DE2333728A1

DE2333728A1 - Fahrzeug-luftreifen mit radialkarkasse

Info

Publication number: DE2333728A1
Application number: DE19732333728
Authority: DE
Inventors: Henri Jean Mirtain
Original assignee: Uniroyal SA
Current assignee: Uniroyal SA
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1973-07-03
Publication date: 1974-02-28
Also published as: SE405093B; IT1004556B; FR2195533B1; DE7324535U; GB1417433A; US3881538A; FR2195533A1; CA980227A; BE801528A; JPS5245082B2; JPS4944402A

Description

Γ PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN ,_

UNIROYAL,
Clairoix 60, Frankreich

"Fahrzeug-Luftreifen mit Radialkarkasse"

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Luftreifen mit einer Radialkarkasse, bei dem zwischen dem Kronenbereich der Karkasse und der Lauffläche des Reifens eine Verstärkungsanordnung vorgesehen ist.

Die Ausdrücke "Radialreifen" und "Radialschichtenreifen" werden allgemein in der Fahrzeugreifenindustrie verwendet, um verschiedene Reifenkonstruktionen zu umreißen, welche Karkassen aufweisen, die eine oder mehrere Verstärkungsschichten aus schußfadenfreiem Kordgewebe aufweisen, das sich von Wulstring zu Wulstring erstreckt, wobei die Kordelemente in jeder Lage im wesentlichen radial orientiert sind, d.h. im wesentlichen senkrecht zu den Wulstringen und der Mittellinie des Kronenbereiches des Reifens verlaufen. In einem einschichtigen Radialreifen weist die Karkasse normalerweise einen Vorspannwinkel von 90° auf. Das bedeutet, daß in der ungeformten Karkasse die Kordelemente sich im wesentlichen senkrecht zu den Ebenen der Wulstringe erstrecken. In einer Zweischichten-

L . J

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OFHGlNAL WSPECTED

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Radialreifenausbildung sind die Kordelemente in jeder Karkasseneinlage für gewöhnlich unter entgegengesetzten schmalen Winkeln bis zu 10° in bezug auf die Senkrechte zu den Wulstringebenen orientiert. In diesem Falle besitzen die beiden Karkassenschichten entgegengesetzte Vorspannwinkel von 80 oder größer (jedoch in jedem Falle kleiner als 90°). In einer Vierschichten- oder schwereren Radialkarkasse sind ähnliche entgegengesetzte Orientierungen der Kordelemente in aufeinanderfolgenden Lagen für gewöhnlich in Gebrauch. Alle diese Karkassenausbildungen fallen innerhalb des Anwendungsbereiches und der Bedeutung der Ausdrücke "radial" und "im wesentlichen radial", wie sie nachfolgend verwendet werden.

Radialreifen sind weiterhin im allgemeinen mit einer Laufflächenverstärkung versehen, welche einen Gürtel oder dgl. Verstärkungseinlage zwischen der Lauffläche und dem Kronenbereich der Karkasse aufweisen. Ein solcher Gürtel umfaßt eine oder mehrere Einlagen aus gummiertem, für gewöhnlich schußfadenfreiem Kordgewebe. In einer solchen Gürtellage werden die Kordelemente für gewöhnlich aus nichtdehnbarem Material, z.B. aus Metalldrähten, Glasfäden, Polyesterfäden oder dgl., hergestellt. Die Kordelemente können sowohl parallel zueinander als auch unter einem kleinen Vorspannwinkel angeordnet sein. Das bedeutet, daß sie im wesentlichen parallel zu den Wulstringebenen und damit in Umfangsrichtung des Reifens orientiert sind. Im Falle einer einlagigen Gürtelkonstruktion beträgt der Vorspann-

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winkel beispielsweise 0°. In den meisten gebräuchlichen Fällen, in denen der Gürtel aus mehreren Einlagen besteht, sind ähnliche, aber entgegengesetzte kleine Vorspannwinkel für die Kordelemente vorgesehen, wobei die Winkel bis zu 10° reichen können, bezogen auf die mittlere Umfangs- oder Äquatorialebene des Reifens. Solche Winkel sind in den aufeinanderfolgenden Einlagen verwendet.

Bei normalen Verwendungen ist der traditionelle Gürtel hergestellt aus mehreren Einlagen aus gummierten Metalldrähten oder Kordelementen. In jeder der Einlagen sind die Kordelemente parallel zueinander und unter einem entsprechenden niedrigen Vorspannwinkel gegenüber der mittleren Umfangs- oder Äquatorialebene des Reifens angeordnet. Unter normalen Umständen geben diese Gürtel ausgezeichnete Ergebnisse.

