DE2416409A1

DE2416409A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2416409A1
Application number: DE2416409A
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: 1973-04-09
Filing date: 1974-04-04
Publication date: 1974-10-17
Also published as: FR2224313A1; GB1471060A; HU171807B; IN141890B; EG12268A; NO137184C; CA1006425A; YU86874A; NO137184B; NL7403604A; SE405092B; IT1009431B; LU69804A1; DE2416409C3; YU36440B; NL162327C; CH577394A5; FI56504B; CS207328B2; US3910336A

Description

Unser Zeichen: M 1309

luftreifen

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Luftreifen sowie an Felgen, auf denen diese Luftreifen montiert werden sollen. Insbesondere betrifft die Erfindung
Luftreifen mit radialer oder teilweiser radialer Karkasse, welche nachfolgend einfach als Radialreifen bezeichnet
werden.

Die Bewehrung von Radialreifen besteht aus einer Zarkassenbewehrung und einer Scheitelbewehrurig.

Die Scheitelbewehrung verläuft unterhalb des Laufstreifens und sie deckt die Karkassenbewehrung ab. Gebildet wird die Scheitelbewehrung aus wenigstens zwei Lagen von gekreuzten

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Fäden oder Kabeln, die mit der Längsrichtung einen kleinen Winkel einschließen. Die Seheitelbewehrung versteift den Scheitel des Reifens und sie bildet eine die Karkassenbewehrung umschließende, nicht dehnbare Gürtelung.

Die Karkassenbewehrung erstreckt sich von einer Wulst zur anderen und sie kann zusammen mit der Scheitelbewehrung an der Versteifung des Scheitels teilnehmen. Pur sich allein bildet die Karkassenbewehrung eine Verstärkung der Seitenwände und der Wulste, Zu diesem Zweck besteht die Karkassenbewehrung aus wenigstens einer Lage von radialen oder teilweise radialen Fäden oder Kabeln, nachfolgend als Karkassenlage bezeichnet, und wenigstens aus einem Wulstkern in jeder Wulst. Dieser Wulstkern dient zur Verankerung der Karkassenbewehrung in den Wulsten. Diese sind somit in drei Hauptrichtungen (in radialer, in axialer und in der Umfangsrichtung) durch den Wulstkern, durch die Karkassenbewehrung und ihre Verankerung und gegebenenfalls noch durch zusätzliche Lagen versteift. Eine solche Versteifung hat den Zweck, den Reifen auf der Felge festzulegen und im Falle von schlauchlosen Reifen die notwendige Dichtigkeit zu gewährleisten.

Das Profil der mit der Wulst in Berührung stehenden Felgenzone bestimmt also das Profil, die innere Struktur und die mechanischen Eigenschaften der Wulstzone und den Richtungswechsel der Konkavität der Karkassenbewehrung in der Höhenlage dieser Zone. In der Praxis haben sich zwei Ausbildungen der Wulste und der Felge durchgesetzt.

Bei der ersten, schon ziemlich alten Ausbildung, findet eine

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Felge mit zylindrischen oder sehr wenig konischen Wulst-.sitzen Verwendung. Diese Sitze sind durch Ränder verlängert, die sich von der Radachse unter einem Winkel von 90° entfernen und in einem nach der Radachse zurückgeschlagenen Rand enden. Die Festlegung des Reifens ergibt sich hier im wesentlichen aus der Anlage der axial äußeren Seite der Wulste an dem unter 90° verlaufenden Felgenrand unter dem Einfluß des inneren Reifendruckes.

Die zweite der beiden Ausbildungen ist neueren Datums und im wesentlichen für schlauchlose Reifen bestimmt. Bei ihr kommt eine Felge mit konischen Wulstsitzen zur Anwendung. Diese Sitze sind im allgemeinen unter einem Winkel von zur Radachse geneigt. Infolgedessen wird hier die Festlegung des Reifens hauptsächlich durch die Verkeilung der Reifenwulste auf den konischen Felgensitzen erzielt, die sich unter dem Einfluß des inneren Reifendruckes ergibt. Diese Verkeilung sichert auch die Abdichtung des Reifen-Hohlraumes. Die Felgenränder bestehen hier nur aus einfachen Haken, deren Höhe gegenüber den Sitzen gering ist. Die Aufgabe dieser Haken besteht ausschließlich darin, die Wulste und ihre Stellung auf den Sitzen in axialer Richtung festzulegen.

