DE2260469A1

DE2260469A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2260469A1
Application number: DE2260469A
Authority: DE
Inventors: Alan Michael Dodd; Reginald Harold Edwards; Leslie Vernon Powell
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1971-12-11
Filing date: 1972-12-11
Publication date: 1973-06-14
Also published as: IT974702B; FR2162667B1; JPS4865601A; IE36940L; SE397305B; ZA728602B; AU4981772A; CA962175A; GB1417968A; FR2162667A1; AU475186B2; IE36940B1

Description

DR. MÜLLER-BORE D1PL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. G RAMKOW

München, den 11. Dezember 1972 Mak/Sv - D 1401

DUHTjOP LIMIiCED

Dunlop House, Ryder Street, St.James ¹S, London S.V.1, England

Luftreifen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen und betrifft insbesondere einen Luftreifen der selbst in einem vollständig entlüfteten Zustand, wenn er durchlöchert ist_s weiterlaufen kann.

Erfindungsgemäß umfaßt ein Luftreifen einen Laufflächenteil, Wülste und eine Karkasse, die sich von Wulst zu Wulst erstreckt, wobei zumindest solche Bereiche im Inneren des Eeifens, die sich zwischen den Wülsten und dem breitesten üieil des Reifens im Inneren erstrecken, eine Schutzschicht für die Reifenkarkasse aufweisen, das ein Material mit hoher Ausreiß- und Schnittfestigkeit umfaßt.

Bevorzugt umfaßt die Schutzschicht eine Oberflächenschicht aus einer Kautschukmischung mit hoher Schnitt- und Ausreißfestigkeit.

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Dr. Müller-Bore Dr. Manitz · Dr. Deufel · Dipl.-Ing. Finsterwald Dipl.-Ing. Grämkow

Braunschweig, Am Bürgerpark 8 8 München 22, Robert-Koch-Straße 1 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Marktstraße 3

Telefon (0531) 73887 Telefon (0811) 293845, Telex 5-22050 mbpat Telefon (0711) 567261 Bank: Zentralkasse Bayer. Volksbanken, München, Kto.-Nr.9822 Postscheck: München 95495

Die innere Auskleidung insbesondere eines schlauchlosen Luftreifens besteht üblicherweise aus einem relativ weichen Kautschukmaterial, das dazu gedacht ist, eine gute Luft-Undurchlässigkeit bzw. -Dichtigkeit zu ergeben und möglicherweise ebenfalls dazu beizutragen, ein Loch in dem Reifen wieder abzudichten, wenn ein scharfer Gegenstand, beispielsweise ein Nagel, in den Reifen eindringt. Die Schnitt- und Ausreiß-Festigkeit dieser Kautschukmaterialien ist extrem gering.

Varfceilhafterweise umfaßt die Oberflächenschicht, die zumindest auf den Bereichen der Innenseite der Seitenwände unterhalb des im Inneren weitesten bzw. breitesten Punkt an dem Seifen vorgesehen ist, eine Kautschukmischung, die eine hohe Ausreißfestigkeit und Schnittfestigkeit aufweist.

Die Ausreißfestigkeit einer Kautschukmischung wird üblicherweise mittels des 1971 ASTM-Standard-Tests D 624 gemessen und die in der inneren Schicht erfindungsgemäß beTiorzugt benutzten Mischungen weisen eine Ausreißfestigkeit von zumindest etwa 90 kg/cm Dicke (500 lb/inch thickness), gemessen mittels dieses Testes bei 20⁰G, auf.

Es gibt keinen Standard-Zahlen-Test für die Schnittfestigkeit einer Kautschukmischung, obgleich die Rate bzw. Geschwindigkeit eines Schnittwachstums gemessen werden kann.

Bei den meisten Kautschukmischungen weist jedoch die Schnittfestigkeit eine allgemeine Korrelation mit der Ausreißfestigkeit auf, obgleich keine direkte Beziehung gegeben ist.

Mischungen mit hoher Ausreiß- und Schnittfestigkeit sind bereits entwickelt worden, jedoch primär, bei Reifen, für Anwendungsfälle wie Reifen für Gelände-Lastwagenreifen und Erdbewegungsreifen, die einer kontinuierlichen Schnittbeanspruchung durch zackige bzw. spitze Felssteine, etc. ausgesetzt sind.

