DE2328081A1

DE2328081A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2328081A1
Application number: DE2328081A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1972-06-05
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1973-12-20
Also published as: JPS4961803A; FR2187560B1; NL7307458A; DE2328081B2; US3830273A; ES192128Y; NL158123B; LU67736A1; BE798259A; GB1422589A; JPS5244083B2; DE2328081C3; AU474071B2; AU5654873A; FR2187560A1; ES192128U; CA974866A; SE379687B; IT985996B

Description

Unser Zeichen: M 1285

Luftreifen

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Luftreifen großer Breite, die eine große Aufstandsflache haben.

In bestimmten Fällen ist die Verwendung von Luftreifen mit einer möglichst großen Aufstandsfläche zweckmäßig, wobei die letztere insbesondere durch eine sehr breite Lauffläche erzielt wird. Ein solcher Fall liegt vor allem dann vor, wenn die von den Reifen aufzunehmende Belastung erhöht werden soll oder wenn es sich um Reifen für sehr schnelle Fahrzeuge wie z. B. für Rennwagen handelt.

Sehr schnelle Fahrzeuge werden nämlich mit Luftreifen mit sehr breiter Lauffläche ausgerüstet, weil eine große Aufstandsfläche erforderlich ist, um die beim Beschleunigen und beim Bremsen auftretenden sehr hohen Momente ohne Gleiterscheinungen zu übertragen und um auch bei der hohen

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Geschwindigkeit die nötige Kursstabilität zu sichern. Fun ist man jedoch in der Vergrößerung der Reifenbreite und der Breite der Lauffläche zur Erzielung einer guten Bodenhaftung unäeines guten Straßenverhaltens auf trockener Straße dadurch beschränkt, daß auf feuchter Straße von einer bestimmten Geschwindigkeit und einer bestimmten Laufflächenbreite ab die Griffigkeit des Reifens nachläßt. Die der Wasserableitung dienenden Nuten oder Rillen, die sich im allgemeinen auf der Lauffläche befinden, genügen dann nämlich nicht mehr, um den den Kontaktbereich bedeckenden Wasserfilm schnell genug zu beseitigen.

Eine naheliegende Lösung zur Erzielung einer großen Aufstandsfläche des Reifens ohne übermäßige Verbreiterung seiner Lauffläche könnte darin bestehen, Doppelreifen zu verwenden. Durch die Aufteilung der Kontaktfläche mit dem Boden bei jedem Rad auf zwei weniger breite Laufflächen kann man auch bei großer Geschwindigkeit sowohl auf trockener als auch auf feuchter Straße eine ausreichende Bodenhaftung erreichen. Indessen hat diese Lösung verschiedene Nachteile, die ihre Anwendung bei schnellen Fahrzeugen ausschließen.Diese Nachteile bestehen in einem größeren Radgewicht und Platzbedarf, in der Notwendigkeit besonderer !"eigen und in einer radialen Nachgiebigkeit und einem Straßenverhalten, die bei Doppelreifen ungünstiger sind.

Als eine weitere Lösung wurde bereits vorgeschlagen, die Lauffläche in der Querrichtung in zwei Abschnitte oder in zwei getrennte Laufflächen aufzuteilen, zwischen denen sich ein Zwischenraum befindet, der durch eine Verbindung überbrückt ist, die durch ausreichende Verstärkung einen ständigen Abstand der Laufflächen bzw= Laufflächenabschnitte, ande-

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rerseits after auch deren feste Verbindung sichert.

Eine solche Lösung ist Jedoch aus folgendem Gründe nicht brauchbar. Eine verstärkte Verbindungszone, die die Laufflächenteile voneinander in Abstand hält und sie zuverlässig verbindet, ist nämlich

sehr hohen Beanspruchungen ausgesetzt, die eine · verhältnismäßig schnelle Zerstörung des Reifens bewirken/ Außerdem wirkt sich eine solche Zone auf das Verhalten der Laufflächenteile aus. Deshalb ist eine solche Lösung nur dann brauchbar, wenn die Verbindungszone praktisch einen Teil der Lauffläche bildet und sich stets in der Nähe der Kontaktfläche des Reifens mit dem Boden befindet. Die Verbesserung·der Wasserableitung aus der Aufstandszone des Reifens ist dann unbedeutend.

Die Erfindung betrifft nun einen Luftreifen mit großer, in mehrere Flächen aufgeteilter Aufstandszone, der nicht wesentlich schwerer, nicht mehr platzbeanspruchender und nicht steifer ist als ein breiter Reifen üblicher Ausführung und der auf üblichen Felgen montiert werden kann und auf feuchter Straße bei großer Geschwindigkeit eine weit bessere Bodenhaftung und ein Verhalten zeigt, das demjenigen eines Reifens mit einer einzigen breiten Lauffläche ähnelt.