Die beiden vorstehend genannten üblichen Felgenmuster erfordern sehr steife Wulste. Die Änderung der Konkavität der Karkassenbewehrung dort, wo die Seitenwände in die Wulste übergehen, hat zur Folge, daß die Wulste, wenn sie zu weich sind, dazu neigen, ihre Sitze zu verlassen. Verwendet man Felgen mit um 15° geneigten Sitzen, so tritt durch die dann erfolgende Verkeilung eine beträchtliche Beanspruchung der Wulstkerne ein.

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Von den Wulsten und ihren Verstärkungen geht eine erhebliche Beeinflussung der Reifenseitenwände, d. h. der die Weichheit und den Fahrkomfort des Reifens sichernden Reifenabschnitte, aus. Wenn die Reifenseitenwände eine genügende Höhe haben, so wird der Fahrkomfort bei dieser Konstruktion der Radialreifen und ihrer Befestigung auf der Felge allerdings nicht beeinträchtigt. Nun werden jedoch bei modernen Fahrzeugen ständig Verbesserungen der Bodenhaftung, der Bremsfähigkeit und des Straßenverhaltens der Reifen verlangte Das hat beispielsweise dazu geführt, die Lauffläche der Reifen zu verbreitern, ohne jedoch den Außendurchmesser der Reifen zu vergrößern und ohne den Durchmesser des Felgenbettes zu vermindern, der gegebenenfalls sogar noch vergrößert v/ird. Man hat somit Radialreifen geschaffen, deren Höhe H im radialen Querschnitt bei aufgeblasenen, jedoch unbelasteten Reifen sehr viel kleiner als die größte Breite B dieses Querschnittes ist, wodurch dann das Verhältnis H/B kleiner als 1 ist. Man gelangt so zu Reifen, die sich durch Verhältnisse H/B kleiner als 0,6 oder sogar 0,5 kennzeichnen. Bei solchen Reifen ist die für die Seitenwände verbliebene Höhe jedoch ungenügend für die Erzielung eines Fahrkomforts, der demjenigen von üblichen Radialreifen entspricht.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Mittel ausfindig zu machen, um die Biegsamkeit solcher Reifen ohne Beeinträchtigung der übrigen Eigenschaften beizubehalten oder sogar zu vergrößern und dabei die richtige Festlegung des Reifens auf der Felge zu sichern.

Die Lösung gemäß der Erfindung sieht vor einen Reifen und eine Felge, die auch für sich neuartig sind, in geeigneter Weise zu einer Einheit zu verbinden.

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Solche aus einem Luftreifen und einer Felge bestehenden Sätze sind bekannt, aber sie haben sich in der industriellen Fertigung nicht durchgesetzt, weil es ihrer Struktur an der notwendigen Einfachheit fehlte und weil ihr Straßenverhalten nicht befriedigte (siehe z. B. die PR-PS 1 515 950). Der Luftreifen-und Felgensatz gemäß der Erfindung hat einen Luftreifen mit einem Höhen-Breit eiiverhältnis H/B, das kleiner als 1 ist und eine wenigstens in der unteren Hälfte der Reifenhöhe radiale, sich von einer Wulst zur anderen erstreckende Karkassenbewehrung sowie eine zweckmäßig an den Rändern verstärkte Scheitet bewehrung.Die Felge bildet beiderseits eines Bettes einen Wulstsitz, an den sich ein Rand und gegebenenfalls ein Felgenhorn anschließt _o

Dieser Luftreifen- und Felgensatz kennzeichnet sich dadurch, daß

a) die Karkassenbewehrung mit ihrer mittleren Faser wenigstens von der halben Seitenwandhöhe ab und bis zu den Wulstkernen der natürlichen Gleichgewichtskurve folgt, die sich bei einer einzigen keine Scheitelbewehrung aufweisenden radialen Karkassenlage ergibt, welche dem Reifeninnendruck unterliegt, wobei diese Kurve die Wulstkerne tangiert und durch die Ränder der Scheitelbewehrung in einem radialen Abstand H von den Wulstsitzen auf der Felge und durch die Äquatorpunkte verläuft, wo die Seitenwände einen größten Abstand B voneinander haben und jede eine senkrechte Tangente hat,

b) die Felge einen Rand hat, der mit einem wesentlichen Teil zu dem gegenüberliegenden Segment der mittleren Faser

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der Karkassenbewehrung etwa parallel ist, wobei dieser Randteil über eine S-Kurve mit dem Wulstsitz verbunden ist und außen in einer Urabiegung in Richtung der Rotationsachse endet.