Solche Gürtelanordnungen können beispielsweise drei Einlagen umfassen, die übereinander angeordnet sind. Die aufeinanderfolgenden GürteIeinlageη nehmen in ihrer Spannweite, bezogen auf die Achse des Reifens, sukzessive ab derart, daß die innerste Lage, welche der Drehachse des Reifens am nächsten liegt, eine größere axiale Spannweite als eine zweite Einlage aufweist, die über der ersten liegt. Die dritte Einlagen, welche die zweite Einlage Überdeckt, weist eine axiale Breite auf, die kleiner als die Breite der zweiten Einlage ist. Die erste Einlage, welche die größte axiale Weite aufweist, kann bei-

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spielsweise zwei gefaltete Randbereiche aufweisen, welche die zweite und dritte Einlage überlappen.

Es wurde festgestellt, daß derartige Gürtelanordnungen nicht im hohen Maße dauerhaft sind, indem die Einlagenkomponenten dazu neigen, sich zu trennen oder sich voneinander entlang der zugehörigen Kanten zu lösen. Da die Kantenbereiche der verschiedenen Einlagen im allgemeinen unabhängig voneinander sind, zeigen oft solche Reifen, in denen derartige Gürtelanordnungen angeordnet sind, eine übermäßige Abnutzung im Bereich der Reifenschultern.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und eine Gürtelkonstruktion der eingangs näher bezeichneten Art zu liefern, welche im höchsten Maße dauerhaft ist und keine übermäßige Abnutzung in den Schulterbereichen zeigt.

Dieee Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gürtelanordnung eine erste Einlage, eine diese überlagernde zweite Einlage und eine dritte Einlage aufweist, die über der zweiten Einlage angeordnet ist, daß die erste Einlage eine Spannweite in axialer Richtung aufweist, die größer als die der zweiten Einlage ist und in zwei gefalteten Randbereichen endet, welche wenigstens teilweise die zweite Einlage überdecken, und daß die dritte Einlage eine geringere Spannweite in axialer Richtung

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als die zweite Einlage aufweist und ihre in entgegengesetzte Richtungen weisenden Kanten wenigstens über eine wesentliche Ausdehnung der gefalteten Randbereiche der ersten Einlage nahe und im wesentlichen in gleicher Höhe mit dieser oder coplanar verlaufen.

Vorteilhafterweise verlaufen die gefalteten Randbereiche der ersten Einlage in ihrer Gesamtheit im wesentlichen coplanar mit der dritten Einlage.

Die Anordnung kann aber auch so getroffen werden, daß jeder der gefalteten Randbereiche der ersten Einlage eine gebogene Übergangszone aufweist, welche die Kantenbereiche in zwei miteinander verbundene Abschnitte unterteilt, von denen der eine Abschnitt der Kantenbereiche die zweite Einlage überdeckt und mit der dritten Einlage coplanar ist, während der zweite Abschnitt jedes Kantenbereiches auch die dritte Einlage überlappt.

Die Anordnung kann aber auch so getroffen werden, daß wenigstens die zweite Einlage zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende ummantelte Kanten aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

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Pig. 1 einen Querschnitt eines Gürtels gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt einer abgewandelten Ausführungsform und

Pig. 3 einen Teilquerschnitt einer Einlage eines Gürtels nach der einen oder anderen Ausführungsform der Fig. 1 und

Aus Fig. 1 wird deutlich, daß der Gürtel 1 im Bereich der Krone des Reifens 2, und zwar zwischen einer "Radialschichten¹¹-Karkasse 3 des Reifens 2 und einer Lauffläche 4 angeordnet ist. Die Gürtelanordnung 1 ist allgemein ringförmig ausgebildet und ist, bezogen auf eine mittlere Äquatorialebene S des Reifens 2, symmetrisch angeordnet. Die Gürtelanordnung 1 umfaßt eine erste Einlage 6, eine zweite, diese überlagernde Einlage 7 und eine dritte Einlage 8, welche die zweite Einlage überlagert.