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Der benutzte Kautschuk kann natürlicher Kautschuk oder synthetischer Kautschuk oder eine Mischung von beiden sein und ist im allgemeinen mit Ruß im hohen Maße verstärkt. Der letztere weist eine (Teilchengröße N 550-Ruß (ASIM Bezeichnung) oder feiner auf, d.h. er reicht im allgemeinen von FEF-Ruß (schnell extrudierender Ofenruß) bis zu SAF-Ruß (superabriebfester Ofenruß).Kieselsäure-Füllstoff kann hinzugefügt werden, um die Schnittfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit der Mischung weiter zu erhöhen.

Es ist angesichts der Anordnung der Schutzschicht im Inneren wünschenswert, daß sie einen so geringen Wärmeaufbau bzw. Wärmestau wie möglich verursacht. Dieses Erfordernis steht in gewissem Umfange einer hohen Schnittfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit entgegen, jedoch weist bevorzugt die Mischung die höchste Elastizität auf, die mit ihren anderen notwendigen Eigenschaften kompatibel bzw. verträglich ist. Aus diesem Grund wird bevorzugt ein elastischer Kautschuk wie Naturkautschuk benutzt anstatt eines Kautschuks mit hoher Hysterese wie SBR bzw. Styrol-Butadien-Kautschuk.

Bei dem erfindungsgemäßen Reifen kann die Lage bzw. Schicht aus der hoch-ausreißfesten und schnittfesten Mischung gewünschtenfalls über die gesamte innere Oberfläche des Reifens vorgesehen werden. Diese Schicht bzw. Lage kann zusätzlich zu der Lage aus weiehem, hoch-undurchlässigem Kautschuk vorgesehen werden, der normalerweise als die innere Auskleidung eines schlauchlosen Luftreifens vorgesehen ist, oder alternativ kann die hoch-ausreiß- und -schnittfeste Kautschukmischung selber im hohen Maße undurchlässig sein. Im ersteren Fall kann eine Zwischenlage aus Kautschuk zwischen der .ausreiß- und schnittfesten Mischung und der weichen Mischung vorgesehen sein, um Spannungen zwischen den zwei Lagen, die im weiten Maße differierende Eigenschaften aufweisen, zu entspannen bzw. aufzufangen.

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Sie Lage aus hoch-ausreiß- und -schnittfestern Kautschuk kann im Bereich der Wulstζehe verdickt sein, insbesondere wenn die Lage nur radial innerhalb des im Inneren breitesten feile des Reifens vorgesehen ist

Sie Schutzschicht bzw. Schutzlage kann ebenfalls eine schützende Verstärkung, beispielsweise aus radial angeordneten Stahl» corden umfassen, die sich im de» Inneren der Reifenkarkasse von der Nachbarschaft der Wulstzehe zu dem Bereich dee im Inneren breitesten Teils des Reifens erstreckt· Eine solche Verstärkung wird, wenn sie benutzt wird, bevorzugt in Verbindung mit einer Oberflächenlage aus hoch-schnitt und -ausreißfestem Kautschuk des oben beschriebenen Typs benutzt« In die* sem Fall kann die Verstärkung geeigneterweise unter "dem normalen inneren ifcuskleidungsmaterial angeordnet sein, einfach um die Karkasse vor einer Beschädigung zu schützen," während die Oberflächenlage die innere Auskleidung schützt.· Gewünschtenfalls kann jedoch, wenn die Verstärkung eine. Oordverstärkung ist, in einem inneren Auskleidungsmaterial eingebettet sein, um einen Teil einer luftundurchlässigen Auskleidung zu bilden, wobei das Auskleidungemafrerial dann so gemischt sein muß, daß es an der Verstärkung anhaftet.

Der Reifen ist bevorzugt ein Radiallagenreifen bzw· Gürtelreifen und weist vorteilhafterweise ein Aspektverhältnis bzw. Seitenverhältnis bzw. Querschnittsverhältnis zwischen 50 % und 75 % auf; insbesondere weist der Reifen vorteilhaft erweise eine Laufflächenbreite auf, die größer als der Abstand zwischen den Wulstfersen des Reifens ist, wenn dieser auf eine Radfelge aufgezogen ist, wobei die Steifigkeit der Laufflächen- und Seitenwand-Struktur zusammen mit der Breite der Lauffläche so vorgesehen ist, daß bei einer Benutzung des Reifens, wenn dieser entlüftet oder im wesentlichen entlüftet und einer wesentlichen Seitenkraft ausgesetzt ist, eine der Seitenwände in dem Bereich der Aufstandsfläche unter Spannung gesetzt wird, um die Lauffläche gegen