Bei der Erfindung ist unter mittlerer Faser einer einzigen Karkassenlage die Seele eines Fadens oder Kabels dieser lage zu verstehen, welche sich in· einer Heridianebene befindet, Bei einer Karkasse mit zwei Lagen befindet sich die mittlere Faser auf halben Abstand, den die Seelen von zwei in der gleichen Meridianebene befindlichen Fäden oder Kabeln voneinander haben.

Die von der mittleren Faser einer dem Reifeninnendruck unterliegenden radialen Karkasse beschriebene Gleichgewichtskurve ist durch die folgenden Beziehungen bestimmt:

2R

2 2

Rs - Re

R + Re

Die Gleichgewichtskurve, deren Parameterbedeutung nachfolgend angegeben wird, v/ird von einer Kurve gebildet, deren Symmetrieachse die Spur der Mittelebene des Reifens auf der diese Kurve enthaltenden Meridianebene ist. Diese trifft die Meridianachse am Scheitel und an einer zweiten Stelle, v/o sich die beiden Kurvenäste schneiden, um sich dann voneinander zu entfernen. Rs ist der Abstand der Ro-

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tationsach.se von dem Scheitelpunkt oder anders ausgedrückt, der Scheitelradius, wo die Kurve eine zur Mittelachse rechtwinklig verlaufende Tangente hat. Zwischen dem Scheitelpunkt und dem Schnittpunkt der beiden Kurvenäste auf der-Mittelachse hat jeder Ast einen Punkt, wo es eine zur Mittelachse parallele Tangente gibt. Diese beiden Punkte legen den Äquator der Gleichgewichtskurve fest und Re ist ihr gemeinsamer Abstand von der Rotationsachse des Reifens. Me größte Breite B eines Meridianschnittes der Karkasse des Reifens gemäß der Erfindung befindet sich auf der Höhe der Äquatorpunkte der Gleichgewichtskurve. Wenn man die Werte Re und Rs festlegt, so ist es mit Hilfe der Beziehungen (1) und (2) möglich, die Gleichgewichtskurve zu zeichnen. Dabei ist p der Krümmungsradius der Kurve an einer Stelle von irgendeinem Radius R, während j£ die Abschnittslänge der Normalen auf die Kurve zwischen dem Punkt mit dem Radius R und dem Punkt ist, wo diese ITormale die gerade Äquatoriallinie schneidet, welche die beiden oben bezeichneten Äquatorpunkte verbindet.

Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, hat der Luftreifen gemäß der Erfindung eine Wulst, die sich auf die engste Auslegung dieses Begriffes beschränkt und zwar dadurch, daß die Seitenwand statt sich bis zu der üblichen Stelle des Biegungswechsels der Karkasse zu erstrecken, bis zu der Stelle reicht, wo die Karkasse den Wulstkern tangiert. Mit anderen Worten, die Stelle des Biegungswechsels ist auf das Niveau des Wulstkernes verlagert .

Der Luftreifen hat auf der Felge einen ebenso stabilen

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— 3 —

Sits wie ein üblicher Reifen auf einer normalen Felge, weil in der Kontakt zone mit der !Felge gemäß der Erfindung der Druck der Wulst gegen die Felge besser verteilt ist. Es ergibt sich daraus eine genauere Zentrierung des Reifens auf der Pelge, und zwar insbesondere im Falle eines schlauchlosen Reifens. Dadurch ist es möglich, die Konizität der Wulstsitze zu -vermindern, was dann eine geringere Beanspruchung der Wulstkerne ergibt, die infolgedessen schwächer sein können. Insgesamt erzielt man mit der Erfindung eine Gewichtsverminderung und eine größere Nachgiebigkeit der Wulste.