Wie dargestellt, weist die erste Einlage 6 eine größere axiale Ausdehnung auf, als jede der Einlagen 7 und 8. Auf der anderen Seite weist die zweite Einlage 7 eine größere axiale Ausdehnung als die Einlage 8 auf. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. ist die erste Einlage 6 mit zwei gefalteten Randbereichen 6' versehen, die aufeinander zu weisen und die entgegengesetzten Kantenbereiche der zweiten Einlage 7 überlappen. Der Überlappungsbetrag L₁ liegt im Bereich von vorzugsweise 15 bis 30 mm. Die dritte Einlage 8, welche über der zweiten Einlage 7 liegt, endet in zwei entgegengesetzt weisenden Kanten, welche nahe

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oder angrenzend an den Kanten der Randbereiche 6¹ der Einlage angeordnet sind. Die gefalteten Randbereiche 6¹ der Einlage 6 verlaufen gänzlich im wesentlichen coplanar mit der dritten Einlage 8.

Aufgrund der Nebeneinanderanordnung der sich gegenüberliegenden Kanten der dritten Einlage 8 und der Kanten der Randbereiche 6' der Einlage 6 und aufgrund der Beziehung der in entgegengesetzte Richtungen weisenden Randbereiche der zweiten Einlage 7 und der gefalteten Randbereiche 6' der Einlage 6, welche die ersteren teilweise überlappen, arbeiten die zweite Einlage 7 sowie die zugehörigen Kanten der übereinanderliegenden Einlagen 6,7 und miteinander wirksam als Einheit zusammen und sind in ihrer Wirkung nicht unabhängig voneinander in bezug auf den Widerstand gegen Kantentrennung, wenn der Reifen Spannungen und Stößen unterworfen ist.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 2 dargestellt ist, besteht der Gürtel la aus einer ersten Einlage 6a, einer zweiten Einlage 7a, die die erste überdeckt und einer dritten Einlage 8a. Die letztere überlagert die zweite Einlage 7a. Die erste Einlage 6a weist eine axiale Ausdehnung auf, die wesentlich größer als die der zweiten Einlage 7a ist. Die dritte Einlage 8a weist eine wesentlich geringere axiale Ausdehnung als die zweite Einlage 7a auf.

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Die erste Einlage 6a ist mit zwei gefalteten Randbereichen versehen. Jeder Randbereich ist in einen ersten Abschnitt 6'a und in einen zweiten Abschnitt 6"a unterteilt. Die Unterteilung erfolgt mit Hilfe einer mittleren, gebogenen Übergangszone 6"'a. Der Abschnitt 6'a jedes gefalteten Kantenbereiches überlappt einen entsprechenden Kantenbereich der zweiten Einlage 7a. Der zweite Abschnitt 6"a jedes gefalteten Randbereiches überlappt die entgegengesetzten Enden der dritten Einlage 8a. Das axiale Ausmaß L₂ und L, der Abschnitte β¹a und 6"a liegt jeweils vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 15 bis 30 mm.

Wie in Fig. 2 dargestellt, liegen die in entgegengesetzte Richtungen weisenden Kanten der dritten Einlage 8a in nächster Nähe der gebogenen Übergangsabschnitte 6"'a. Die dritte Einlage 8a erstreckt sich in axialer Richtung im wesentlichen coplanar mit dem ersten Abschnitt 6'a jedes gefalteten Kantenbereiches der Einlage 6a. In dieser Ausführungsform wirken wiederum aufgrund der Nähe der sich gegenüberliegenden Kanten der dritten Einlage 8a und der Übergangszonen 6"·a der Einlage 6a und aufgrund der Tatsache der Überlappung der ersten und zweiten Abschnitte 6'a und 6"a mit der zweiten und der dritten Einlage 7a bzw. 8a (eddie Kantenbereiche jeder Einlage miteinander wirksam als Einheit zusammen und nicht unabhängig voneinander, um einer Kantentrennung bei Auftreten von Spannungen oder Schockbeanspruchungen Widerstand zu leisten.

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Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung oder unter Anlehnung an eine der Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 kann die zweite und/oder dritte Einlage 7 und 8 jeweils an den zugehörigen Kantenbereichen mit einem saumähnlichen Element 9 versehen sein, das entweder aus synthetischem oder natürlichem Gummi besteht, vorzugsweise entsprechend dem Material, aus dem die Einlagen 6,7 und 8 gebildet sind.