Der Luftreifen gemäß der Erfindung hat wenigstens zwei in der Querrichtung in Abstand ,voneinander befindliche Laufflächen, zwei in Wulsten mit Wulstkernen endende Seitenwände

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und eine zwischen zwei benachbarten Laufflächen vorhandene Verbindung, die einen Kern enthält, dessen Durchmesser zwischen demjenigen der Wulstkerne und demjenigen der Lauffläche liegt. Dieser Reifen kennzeichnet sich dadurch, daß

a) jede Lauffläche eine eigene unabhängige Bewehrung enthält,

b) jede Seitenwand in der Nähe der Wulst eine starre Zone und in der Nähe der Lauffläche eine biegsame Zone aufweist, und

c) jede Verbindung beiderseits ihres Kernes im wesentlichen die gleiche Struktur und in aufgeblasenem Zustand das gleiche Gleichgewichtsprofil und somit die gleiche radiale Nachgiebigkeit wie die biegsamen Zonen der beiden Seitenwände hat.

Die Erfindung sieht folgende bevorzugte Ausführungsformen vor:

a) die Bewehrung der biegsamen Zonen der Seitenwände und der Verbindung oder Verbindungen besteht ausschließlich aus radial verlaufenden Fäden, Drähten oder Kabeln. Die starren Zonen der Seitenwände enthalten ebenso wie die Lauffläche eine ihnen eigene zusätzliche Bewehrung.

b) Jede Verbindungszone und jede biegsame Seitenwandzone

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haben im wesentlichen die gleiche radiale Höhe und zwar ist diese Höhe so bemessen, daß das Gleichgewichtsquerschnittsprofil der Verbindungszone und/oder der biegsamen Zonen jeder Seitenwand eine rechtwinklig zur Reifenachse verlaufende Ebene an einer Stelle tangier*» die sich nahe dem radial inneren Ende der genannten Zonen befindet.

c) Die Bewehrungen der Laufflächen haben an ihren Rändern, an denen z. B. wenigstens eine Lage zurückgefaltet ist, eine höhere Steifigkeit.

Der mit der Erfindung erzielte technische Effekt besteht darin, daß man mit einem Einzelreifen ein Verhalten erzielt, das demjenigen von Doppelreifen entspricht, ohne daß dabei die geschilderten Nachteile auftreten. Durch die Verschmelzung zweier Doppelreifenteile erhält man nämlich die Vorteile der Doppelreifen, während deren Nachteile vermieden werden und zwar in einer Ausführung, die praktisch realisierbar ist. In dieser Hinsicht ist es wesentlich:

1.) Die Bewehrungen der Laufflächen getrennt zu halten, ohne sie miteinander durch ein gemeinsames Element oder ein besonderes Verstärkungselement zu verbinden.

2.) Jeder Hälfte der Verbindungszone eine Struktur, ein Profil und eine Elastizität zu geben, die bei aufgeblasenem Reifen gleich oder sehr ähnlich denjenigen der biegsamen

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Zonen der Seitenwände sind. Jede Lauffläche liegt dann an ihren beiden Rändern auf Abstützungen von etwa gleicher Elastizität auf. Dies ist für ein symmetrisches Verhalten jeder Lauffläche auf dem Boden und aiich für ein gleiches Maß an Beanspruchungen und Verformungen in den Seitenwänden und in der Verbindung erforderlich«, Die zusätzliche Verstärkung in der starren Zone jeder Seitenwand spielt eine Rolle, die derjenigen des Kernes entspricht, der innerhalb der Verbindungszone angeordnet ist.

Die bevorzugten Ausführungsformen beruhen auf folgenden Gründen:

a) Die Wahl einer radialen Bewehrung ist zweckmäßig, weil diese Bewehrungsart am widerstandsfähigsten und am wenigsten Scherkräften ausgesetzt ist. Außerdem ist es mit einer radialen Bewehrung verhältnismäßig leicht, auf jeder Seite jeder Lauffläche die gleiche Struktur, das gleiche Profil und die gleiche Elastizität herzustellen. Im Gegensatz dazu wurden sich auf den beiden Seiten jeder Lauffläche erhebliche Unterschiede ergeben, wenn gekreuzte Drähte oder Kabel verwendet werden wurden, die mit den radialen Ebenen mehr oder weniger große Winkel einschließen.

b) Durch die Wahl einer bestimmten radialen Höhe der Verbindungszone und der biegsamen Zone jeder Seitenwand erhält man eine maximale radiale Biegsamkeit des Reifens und man erzielt, daß im aufgeblasenen Zustand das Profil all dieser Zonen ständig das gleiche bleibt.

