DE2343591A1

DE2343591A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2343591A1
Application number: DE19732343591
Authority: DE
Inventors: David Lyndon Buck; Anthony Marks Mills
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1973-08-29
Publication date: 1974-03-07
Also published as: IE38594L; FR2242256A1; US4112994A; FR2242256B1; GB1438288A; LU68338A1; JPS4992705A; AU5949873A; IE38594B1; BE804118A; NL7311691A

Description

DR. MÖLLER-BORS DIPL-bHYS. DR. ViAMrTZ DIH .-CHEM. DR. DEU FEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

München, den 29. AU6. 1973

Lo/Sv - D 1469

DUNLOP LIMITED

Dunlop House, Ryder Street, St.James's, London SVM, England

Luftreifen

Die Erfindung "betrifft Luftreifen und insbesondere Kraftfahrzeugreifen, wie sie auf Rennpisten "benutzt werden, welche Steilkurven aufweisen wie in Talledega, USA.

Wenn ein Kraftfahrzeug durch diese Steilkurven mit hohen Geschwindigkeiten, z.B. mit mehr als 240 km/h (150 m.p.h.) durchfährt, werden relativ hohe Zentrifugalkräfte erzeugt, und der Reifen muß diese Kräfte zusätzlich zu den üblichen Kräften, welche "beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit auf. "ebenen" Bahnen auftreten, aushalten. Die Kräfte, und insbesondere die hohe Zentrifugalkraft, können bewirken, daß der Reifen und insbesondere die Reifenlauffläche sich überhitzt und daß der Gummi unter möglicherweise verheerenden Folgen Blasen wirft.

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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Reifens, der diesen übermäßigen Kräften bzw. Beanspruchungen besser widersteht.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Reifen mit einem-Seitenverhältnis von weniger als 65 % gelöst, der sich dadurch auszeichnet, daß der Reifen ein im Querschnitt abgerundetes Laufflächenprofil besitzt und eine Karkasse aus gekreuzten Lagen aufweist, wobei der Schnittwinkel einer Jeden Karkassenlage weniger als 22° beträgt, bezogen auf die Mittelumfangs ebene des Reifens. Das Seitenverhältnis bzw. Aspektverhältnis kann auch weniger als 55 °/° betragen.

Vorzugsweise weist der Reifen weitere folgende Merkmale auf:

a) der Reifen enthält eine Mischung mit einem geringen Hystereseverlust und entwickelt daher während des Ablauf ens eine relativ geringe Wärmemenge, wobei eine , solche Mischung üblicherweise als "kaltlaufend" bezeichnet wird.

b) Die Laufflächenkrümmung ist relativ gering, d.h. das Querschnittsprofil ist so "flach" wie möglicli, um die Oberfläche der Aufstandsfläche für eine gegebene Reifengröße (Reifenbreite) zu erhöhen. Da jedoch Eennpisten zusätzlich zu Steilkurven auch nicht überhöhte Kurven besitzen, sei darauf hingewiesen, daß das Laufflächenprofil im Querschnitt abgerundet sein muß, damit das Kraftfahrzeug beim Durchfahren einer solchen Kurve sich "ausneigen" kann. Die gewählte Krümmung muß daher ein Kompromiß zwischen den sich widersprechenden Erfordernissen für die Auslegung sein und hängt wenigstens im gewissen Ausmaß von dem Verhältnis zu geneigten zu nicht geneigten Kurven auf einer Bahn ab.

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c) Die Anzahl "und Größe der Lauf flächenrill en wird klein gemacht, wobei das Verhältnis iron "Rippen zu Vertiefungen" der Laufflachenoberflache vorzugsweise 4 zu 1 oder größer ist. Jedoch kann das gewählte Verhältnis von dem für eine bestimmte Bahn erforderlichen Ausmaß an "Griffigkeit" abhängen.

Die zwei unter b) und c) genannten Merkmale sind zwei. Aspekte eines allgemeinen Merkmals, dassdie Oberfläche des den Boden in der Laufflächenkontaktfläche berührenden Gummis für eine vorgegebene Reifengröße so groß als möglich sein sollte. Hierdurch wird es möglich, daß die Belastung auf den Reifen, und insbesondere die durch die zuvorgenannte Zentrifugalkraft erzeugte Belastung, über eine möglichst große Fläche verteilt wird. Auf diese Weise wird der Druck in der Eontaktfläche reduziert, und die sich ergebende, erzeugte Wärme, welche eher €te=e vom Druck als von der Belastung abhängt, wird ebenfalls herabgemindert. * . ,

d) Der Reifen wird derart entworfen, daß sieh eine sehr geringe Veränderung in der Form zwischen dem Zustand nach dem Formen und dem aufgeblasenen Zustand ergibt. Dies bedeutet, daß nur ein sehr geringes "Hochziehen" der Karkassencorde beim Aufblasen auftritt, so daß der Kautschuk zum Beginn eines Rennens zwischen den Corden zwischen benachbarten Lagen und zwischen benachbarten Corden in der gleichen Lage unter nur geringer oder gar keiner Spannung (insbesondere Scherspannung) steht, und die in dem und durch den Reifengummi während eines Rennens erzeugte Wärme geringer ist, als erzeugt werden würde, falls der Gummi beansprucht würde.