Jede der Einlagen 6,7 und 8 der Ausführungsform nach Fig. 1 oder der Einlagen 6a, 7a und 8a der Ausführungsform nach Fig. 2 kann mit einer Mehrzahl von Kordelementen versehen sein, welche in der jeweiligen Einlage sich in engster Nachbarschaft parallel zueinander erstrecken. Die Kordelemente sind allgemein durch die Bezugsziffer 10 in Fig. 1 und die Bezugsziffer 10a in Fig. 2 bezeichnet. Gemäß einer Ausführungsform der beiden Beispiele nach Fig. 1 und 2 können die Kordelemente 10 der Einlagen 6 und 8 sowie die Kordelemente 10a der Einlagen 6a und 8a identische spitze Winkel mit der mittleren Äquatorialebene 5 bilden, welche in der gleichen allgemeinen axialen Richtung zueinander divergieren. Auf der anderen Seite können die Kordelemente der Einlagen 7 und Ja. entweder den gleichen oder unterschiedliche spitze Winkel mit der mittleren Äquatorialebene 5 bilden, jedoch in entgegengesetzter axialer Richtung gegenüber den Kordelementen der anderen Einlagen divergieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform in Verbindung mit Fig. 1

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oder 2 können die Kordelemente 10 der Einlagen 6 und 7 bzw. die Kordelemente 10a der Einlagen 6a und 7a identische spitze Winkel gegenüber der gemeinsamen mittleren Äquatorialebene bilden und in der gleichen allgemeinen axialen Richtung zueinander divergieren. Jedoch bilden in diesem Falle die Kordelemente 10 der Einlage 8 bzw. die Kordelemente 10a der Einlage 8a entweder den gleichen oder einen verschiedenen spitzen Winkel gegenüber der mittleren Äquatorialebene 5 und divergieren in einer allgemeinen entgegengesetzten axialen Richtung gegenüber den Kordelementen in den Einlagen 6 und 7 bzw, 6a und Ta.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einer oder der anderen der Ausführungen nach Fig. 1 und 2 wird bevorzugt, daß die Kordelemente 10 in den Einlagen 7 und 8 bzw. die Kordelemente 10a in den Einlagen 7a und 8a eine geringere Biegsamkeit als die Kordelemente in den ersten Einlagen 6 oder 6a aufweisen. In diesem Zusammenhang wird es bevorzugt, daß die Kordelemente 10 in den Einlagen 7 und 8 und die Kordelemente 10a in den Einlagen 7a und 8a aus Stahl bestehen, während die Kordelemente 10 oder 10a in den Einlagen 6 bzw. 6a aus synthetischem Textilmaterial oder aus dünnerem oder mehr biegsamem Stahl bestehen als die Stahlkordelemente in den Einlagen 7, 7a bzw. 8 und 8a.

In bezug auf das zuletzt diskutierte Merkmal wird bevorzugt, daß die Kordelemente 10 in den Einlagen 7 und 8 oder die Kord-

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elemente 10a in den Einlagen 7a und 8a von einem Typ sind, der aus einem einzelnen Strang aus drei Stahlfäden besteht. Der Strang weist einen Durchmesser von annähernd 0,20 mm auf und ist durch eine Anordnung von sechs spiralgewickelten Drähten umgeben, von denen ein jeder einen Durchmesser von annähernd 0,38 mm aufweist. Auf der anderen Seite werden die Kordelemente 10 in der Einlage 6 bzw. die Kordelemente 10a in der Einlage 6a vorzugsweise aus sieben Strängen hergestellt, wobei jeder Strang aus drei Stahldrähten besteht, welche jeder einen Durchmesser von annähernd 0,15 mm aufweist. Die sieben Stränge sind. durch einen einzigen Draht mit 0,15 mm umgeben, der spiralförmig auf den sieben Strängen aufgewickelt ist.

Alternativ dazu können die Kordelemente 10 und 10a in den Einlagen 6 und 6a aus einem textlien Material, das unter dem Warenzeichen "FIBER-B" verkauft wird, bestehen (Hersteller ist die französische Firma E.I. du Pont de Nemours). Auch können sie aus einem Material bestehen, das unter dem Warenzeichen "VINAL" vertrieben wird und von der japanischen Firma Kuraray Company hergestellt wird. Auch können sie aus Nylon, Polyester, Fiberglas oder dgl. bestehen. Die Natur der Kordelemente 10 und 10a bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 ist derart, daß die unterschiedlichen Kordele'mente, die für die Einlagen verwendet werden, einer Trennwirkung entlang den zugehörigen Kanten entgegenwirken und ein gewünschtes Maß an Steifigkeit besitzen.