In der Praxis wird zur Berechnung des Verlaufes der mittleren Paser der Karkasse eines Reifens gemäß der Erfindung ein Computer benutzt, in den die folgenden Grenzwerte eingegeben werden;

a) die Breite der Pelge, in üblicher Weise definiert durch den axialen Abstand zwischen den Schnittpunkten der Verlängerung jedes der beiden Sitze mit der Tangente an das obere Ende der Kurve, welche diese Sitze mit jedem der Jfelgenränder verbindet,

b) der Radius der Felge, in üblicher Weise definiert durch den radialen Abstand zwischen der Radachse und detn oben genannten Schnittpunkt,

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ο) die Breite und der Radius der Scheitelbewehrung zv/eckmäßig mit einer Meridiankrümmung, die null oder wenigstens kleiner ist als die Krümmung in der Umfang sri chtung,

d) der Wert des Verhältnisses H/B, wobei sich die größte Breite B der Karkasse ergibt und ausgegangen wird, daß H gleich dem Unterschied zwischen dem Radius der Scheitelbewehrung und demjenigen der Felge ist,

e) die Stellung der Wulstkerne mit Bezug auf die Sitze und Ränder der Felge.

Schließlich entwirft man die Gleichgewichtskurve so, daß sie durch die Ränder der Scheitelbewehrung hindurchgeht und die Wulstkerne und die beiden Äquatortroigenten tangiert. An der Stelle, wo die theoretische Kurve die Ränder der Scheitelbewehrung berührt, bildet sie mit der Bewehrung im allgemeinen einen Winkel, der nicht null ist. In diesem Falle ist es zweckmäßig, in dem Schulterbereich eine Korrektur vorzunehmen. Diese Korrektur besteht darin, daß die berechnete Gleichgewichtskurve mit der Scheitelbewehrung durch einen Yerbindungsbogen verbunden wird. Dieser hat natürlich die Gleichgewichtskurve zu tangieren. Zweckmäßig wird der Yerbindungsbogen so geführt, daß er auch die Scheitelbewehrung tangiert. Die Erfindung umfaßt jedoch auch den Fall, in welchem die Gleichgewichtskurve selbst die Scheitelbewehrung tangiert. Ferner schließt die Erfindung den Fall ein, in welchem der Karkassenbewehrung Verstärkungselemente zugeordnet sind,

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die die Stabilität des Reifens auf der Straße verbessern sollen. Indessen liefert die Erfindung dem Fachmann ein Mittel, um die Stabilität des Reifens auf der Straße in ungewöhnlich weiten Grenzen zu beeinflussen. Dieses Mittel bestellt in einer Veränderung der Breite der Felge, wobei jedoch von dem v/esentlichen Grundgedanken der Erfindung, nämlich der Berührung der mittleren Faser der Karkasse mit dem Wulstkern, nicht abgewichen v/erden soll. Die Vergrößerung der Felgenbreite führt zu einer stärkeren Spannung der Karkasse und sie verstärkt den Reifen in axialer Richtung_β Im Gegensatz dazu bringt eine Verminderung der Felgenbreite ein Kachlassen der Spannung der Karkasse mit sich und der Reifen wird dadurch in ax.ia.ler Richtung nachgiebiger.

Die Felge gemäß der Erfindung kann ein bis zu den Wulstsitzen und einschließlich dieser ein übliches radiales Profil haben. Der keglige Teil des Randes, welcher zu dem mittleren entsprechenden Faserabschnitt parallel ist, kann eine beliebige ETeigung haben, die aber kleiner als 90° sein soll. Eine ITeigung zwischen 20° und 60° und vorzugsweise eine solche von etwa 45 dürfte ein Wert sein, der hinsichtlich des Verhaltens des Reifens und hinsichtlich der Fabrikation der Felge gute Ergebnisse liefert. Zweckmäßig hat dieser Teil des Randes ein gradliniges oder leicht gebogenes Profil, das,wie der entsprechende Abschnitt der neutralen Faser der Karkasse konkav,oder konvex sein kann. Eine geringe Konvexität hat sich nicht als störend erwiesen und die Fabrikation der Felge erleichtert. Die äußere Wand des Reifens steht für gewöhnlich mit dem kegligen Teil des Randes in Berührung. Aus diesem

