Folgen:

a) Die Seiten einer Masche haben in den Wulstbereichen den gleichen Sinn, el. h. ihre Richtungen befinden sich in dem gleichen von der Umfangsrichtung und der Radialrichtung gebildeten Quadranten. Im Scheitelbereich haben die Seiten einer Masche dagegen entgegengesetzten Sinn, ihre Richtungen verlaufen also in benachbarten Quadranten.

b) Die Summe der Winkel <%o und ßo in den Wulstbereichen ist kleiner als 90°, ebenso wie die Summe der Winkel «sund fcirn Scheitelbereich.

c) die Maschen haben im Wulstbereich und im Scheitelbereich die gleiche Fläche, d. h. die zueinander parallelen Fäden oder haben im Wulstbereich den gleichen Abstand voneinander wie im Scheitelbereich. Diese Fläche ist die kleinste vorkommende Maschenfläche.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen die Herstellung und die Struktur eines Luftreifens mit den Abmessungen 165x380, der nach dem zuvor angegebenen Prinzip aufgebaut ist

F i g. 7 zeigt die Herstellung der Karkasse auf einer Aufbautrommel 1, die mit einer nicht dargestellten Bombierungsmembran versehen ist Auf die Aufbautrommel 1 wird eine Gummischicht 11 (Fig. 10) von 1 mm Dicke und dann eine erste Karkassenlaee 12 aus

in Gummi kalandrieren Ktinstseide-Corclfäden aufgelegt. Die Fäden der Lage 12 verlaufen unter einem Winkel von 45° schräg nach links. Die Lage 12 hat eine Breite von 345 mm. Auf die Lage 12 wird eine Zwischenschicht 13 von 0,8 mm Dicke aus verhältnismäßig hartem Gummi mit einem Elastizitätsmodul von 350 g/mm² (bei 100% Dehnung) aufgelegt. Hierauf folgt eine zweite Karkas; cnlage 14 aus in Gummi kalandrierten Polyamidfäden. Diese zweite Lage 14 hat eine Breite von 355 mm und ihre Fäden verlaufen unter einem Winkel von 13° nach links, also gleichsinnig mit den Fäden der Lage 12. Nun werden in einem Abstand von 279 mm die Wulstkerne 15 und die Wulstkernreiter 16 (Fig. 10) angeordnet, worauf die Ränder der Lagen 12 und 14 und der Schichten 11 und 13 um die Wulstkerne 15 zurückgeschlagen werden. Schließlich werden Verstärkungen 17 (Fig. 10) aus Stahlkabeln und der Seitenwandgummi 18 aufgelegt, womit die Herstellung der Karkasse beendet ist. Um dem Rohling die torusförmige Gestalt zu geben, bläst man die zwischen der Karkasse und der Aufbautrommel befindliche Membran auf, wodurch die Karkasse die aus Fig. 3 ersichtliche Form annimmt. Bei diesem Bombieren sorgt man dafür, daß sich die Wulstkerne ungehindert einander nähern und um die Trommelachse drehen können, denn sie werden durch die Verformung der Maschen in Drehung versetzt und sie unterliegen einer beträchtlichen Winkelverschiebung in der Größenordnung von 90°.

Nach dem Bombieren der Karkasse wird, wie aus Fig. 10 ersichtlich, auf ihren Scheitel eine Gummizwischenschicht 19, eine erste Gürtellage 20 von 134 mm Breite aus unter einem Winkel von 22° nach rechts verlaufenden Stahlkabeln, dann eine weitere Zwischenschicht 21, eine zweite Gürtellage 22 von 122 mm Breite aus unter einem Winkel von 19° nach links verlaufenden Stahlkabeln, eine letzte Zwischenschicht 23 und schließlich der Laufstreifen 24 aufgelegt Daran schließt sich dann in üblicher Weise die Vulkanisation an.

Fig.9 zeigt einen Karkassenabschnitt nach Entfernung des Gummis, um die Richtung der Fäden der Lagen 12 und 14 sichtbar zu machen. Die Fäden der Lage 12 haben auf einer kurzen Strecke eine durch Pfeile kenntlich gemachte radiale Richtung auf dem Niveau der Linie B. Die Fäden der Lage 14 verlaufen zu der durch die Linie B angedeuteten Längsrichtung nur wenig schräg. Bei 12' und 14' ist mittels eines einzigen Fadens die Richtung der um die Wulstkerne 15 zurückgeschlagenen Teile der Lagen 12 und 14 gezeigt

Die Erfahrung zeigt, daß das Bombieren ohne Schwierigkeiten zu bewerkstelligen ist, wenn man den Wulstkernen die Möglichkeit beläßt, sich frei drehen zu können und wenn die Winkelveränderungen der Fäden oder Kabel um ihre Kreuzungspunkte nicht behindert werden, indem man das Anhaften der Karkasse an dem Bombierungsorgan, beispielsweise der Bombierungsmembran, vermeidet In diesem Falle gehen die Maschen von dem Ausgangszustand auf der Aufbautrommel in den Endzustand der Karkasse so über, daß die Unveränderlichkeit der Seitenlängen und infolgedessen die Unveränderlichkeit des Verhältnisses Ä^sin */sin β mit sehr guter Annäherung und auf dem größten Teil der Karl,jssenoberfläche eingehalten wird. Bei der Strukturierung der Lagen werden zweckmäßig folgende allgemeiner. Bedingungen eingehalten:

a) Für die unter dem kleineren Winkel β zur Umfangsrichtung angeordneten Fäden der Lage 14 wählt man vorteilhafterweise elastische Fäden, Kabel oder Cordfäden, also beispielsweise Cordfä-

H) den aus Polyamid, elastische oder überelastische

Stahlkabel;

b) für die unter dem größeren Winkel λ zur Umfangsrichtung angeordneten Fäden der Lage 12 ist es dagegen vorzuziehen, wenig elastische Fäden,

ι; Kabel oder Cordfäden zu wählen, wie z.B.