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e) Das Muster der Rillen oder ähnlichen Vertiefungen, mit dem die Reifenlauffläche versehen wird, ist nicht kompliziert und nicht mit scharfen Kanten, wie z.B. bei Zick-Zack-Rillen, verbunden, da sonst ein Reißen auftreten könnte. Vorzugsweise wird eine Rille mit wellenförmiger oder sinusförmiger Gestalt angebracht.

Zusätzlich kann das Verhältnis der maximalen Querschnittsbreite zu der Breite der Radfelge, für welche der Reifen ausgelegt wird, größer als 15O % und sogar größer als 170 % sein.

Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Reifens wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben; in der Zeichnung sind:

S¹Ig. 1 einen axialen Querschnitt längs der Linie Z-Z von Fig. 2 durch den Laufflächen- und Seitenwandgummi des- Reifens, wobei die Karkasse weggelassen wurde;

Fig. 2 eine teilweise Aufsicht der Reifenlauffläche (auf eine flache Fläche projiziert);

Fig. 3 und 4- schematische Ansichten von zwei alternativen Karkassenaufbauten.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Figuren der Zeichnung verschiedene Dimensionen in mm für einen 350/525-18 Kraftfahrzeugreifen zeigen.

Der in der Zeichnung gezeigte Reifen besitzt ein Seitenverhältnis bzw. Aspektverhältnis von 62,3 % und ist mit einer Karkasse aus vier Lagen A, B, C und D aus Nyloncord versehen, die einen Schnittwinkel von 21°, bezogen auf die Mittelumfangs ebene, besitzen. Alternativ kann der Schnittwinkel einer jeden

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dieser vier Lagen E, Ϊ, G- und H 20° oder 18° betragen. Schnittwinkel von 21° und 18° sind in den Fig. 3 und 4 gezeigt.

Wie sich aus der Fig. 1 ergibt, ist. die Krümmung der Keifenlauf fläche J relativ gering, wobei der Eadius im Mittelpunkt der Lauffläche 93 nun beträgt, so daß ein relativ scharfer Winkel zwischen der allgemeinen Schnittlinie der Seitenwand K und der Tangente zu der Laufflächenoberfläche an der Laufflächenkante L vorliegt. Die Breite des Reifens an der Laufflächenkante ist die maximale Breite des Reifens und diese ist beträchtlich größer als die Breite des Reifens im Wulstbereich. Das Verhältnis von maximaler Querschnittsbreite des Reifens (134 mm) zu der Breite der Radfelge (76 mm), für welche der Reifen ausgelegt wurde, beträgt 176 %. Der gestrichelte Abschnitt M an den Laufflächenkanten zeigt eine alternative Form für den Reifen, wobei dessen Lauffläche eine geringere Krümmung besitzt.

Die Reifenlauffläche ist mit einzelnen, geraden Umfangsrillen in dem Laufflächenzentrum (N) und angrenzend an jede Kante der Lauffläche (P) versehen. Auf jeder Seite des Laufflächehzentrums befindet sich eine sinusförmige Rille Q, welche einen relativ langen "Gang¹¹ besitzt, so daß irgendwelche scharfen Ecken vermieden werden. Die zwei sinusförmigen Rillen sind außer Phase, wobei die Schulter oder der Berg einer Rille mit einer Vertiefung oder einem Tal der anderen zusammenfällt. Alternativ könnten die zwei Rillen auch in Phase verlaufen. Kurze Rillen R, welche in der Aufsicht V-förmig sind, jedoch eine abgerundete Form in dem Rillenscheitel besitzen, sind alternativ auf jeder Seite einer jeden sinusförmigen Rille angeordnet, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist. Bei einer alternativen, nicht gezeigten Anordnung erstrecken sich die beiden Bogen der axial äußeren, V-förmigen Rillen R axial nach außen, um in der benachbarten Rille P angrenzend an die Laufflächenkante zu enden, um besondere Greifkanten nahe der Laufflächenkante zu schaffen.

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Die Seiten der Rillen näher "bei der Mittelumfangsebene des Reifens bilden einen größeren Winkel mit der Tangente zu der Lauffläche an diesem Punkt als die anderen Rillen an den Seiten. Dies geschieht, um ein "Unterschneiden", bezogen auf die senkrecht zu der Reifenmittelumfangsebene verlaufenden Ebene zu vermeiden, was unter dem Einfluß von Zentrifugalkräften zu einem Reißen führen könnte·

Der Laufflächenkautschuk umfaßt eine Mischung mit relativ geringem Hystereseverlust relativ zu anderen Mischungen, welche üblicherweise für Rennreifenlaufflächen verwendet werden, und sie besitzt folgende allgemeine Zusammensetzung:

TABEDEE A

Bestandteil Teile

Naturkautschuk . 50-70 St yr olbut adi enkaut s chuk mit

25,5 % Styrol (LTP-Kautschuk) 50-30

Ruß 55-65

Strecköl 7,5-12,5

Schwefel 1,75-2,25

Zwei spezifische Beispiele von Mischungen, welche zur Verwendung mit dem oben beschriebenen Reifen vorteilhaft sind, sind im folgenden aufgeführt:

Mischung I

Bestandteil Teile

Naturkautschuk

Styrol-Butadienkautschuk mit

23,5 % Styrol (LTP-Kautschuk)

stark aromatisches Strecköl

(Warenbezeichnung Dutrex RT) 10,0

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50	,0
50	,0
60

- 7 -	Zinkoxid	5,0	2343591
Stearinsäure	1,0
N-Phenyl-n-isopropyl-
paraphenyl endi amin
(Warenbezeiclmung Nonox ZA,
Antioxidans)	3,0
Polytrimethyldihydro-chinolin
(Warenbezeiclmung Plectol H,
Antioxidans)	2,0
Schwefel	2,0
Dicycl ohexyl-benz othiozyl-
sulfenamid
(Warenbezeichnung Vulcazit BZ)	1,0
Cyclohexyl-thiophthalimid
(Warenbezeichnung FVI 50)	0,5
	184,5
Mischung; II

Naturkautschuk 70,0

Styrol-Butadienkautschuk mit
25,5 % Styrol (LTP-Kautschuk) 30,0 Ruß 60,0

stark aromatisches Strecköl
(Warenbezeichnung Dutrex ED) 10,0 Zinkoxid " 5,0

Stearinsäure 1,0

N-Phenyl-n-isopropyl-paraphenylendiamin (Warenbezeichnung Nonox ZA,
Arüoxidans) 3,0

Polytrimethyldihydro-chinolin
(Warenbezeichnung Flectol H,
Antioxidans) 2,0

Schwefel 2,0

Bicyclohexyl-benzothiozyl-sulfenamid
(Warenbezeichnung Vulcazit J)Z) 1,0 Cyclohexyl-thiophthalimid

(Warenbezeichnung PVI 50 0,5

184,5

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— ο —

Die Eückfederungskraft der Mischung I, gemessen auf einem Dunlo-Healey-Pendel bei 5O°C beträgt 50» und die Härte bei Zimmertemperatur beträgt 66° BS. Die entsprechenden Werte für die Mischung II sind 55 bzw. 64° BS.

- Patentansprüche O 98 1 0/0500

Claims

Patentansprüche

1/ luftreifen mit einem Seitenverhältnis von weniger als 65 %_t dadurch gekennzeichnet, daß der Eeifen ein im Querschnitt abgerundetes laufflächenprofil besitzt und eine Karkasse aus gekreuzten lagen aufweist, wobei der Schnittwinkel einer jeden Karkassenlage weni^? als 22 beträgt, bezogen auf die Mittelumfangsebene des Eeifens.
2. luftreifen nach Anspruch Λ, dadurch g e k e η η -

ζ e lehnet, daß er ein Seitenverhältnis von weniger als 55 % besitzt.
3. luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel 20° beträgt.
4. luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel 18° beträgt.
5· luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn ζ ei chnet, daß er eine lauffläche besitzt, welche eine "kaltlaufende" Mischung, d.h. eine Mischung mit geringen Hystereseverlusten, umfaßt.
6. luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze i chnet, daß das Verhältnis von Rippen zu Rillen der Eeifenoberflache wenigstens ^ zu 1 beträgt.
7. luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifengestalt im aufgeblähten Zustand praktisch dieselbe ist wie die Form des Reifens im frisch geformten Zustand.

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8. Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß er ein
Laufflächenmuster von Killen oder ähnlichen Vertiefungen umfaßt, welche nicht mit scharfen Ecken versehen sind.
9. Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine
Lauffläche umfaßt, welche mit einem Master von RiI-len mit wellenförmiger oder sinusförmiger Form versehen ist.
10. Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß das Verhältnis der maximalen Querschnittsbreite des Eeifens zur Breite der Radfelge, für welche der Reifen ausgelegt ist, größer als 150 % ist.
11. Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der maximalen Querschnittsbreite des Reifens zu der Breite der Radfelge, für welche der Reifen ausgelegt ist, größer als 170 % ist.
12. Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine Laufflächenrille umfaßt, wobei die Seite der Rille näher zu der Kittelumfangsebene des Reifens einen größeren Winkel mit der Tangente zu der Lauffläche an diesem Punkt bildet als die andere Seite der Rille.

13· Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei cn net, daß er einen
Laufflächenkautschuk aus einer Mischung aus 50 bis Teilen Naturkautschuk, 50 bis 30 Teile Styrol-Butadien-

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Kautschuk mit 2$,5 % Styrol, 55-65 Teilen Ruß,- 7,5 his 12,5 Teilen Strecköl und 1,75-2,25 Teilen Schwefel umfaßt.

Luftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß der Reifen ein Kraftfahrzeugreifen ist.

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