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Grunde besteht kein Interesse» diesen Teil allein deswegen zu verbreitern, um der Felge eine größere Steifigkeit zu geben. Zweckmäßig entspricht seine axiale Breite annähernd dem Durchmesser des Wulstkerne3, um den Reifen nicht in seinen Biegungen zu behindern, nichtsdestoweniger kann man bei einer wenig gespannten Karkassenbewehrung, die also sehr weich ist und den Wulstkern gegenüber der Rotationsachse unter einem verhältnismäßig kleinen Winkel tangiert, den kegligen Teil ohne nachteilige Wirkungen verbreitern, um beispielsweise einem Mangel an Steifigkeit der Felge abzuhelfen, der von ihrer Schmalheit herrührt. Der Sitz des Reifens auf der Felge wird dadurch nur verbessert.

Gemäß der Erfindung schließt sich der keglige Teil des Randes an den WuIstsits mit einer S-Kurve an, deren Äste verschiedene Längen und Krümmungen haben können. Zweckmäßig hat diese Yerbindungskurve einen Ast, der den Wulstsitz berührt und einen anderen Ast, der den kegligen Teil des Randes berührt. Ferner ist es zweckmäßig, daß die den beiden Kurvenästen gemeinsame Biegungsstelle sich radial auf der Höhe der Wulstkernseele befindet und wenn die Tangente an die Verbindungskurve an dieser Stelle zur Mittelachse der mittleren Faser der Karkasse parallel verläuft.

Die Felge gemäß der Erfindung weist außerdem zweckmäßig Wulstsitze auf,, die eine verhältnismäßig kleine Neigung, nämlich eine Neigung unter 15°, haben.

Nach außen hin, nämlich in axialer Richtung, endet der

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keglige Teil des Felgenrandes in einer Umbiegung, die der Versteifung dient und Beschädigungen der Wulste bei der Reifenmontage verhindern soll« Zweckmäßig befindet sich das äußere Ende des kegligen Randteiles oberhalb des Wulstkernes. In axialer Richtung nach außen gesehen ist der Wulstkern also zweckmäßig von dem Rand gemäß der Erfindung überdeckt, d_e tu , die äußere Umbiegung des kegligen Teiles soll radial über den Wulstkern hinausragen.

Indessen ist der Felgenrand im radialen Querschnitt im allgemeinen weniger hoch als der Rand einer üblichen Felge. Dies erleichtert die Reifenmontage und bietet bei einer Tiefbettfelge die Möglichkeit, die Tiefe des Bettes zu verringern und damit den für die Bremsorgane zur Verfügung stehenden Raum zu vergrößern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt die Zeichnung in schematischer Barstellung. Hierin sind:

Fig. 1 ein Meridianhalbschnitt durch einen Reifen gemäß der Erfindung, der einem Meridianhalbschnitt eines üblichen Reifens mit deia gleichen H/B-Verhältnis überlagert ist,

Fig. 2 ein gleicher Schnitt durch die Wulstbereiche der Reifen nach Fig. 1 und durch die dazugehörigen Felgenabschnitte in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 ein Meridianprofil einer Felge gemäß der Erfindung, die einer üblichen Felge mit einem um 90° hochgebogenen Rand überlagert ist,

Fig. 4 ein Bild der Gleichgewichtskurve der mittleren Faser einer von der Scheitelbewehrung entblößten nur dem Aufblasdruck des Reifens unterworfenen radialen Karkasse,

Fig. 5 ein Meridianhalbschnitt eines Luftreifen-

und Felgensatzes gemäß der Erfindung, wobei der Reifen mit vollen Linien in aufgeblasenem Zustand und mit gestrichtelten Linien in aufgeblasenem, jedoch unter einer Last auf dem Boden zusammengedrückten Zustand dargestellt ist und

Fig. 6 eine auf den Yftilst- und Felgenrandbereich beschränkte Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform des Luftreifen- und Felgensatzes nach Fig. 5 mit den gleichen Reifenabmessungen H und B, jedoch mit einer wesentlich schmäleren Felge.