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c) Die TerStärkung der Ränder der Laufflächenbewelirung verzögert bei großer Geschwindigkeit trotz der großen Biegsamkeit der Verbindungszone die Bildung von stationären Wellen sowohl an den äußeren einander abgekehrten Rändern der beiden Bewehrungen als auch an ihren inneren einander zugekehrten Rändern.

Versuche haben die Erwartungen bestätigt, daß die Reifenstruktur gemäß der Erfindung bei großer Geschwindigkeit sowohl auf trockener als auch auf feuchter Straße dem Reifen einen guten Halt gibt. Außerdem hat sich gezeigt, daß der Reifen gemäß der Erfindung weicher als eine Zusammenstellung von zwei Doppelreifen ist und zwar insbesondere deshalb, da der Reifen nach der Erfindung nur einen einzigen Innenraum hat, in dem durchweg der gleiche Aufblasdruck herrscht.

Andererseits wird beim Überfahren einer Unebenheit im allgemeinen nur eine einzige lauffläche in Mitleidenschaft gezogen, ohne daß jedoch die beiden Laufflächen unterschiedlichen Drücken unterliegen. Außerdem" zeigte sich, daß die beiden Laufflächen auf dem Boden abrollten, wie wenn sie fest verbunden wären, jedoch ohne in der Verbindungszone selbst bei sehr hohen Geschwindigkeiten außergewöhnliche Beanspruchungen auftreten zu lassen. Überraschend war dabei, daß der oder die mittleren Verstärkungskerne weder Unwuchterscheinungen noch Vibrationen auftreten ließen, obwohl sie bei hoher Geschwindigkeit wie die Laufflächen und die Seitenwände eine exzentrische Stellung einnehmen.

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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Radialschnitt durch einen breiten Reifen der Abmessung 390 χ 15 mit zwei Laufflächen gemäß der Erfindung.

Der dargestellte Reifen hat zwei gleiche Hälften A und B. Er ist mit zwei gleichen Laufflächen 1 A und 1 B versehen, die durch.gleiche Bewehrungen 2 A und 2 B verstärkt sind. Seine beiden Seitenwände 3 A und 3 B enden in zwei Wulsten 4 A bzw. 4 B, die jeweils einen Wulstkern 5 A bzw. 5 B enthalten. Die beiden Laufflächen 1 A und 1 B haben eine Verbindung 6, die sich aus einem Kern 7 und zwei symmetrischen Teilen 6 A und 6 B zusammensetzt.

Die Karkasse besteht aus einer Lage 10 aus radial verlaufenden Textilfaden und erstreckt sich von dem Wulstkern 5 A in der Seitenwand 3 A unterhalb der Lauffläche 1 A,dann längs der Verstärkung 6 unter Herumführung um den Kern 7 und schließlich mit symmetrischem Verlauf in der Hälfte B des Reifens. . .

Jede Seitenwand 3 A bzw. 3 B ist in zwei Abschnitte aufgeteilt. Der eine Abschnitt 11 A bzw. 11 B befindet sich in der Nähe der Lauffläche und enthält keine andere Bewehrung als die Karkassenlage 10. Der andere Abschnitt 12 A bzw. 12 B enthält zwei zusätzliche Verstärkungslagen 13 A und

14 A bzw. 13 B und 14 B. Die Verbindungsstelle 15 A bzw.

15 B zwischen den beiden Abschnitten befindet sich etwa auf der gleichen Höhe wie die Mitte des Kernes 7.

Wie ersichtlich, hat der Abschnitt 11 A bzw. 11 B jeder

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Seitenwand die gleiche Struktur und das spiegelbildlich gleiche Querschnittsprofil wie der Abschnitt 6 A bzw. 6 B der Verbindung 6, der zu der gleichen Hälfte A bzw. B des Reifens gehört. Das Querschnittsprofil tangiert auf der Höhe der Mitte des Kernes 7 bzw. an der Stelle 15 A bzw. 15 B eine rechtwinklig zu der Reifenachse stehende Ebene, deren Verlauf in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist.