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Es wird weiterhin bevorzugt, daß die Kordelemente 10 und 10a bei den Ausführungsbeispielen nach Pig. 1 und 2 und insbesondere die Einlagen 7 und 8 bzw. die Einlagen 7a und 8a identische spitze Winkel, bezogen auf die mittlere Äquatorialebene 5 des Reifens, bilden, der im Bereich von lh bis 25° liegt, während die Kordelemente in den Einlagen 6 bzw. 6a unterschiedliche spitze Winkel gegenüber der mittleren Xquatorialebene 5 im Bereich zwischen 22 bis 90° bilden.

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Claims

- 13 Patentansprüche

1.\Fahrzeug-Luftreifen mit einer Radialschichtenkarkasse, bei der zwischen dem Kronenbereich und der Lauffläche eine Gürtelanordnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelanordnung eine erste Einlage (6), eine diese überlagernde zweite Einlage (7) und eine dritte Einlage (8) aufweist, die über der zweiten Einlage angeordnet ist, daß die erste Einlage eine Spannweite in axialer Richtung aufweist, die größer als die der zweiten Einlage ist und in zwei gefalteten Randbereichen (6¹) endet, welche wenigstens teilweise die zweite Einlage überdecken, und daß die dritte Einlage eine geringere Spannweite in axialer Richtung als die zweite Einlage aufweist und ihre in entgegengesetzten Richtungen weisenden Kanten wenigstens über eine wesentliche Ausdehnung der gefalteten Randbereiche der ersten Einlage nahe und im wesentlichen in gleicher Höhe oder coplanar mit diesen verlaufen.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gefalteten Randbereiche der ersten Einlage über ihre ganze Ausdehnung im wesentlichen coplanar mit der dritten Einlage angeordnet sind (vgl. Fig.l).

3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der gefalteten Randbereiche der ersten Einlage eine gebogene Übergangszone (6"'a) aufweist,

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welche den Kantenbereich jeweils in zwei zusammenhängende Abschnitte unterteilt, wobei ein Abschnitt (6'a) jedes Kantenbereiches die zweite Einlage überlappt und mit der dritten Einlage im wesentlichen coplanar ist, während der andere Abschnitt (6"a) jeder der Kantenbereiche die dritte Einlage überlappt (vgl. Fig.2).

4. Reifen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzei chnet, daß wenigstens die zweite Einlage zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende und mit einer Besäumung (9) versehene Kanten aufweist (Fig.3).

5. Reifen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß die entgegengesetzten Kanten der dritten Einlage besäumt sind.

6. Reifen nach irgendeinem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der gefalteten Kantenbereiche der ersten Einlage eine axiale Weite im Bereich von 15 bis 30 mm aufweist.

7. Reifen nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einlage Verstärkungskordelemente (10) aufweist, während die zweite und dritte Einlage Verstärkungskordelemente aufweisen, die weniger biegsam als die Kordelemente der ersten Einlage sind.

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8. Beifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kordelemente in der ersten Einlage nichtmetallisch und die Kordelemente in der zweiten und dritten Einlage metallisch sind.

9. Reifen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kordelemente in der ersten Einlage sieben Stränge aus je drei Fäden aufweisen, wobei die Stränge durch einen einzelnen spiralförmig gewickelten Faden umgeben sind, während die Kordelemente in der zweiten und dritten Einlage jeweils einen einzelnen Strang aus je drei Fäden aufweisen, wobei der Strang durch eine Anordnung von sechs spiralförmig gewickelten Fäden umwickelt ist.

10. Reifen nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, zweite und dritte Einlage jeweils eine Vielzahl von Kordelementen aufweisen, wobei die Kordelemente in der ersten und der zweiten Einlage gemeinsam in einer allgemeinen axialen Richtung gegenüber der mittleren Äquatorialebene des Reifens geneigt sind, während die Kordelemente in der dritten Einlage in einer allgemein entgegengesetzten axialen Richtung gegenüber dieser Ebene geneigt sind.

11. Reifen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzei chnet, daß die drei Einlagen jeweils mehrere Kordelemente aufweisen, wobei die Kordelemente in der

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- 16 ersten und der zweiten Einlage gemeinsam in einer allgemeinen

axialen dichtung gegenüber der mittleren Äquatorialebene des Reifens geneigt sind, während die Kordelemente in der zweiten Einlage in einer allgemeinen entgegengesetzten axialen Richtung gegenüber dieser Ebene geneigt sind.

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