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eine seitliche Bewegung zurück- bzw. festzuhalten, während die andere Seitenwand in einen gefaltenen Zustand in dem Bereich angeordnet wird, so daß sie als ein Puffer zwischen einem Flansch an einer Radfelge, auf die der Reifen aufgezogen ist, und einer Straßenoberfläche wirken kann. Ein solcher Reifen ist in der deutschen Patentanmeldung P 22 47 640.0 beschrieben. Es ist bei der Benutzung eines solchen Reifens wesentlich, daß die Wülste in den Wulstsitzen verbleiben, wenn der Reifen entlüftet ist, und sie sollten nicht in ein Tiefbett in der Radfelge fallen können. Infolgedessen wird vorteilhafterweise entweder eine Felge ohne Tiefbett benutzt, beispielsweise eine geteilte Felge oder eine Felge, in welcher das Tiefbett nach dem Reifenaufziehen durch axiales Zusammendrücken geschlossen worden ist, oder wird eine Rückhalteeinrichtung, um zu verhindern, daß der eine oder der andere Wulst in ein Tiefbett fällt, beispielsweise ein Wulst-Übstandshalter, Abstandshalter-Einheiten oder Vorsprünge auf der Radfelge benutzt.

Der erfindungsgemäße Reifen ist in der Lage, in einem entlüfteten Zustand nach einer Durchlöcherung zu laufen. Viele Durchlöcherungen treten auf durch einen Nagel oder einen ähnlichen scharfen Gegenstand, der die Lauffläche des Reifens durchdringt· Unter diesen Umständen kann, wenn der Reifen ■ sich entlüftet und in einem entlüfteten Zustand gefahren wird, der Nagel in Berührung mit Teilen des Reifeninneren, insbesondere mit dem Teil der inneren Oberfläche der Seitenwand unter dem Punkt der maximalen inneren Breite des Reifens kommen und bei einer bekannten Reifenauskleidung kann dadurch eine beachtliche Beschädigung, verursacht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Reifen ist der Teil des Reifeninneren, der mit der größten Wahrscheinlichkeit auf diese Weise beschädigt wird, mit einer Schutzschicht bzw. Schutzlage vorgesehen, so daß der zugefügte Schaden auf ein Minimum herabgesetzt wird.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt}

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Reifens, bei welchem die innere Auskleidung eine ausreiß- und schnitt* bzw. weiterreiß-feste Kautschukmischung ist und

flg. 2 eine ähnliche Ansicht eines Reifens, bei dem sich die ausreiß- und schnittfeste Lage von den Wülsten aufwärts zu dem breitesten !Teil des Reifeninneren erstreckt.

Nach Fig. 1 umfaßt ein Reifen einen Laufflächenteil 1, Wülste 2 und 3 und eine Karkasse 4, die sich von Wulst zu Wulst er-' streckt. Der Reifen ist ein Gürtelreifen, bei welchem die Laufflächenbreite beachtlich größer als der Abstand zwischen den Wulstfersen 5 auf der Felge 6 ist, wobei die letztere schematisch als flache Felge dargestellt ist, obgleich dies in der Praxis nicht notwendigerweise der Fall sein muß.

Die gesamte innere Oberfläche der Reifenkarkasse 4 ist mit einer Lage 7 aus einer Kautschukmischung mit holler Schnitt- und Ausreißfestigkeit vorgesehen. Sin Beispiel für eine geeignete Kautschukmischung für diese Lage ist nachstehend in Tabelle 1 gegeben.

Tabelle I

	Gewichtsanteile
Naturkaut s chuk	75»OO
ßtyrol-Butadien-Kautschuk (SBR)	25,00
Schwefel	2,50
Sulphenamid	0,90
Verzögerer	0,50
St e arin säure	2,00
Polyäthylenglykol	1,50
Antioxidans (BLE 25)	2,00
Verfahrensöl (Process Oil)	7,50
Zinkoxid	4,00

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Kieselsäure (V.ff.-3>. 15,00

I.S.A.F· (ein Büß zwischen hoch-abriebfestem Ofenruß und superabriebfestem
Ofenruß) 45,00

180,90

Die Ausreißfestigkeit liegt (nach JLSIM D 624· 1971) in der Größenordnung von 100 kg/cm Dicke (550 lb/inch thickness) bei 20⁰O-. .