Die Bewehrungen 2 A und 2 B bestehen jeweils aus zwei Metallkabellagen, deren eine Lage 17 A bzw. 17 B mit ihren Rändern um die Ränder der anderen lage 18 A bzw. 18 B zurückgeschlagen ist. Im Innern hat der Reifen eine luftdichte Bekleidung 19, so daß er als schlauchloser Reifen verwendet werden kann. . '

Die Konfektionierung des dargestellten Luftreifens erfolgt in ähnlicher Weise wie diejenige eines üblichen Reifens mit radialer Karkasse. Die Karkasse wird auf einer Konfektionierungstrommel hergestellt, indem man nacheinander die innere Bekleidung, die Karkassenlage, die Wulstkerne 5A, 5B und die äußere Bekleidung der Seitenwände auflegt. Die Bombierung des Rohlings erfolgt durch Aufblasen, nachdem um den Rohling der. mittlere Kern 7herumgelegt wurde, der

die Ausdehnung des Rohlings in der Symmetrieebene begrenzt. Hachdem die Karkasse wenigstens annähernd ihre endgültige Porm erreicht hat, wird sie mit den beiden Laufflächenbewehrungen und den Laufflächen selbst versehen. Der so konfektionierte Reifen wird dann in einer Form vulkanisiert.

Das Ausführungsbeispiel betrifft Luftreifen mit zwei gleichen Hälften A und B. Es versteht sich jedoch, daß man auch zwei

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ungleiche Hälften A und B Torsehen kann, die sich beispielsweise hinsichtlich ihrer Profilierung, hinsichtlich der Laufflächenbreite, hinsichtlich des Karkassenprofils und/oder hinsichtlich der Struktur der Bewehrungen unterscheiden können j ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Wesentlich ist, daß bei den beiden Hälften A und B die Laufflächen den gleichen Durchmesser haben und nach jeder Seite hin durch Teile, wie z. B. die Seitenwand oder einen-Verbindungsabschnitt,verlängert sind, die im wesentlichen die gleiche Struktur," das gleiche Profil und die gleiche radiale Nachgiebigkeit haben. Außerdem ist es möglich, zwischen die beiden Teile A und B einen dritten Teil einzuschalten, der eine dritte Lauffläche trägt und ebenfalls durch Verbindungselemente mit den Teilen A und B verbunden ist.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Luftreifen mit wenigstens zwei in der Querrichtung
in Abstand voneinander befindlichen laufflächen,
zwei in Wulsten mit Wulstkernen endenden Seitenwänden und einer zwischen zwei benachbarten Laufflächen ' vorhandenen Verbindung, die.einen Kern enthält,
dessen Durchmesser zwischen demjenigen der Wulstkerne und demjenigen der Laufflächen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) jede Lauffläche (1 A, 1 B) eine eigene unabhängige Bewehrung (2 A, 2 B) enthält,

b) jede Seitenwand (3 A, 3 B) in der Nähe der Wulst

(4 A, 4 B) eine starre Zone (12 A₉ 12 B) und nahe · der Lauffläche (1 A, 1B) eine biegsame Zone (11 A, 11 B) aufweist,und

c) jede Verbindung (6 A, 6B) beiderseits ihres Kernes (7) im wesentlichen die gleiche Struktur und in
aufgeblasenem Zustande das gleiche Gleichgewichtsprofil und somit die gleiche radiale Nachgiebigkeit wie die biegsamen Zonen (11 A, 11 B) der beiden Seitenwände (3 A, 3 B) hat.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung der biegsamen Zonen (11 A, 11 B) der
Seitenwände (3 A, 3 B) und der Verbindungen (6 A, 6B) ausschließlich aus radial verlaufenden Fäden, Drähten oder Kabeln (10) besteht.

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3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Zone (11 A₉ 11 B) jeder Seitenwand (3 A, 3 B) und jede 7erbindung (β Α, 6 B) im wesentlichen die gleiche radiale Höhe haben»
Luftreifen nach Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe der Terbindung (6 A, 6 B) und/oder der biegsamen Zone (11 A, 11 B) jeder Seitenwand (3 A, 3 B) so bemessen ist, daß das Querschnittsprofil der Y-erbindung und/oder der biegsamen Zone (11 A, 11 B) jeder Seitenwand eine rechtwinklig zur Reifenachse verlaufende Ebene an einer Stelle tangiert, die sich nahe dem radial inneren Ende der Verbindung (6 A, 6 B) bzw. der Zonen (11 A, 11 B) befindet.
5. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (2 A, 2 B) jeder Lauffläche (1 A, 1 B) an .ihren Rändern eine höhere Steifigkeit aufweist;
6. Luftreifen nach Anspruch 5„ dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (2 A, 2 B) aus zwei Lagen (17 A, 18 A 17 B, 18 B) besteht, von denen die eine ( 17 A₉ 17 B) mit ihren Rändern über die Ränder der anderen zurückge-' faltet ist.
7. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei unsymmetrischen Hälften besteht, von denen jede eine Lauffläche aufweist.

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