In den Fig. 1 und 2 sind die Bezugszahlen ganz allgemein mit dem Zusatz A versehen, wenn es sich um einen Luftreifen und/oder um eine Felge der Erfindung handelt, während die

Bezugszahlen den Zusatz B tragen, wenn damit ein üblicher Reifen und/oder eine übliche Felge bezeichnet ist« Zur Bezeichnung von Teilen, die beiden Luftreifen und/oder Felgen gemeinsam sind, dienen Bezugszahlen ohne Hinzufügung eines Buchstabens»

Die der Erfindung entsprechenden Teile sind überdies mit vollen Linien, die bekannten Teile dagegen mit gestrichelten Linien dargestellt.

Aus Pig. 1 ist die Hälfte eines Meridianschnittes eines Reifens der Erfindung und die Hälfte eines Meridianschnittes eines üblichen Reifens ersichtlich. Jeder der Reifen hat eine radiale Karkassenbewehrung, die durch ihre mittlere Faser 1A, 1B dargestellt ist, eine Scheitelbewehrung 3 und einen auf dieser liegenden Laufstreifen 4.

Me Karkassenbewehrung 1A, 1B ist in den Wulsten um die Wulstkerne 2A, 2B zurückgeschlagen_e In beiden Reifen liegt die Karkassenbewehrung an dem gleichen Profil der Scheitelbewehrung 3 an. Die Bewehrung dieser Reifen ist überall mit Gummi bedeckt, insbesondere an dem Laufstreifen 4, den Seitenwänden 5 und den Wulsten 6A, 6B.

Im Wulstbereich tangiert die Karkassenbewehrung 1A des Reifens gemäß der Erfindung ohne Wechsel der Konkavität an dem Punkt 7A, den Wulstkern· ■2A, um den sie dann herumgeführt ist» Yön dem Punkt 7A ab folgt die Karkassenbewehrung

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1A der vorstehend definierten mittleren Gleichgewichtskurve, Ms sie an die Scheitelbewehrung herangeführt ist. Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die mittlere Kurve (in vollen Linien) in der !Jähe der Schulter korrigiert, so daß sie unterhalb der Scheitelbewekrung 3 tangential verläuft. Sie entfernt sich dort also von der gestrichelt dargestellten mittleren Gleichgewichtskurve .

Im Gegensatz wechselt bei dem üblichen Reifen die Karkassenbewehrung 1B ihre Konkavität im Punkte 8B in der Nähe des Wulstbereiches, um dann den Wulstkern 2B zu umschlingen, Yon dem Punkt 7B ab, wo die Karkassenbewehrung 1B den Wulstkern berührt, folgt die Karkassenbewehrung 1B bis unter die Scheitelbewehrung 3 einer mittleren Kurve, die sich von derjenigen des Reifens nach der Erfindung insbesondere in dem unteren Teil der Reifenseitenwand unterscheidet.

Die zu den beiden Reifen gehörenden Felgen sind in Fig. nur durch den äußeren Umriß 9A, 9B der den Wulsten 6A, 6B benachbarten und diese berührenden Felgenteile dargestellt. Man erkennt, daß diese Felgenteile von den Wulstsitzen ab nach außen hin verschiedenen Verlauf haben. So hat der Rand 1OA der Felge gemäß der Erfindung einen schrägen Abschnitt, der etwa parallel dem gegenüberliegenden Abschnitt der mittleren Faser des Reifens gemäß der Erfindung verläuft.

In Figo 1 sind auch die charakteristischen Abmessungen des

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Meridianquerschnittes der betreffenden Reifen ersichtlich. H ist die Höhe und B die Breite des Reifens, während Io die Felgenbreite ist. Die Felgenbreite Lo entspricht hier der axialen Entfernung zwischen den Schnittpunkten P der Verlängerung jedes der beiden Sitze 22 mit der Tangente T an das obere Ende der Kurve 0, welche diese Sitze mit jedem Felgenrand verbindet.