Cordfäden aus Kunstseide oder normale Stahlkabel;

c) die Lage 14 aus den im kleineren Winkel β angeordneten Fäden wird zweckmäßig auf der

.hi Außenseite der Lage 12 angeordnet:

d) zwischen den beiden Lagen wird eine Gummizwischenschicht (13 in Fig. 10) angeordnet, die vorzugsweise sehr dünn ist und einen verhältnismäßig hohen Elastizitätsmodul hat. Die Dicke der

2ί Gummizwischenschicht kann derjenigen einer Faden- oder Kabellage ähnlich sein, und der Elastizitätsmodul kann 200 bis 500 g/mm² (bei 100% Dehnung)betragen;

e) in jeder Lage sind die Fäden mit einem geringen jo Abstand verlegt, so daß sie beispielsweise praktisch aneinanderliegen:

f) auf die Karkasse wird eine Gürteleinlage beispielsweise aus zwei Stahlkabellagen aufgelegt, wobei die Stahlkabel in zwei zur Umfangsrichtung nur

j) wenig schräg verlaufenden Richtungen angeordnet sind.

Es können auch mehr als zwei Karkassenlagen vorgesehen werden, wobei dann für jede Lagengruppe aus Lagen gleicher Art das gilt, was zuvor für eine einzelne Lage gesagt wurde. Wesentlich ist dann, daß man zwei Lagengruppen vorsieht, deren Fäden oder Kabel ungleiche Winkel bilden und ein Maschennetz erzeugen, das demjenigen gleich ist, welches man mit einer Karkasse mit nur zwei Lagen aus unterschiedlich schräg verlaufenden Fäden oder Kabeln erhält.

Ein in der beschriebenen Weise hergestellter Luftreifen wurde getestet und mit einem Luftreifen mit radialer Karkasse von gleichen Abmessungen verglichen. Die beiden Reifen sind hinsichtlich Seitenführungskraft Rollwiderstand und Fahrkomfort einander vergleichbar, obwohl die Gürteleinlage und das Laufflächenmuster des in der beschriebenen Weise hergestellten Reifens nicht dem neuen Karkassentyp angepaßt wurde. Der beschriebene Reifen zeigt dabei hinsichtlich der Grenzgeschwindigkeit, d. h. also der Maximalgeschwindigkeit, die der Reifen ohne Schaden aushält, und die von 217 km/h auf 267 km/h angestiegen ist und außerdem hinsichtlich der Haltbariceit der Seitenwände und der Spurhaltung auf gerader Strecke eine beträchtliche Überlegenheit.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

22 Π Patentansprüche:

1. Fahrzeugluftreifen mit einer von Wulstkern zu Wulstkern durchlaufenden Karkasse aus zwei Lagen oder Lagengruppen, deren Fäden unterschiedliche Winkel zur Reifenumfangsrichtung b'lden, wobei die Fäden in jeder Lage oder Lagengruppe jeweils zueinander parallel verlaufen und in der einen Lage oder Lagengruppe unter einem größeren spitzen Winkel und in der anderen Lage oder Lagengruppe unter einem hiervon abweichenden kleineren spitzen Winkel zur Umfangsrichtung angeordnet sind und die Fadenverläufe insgesamt in beiden sich von den Wulsten bis zur Umfangsmittelebene erstrekkenden Reifenhälften bei Betrachtung von außen zueinander nach Richtung und Größe übereinstimmen, dadurch gekennzeichnet, daß der größere spitze Winkel (ajder Fäden der einen Lage (12) oder Lagongruppe und der kleinere Winkel (ß) der zweiten ~Lsgc (14} oder Lagengruppe ausgehend von den Wulstkernen (15) gleichsinnig zur Umfangsrichtung gerichtet sind, daß die Winkel (x und ß) der Fäden der Lagen (12 und 14) oder Lagengruppen, die sich in an sich bekannter V/eise in ihrem Verlauf 2% ändern, ausgehend vom Wulstkern gleichzeitig anwachsen, ihren Maximalwert auf dem gleichen Parallelkreis (B) zum Wulstkern erreichen und dann in Richtung zur Umfangsmittelebene wieder abnehmen und daß der größere Winkel /ixjsich gegenüber jo dem kleineren Winkel φ) im Verlauf stärker ändert und Ober die Radialrichtung bei Durchgang durch den Parallelkveis (B) seine Richtung zur Umfangsrichtung umkehrt

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekenn- r> zeichnet, daß die Summe des größeren Winkels (<xo) und des kleineren Winkels (ßo) im Wulstbereich kleiner als 90° ist

3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden jeder Lage oder Lagengruppe im Scheitelbereich den gleichen Abstand voneinander haben wie im Wulstbereich.

4. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis

■r>

R =

sin* sin/i'