Der in Fig. 2 gezeigte Keifen ist ähnlich dem in 3Pig. 1gezeigten mit der Ausnahme, daß in diesem Fall die Lage 7 ersetzt ist durch getrennte Lagen 8 und 9, eine auf der Innenseite jeder Seitenwand. Die Lagen 8 und 9 erstrecken sich nur von der WuI st ζ ehe 10 zu dem Punkt auf der Seitenwand, wo der Reifen seine maximale. innere Breite aufweist, und nehmen in der Dicke zu dem letzteren hin ab®

Der erfindungsgemäße Seifen kann in dem Außenbereich der Seitenwand mit einer Lage aus weichem Kautschuk mit einer Barte von nicht mehr als 45° SS sein, wie es in der Patentanmeldung P 21 30 263·6 beschrieben ist. Der Bereich der Seitenwand, der dem schwerwiegensten Biegen bzw- Walken ausgesetzt ist, wenn der Reifen im entlüfteten Zustand läuft, kann eine Kautschukmischung von zumindest 90 % Elastizität gemessen mit der Lupke-Pendelmethode gemäß BS 903/1950 umfassen, me es in der Patentanmeldung P 22 41 040.8 beschrieben ist.

Der Reifen ist insbesondere geeignet für eine Benutzung in einer mit Schmiermittel t>rgesehenen Kombination aus Sad und Reifen, wie es in der Patentanmeldung P 21 30 329·? beschrieben ist, und ist ebenfalls besonders geeignet für eine Benutzung in einer Kombination aus Rad und Reifen, die mit Einschließungsmitteln für ein Gleitmittel bzw. Schmiermittel vorgesehen ist, die das Schmiermittel in den Reifen bei einem Entlüften von diesem freigibt, wie es in der Patentanmeldung P 21 30 259*0 beschrieben ist.

- Patentansprüche 309824/QUI

Claims

Pat ent ansprüche

ftreifen mit einem Laufflächenteil, Wülsten und einer Karse, die sich von Wulst zu Wulst erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest solche Bereiche im Inneren des Beifens, die sich zwischen den Wulsten und dem breitesten Teil des Reifens erstrecken, im Inneren eine Schutzschicht für die Heifenkarkasse aufweisen, die ein Material mit hoher Ausreiß- und Schnitt- bzw. Weiterreißfestigkeit umfaßt.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichn e t, daß die Schutzschicht eine Oberflächenlage aus einer Kautschukmischung mit hoher Schnitt- und Ausreißfestigkeit umfaßt.
3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausreißfestigkeit der Kautschukmischung zumindest 90 kg pro cm Dicke gemessen mittels des 1971-ASTM-Standard-Tests D 624 bei 2O⁰C beträgt.
4. Luftreifen nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmischung Euß mit einer Teilchengröße von N 550 (ASTM-Bezeichnung) oder feiner umfaßt.
5. Luftreifen nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmischung ebenfalls einen Kieselsäure-Füllstoff um_faßt.
6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennz ei chnet, daß die Kautschukmischung die höchste Elastizität aufweist, die mit ihren anderen notwendigen Eigenschaften kompatibel ist.

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— Q —
7. Luftreifen nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die Lage aus der hoch-ausreiß- und schnittfesten Mischung über die gesamte innere Oberfläche des Reifens vorgesehen ist,
8. Luftreifen nach einem der Ansprüche 2 bis 7» dadurch g e kennz eichnet, daß die Lage aus bekanntem, hochundurchlässigem Kautschuk unter der Lage aus der ausreiß- und schnittfesten Mischung vorgesehen ist.
9. Luftreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenlage aus Kautschuk zwischen der schnitt- und ausreißfesten Mischung und der weichen, hochundurchlässigen Mischung vorgesehen ist, um Spannungen zwischen diesen auszugleichen bzw. zu entspannen.
10. Luftreifen nach einem der Ansprüche 2 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Lage aus hoch-ausreiß- und -schnittfestem Kautschuk im Bereich der Wulstzehe verdickt ist»
11. Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht eine Schutzverstärkung umfaßtj die sich auf der Innenseite der Seifenkarkasse von der Nachbarschaft der Wulstzehe zu dem Bereich des im Inneren breitesten leils des Reifens erstreckt.
12. Luftreifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzverstärkung radial angeordnete Stahlcorde umfaßt.
13* Luftreifen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung unter einem normalen inneren Auskleidungsmaterial des Reifens und einer Oberflächenlage einer hoch-ausreiß- und -schnittfesten Kautschukmischung auf der inneren Auskleidung vorgesehen ist.

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14. Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Radiallagen-Karkasse und einer Breakeranordnung unter dem Laufflächenbereich des Reifens, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenverhältnis zwischen 50 % und 75 % liegt und die Laufflächenbreite grosser als der Abstand zwischen den Wulstfersen des auf die Radfelge aufgezogenen Reifens ist.

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