Ein Vergleich zwischen zwei Reifen von den Abmessungen DR 50-15 (nach den Hormen der Tire and Rim Association), wobei im Falle des einen die üblichen Karkassen- und Felgenprofile gegeben sind, während im Falle des anderen die Karkassen- und Felgenprofile der Erfindung entsprechen, hat folgende Ergebnisse geliefert:

Belastung Eindrückung übliches Profil Profil gemäß der

Erfindung

Auf blas- " " Aufblas-(daW) (mm) druck Querstei- druck Quersteifig-

figkeit keit (bar) (daN/mm) (bar) (daff/mm)

275	17	1	,6	8,4	1	,54	9,	3
550	28	2	,0	8,7	1	,92	9,	2

Wie man sieht, ergibt der Reifen gemäß der Erfindung eine Eindrückung und eine Belastung, die denjenigen des üblichen Reifens unter einem geringeren Aufblasdruck entsprechen, wobei jedoch eine größere Quersteifigkeit erzielt

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wird. Das Straßenverhalten und insbesondere der Fahrkomfort, die Bodenhaftung und die Stabilität sind also wesentlich verbessert.

3 ist eine mehr ins Einzelne gehende Darstellung eines Teiles der äußeren Profile 2OA, 20B einer Felge gemäß der Erfindung und einer üblichen Felge, die zu den Reifen nach Fig. 1 und 2 passen.

Die beiden Profile 2OA und 2OB unterscheiden sich einerseits durch ihre gegenüber den Wulstsitzen 22 axial äußeren Teile und andererseits durch die Tiefe des Bettes 21A, 21B.

Die Felge mit dem Profil 2OA gemäß der Erfindung hat einen Sitz 22, der durch eine S-förmige Kurve 23A verlängert ist, deren an den Sitz 22 angrenzender Ast zur Aufnahme der nicht dargestellten Wulstferse des Reifens dient, während der radial äußere Ast mit dem schrägen Abschnitt 25A des Felgenrandes verbunden ist. Dieser schräge.Abschnitt 25A läuft in ein Felgenhorn 26A aus. Das Felgenprofil 20A gemäß der Erfindung unterscheidet sich von dem Profil 2OB einer üblichen Felge von der Abrundung 24 ab, die die Wulstferse aufnimmt.

Das Profil 2OA kann aber auch schon von dem Wulstsitz ab einen unterschiedlichen Verlauf haben oder gar

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einen V/ulstsitz 22 haben, der in seiner Breite und seiner Neigung abweicht. Das Profil 2oB einer üblichen Felge hat einen zu der Drehachse unter 90 verlaufenden Abschnitt 25B, der in dem Felgenhorn 26B endet. Gemäß der Erfindung hat der gesamte Rand 23A, 25A, 26A der Felge eine radiale Ausdehnung, die geringer ist als diejenige der Randteile 24, 25 B, 26B der üblichen Felge. Die verminderte Randhöhe der Felge gemäß der Erfindung und ihr besonderes Profil erleichtern die Reifenmontage, da der Durchmesser des Felgenbodens 21A gegenüber demjenigen des Felgenbettos 21B der üblichen Felge vergrößert werden kann. Die Erfindung erlaubt also eine Vergrößerung des innerhalb der Felge zur Verfügung stehenden Raumes.

Die mittlere Faser einer Radialkarkasse, die allein dem Aufblasdruck ausgesetzt ist, zeigt Fig. 4. In diese Fig. sind die Mittelachse ZZ', die Drehachse XX¹ der Karkasse und somit des Reifens und die Äquatorialachse eingezeichnet, welche die beiden Punkte E und E^r verbindet, wo die Karkasse ihre größte Breite und Tangenten hat, welche zu der Mittelachse ZZ' parallel verlaufen. Die Äquatorialachse EE* ist ihrerseits zu der Drehachse XX^f parallel.

Die beiden Äste der mittleren Faser laufen in dem Scheitel A zusammen und schneiden sich in dem Punkte C, wobei die Punkte A und C auf der Mittelachse ZZ¹ liegen.

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In dem Scheitelpunkt A haben beide Äste eine gemeinsame Tangente, die zu der Drehachse XX¹ parallel verläuft. Außerdem hat jeder der Äste in dem Punkt D bsv/. D¹ eine andere Tangente, die der Drechachse XX¹ parallel ist.

In !Fig. 4 sind außerdem die Radien Re und Rs der Äquatorpunkte E, E¹ bzw. des Scheitelpunktes A eingezeichnet. An einer beliebigen Stelle M der mittleren Paser, die durch die vorstehend genannten Formeln (1) und (2) definiert ist, hat die mittlere Faser einen sich aus der Formel (1) ergebenden Krümmungsradius ρ . Die Länge des auf der im Punkte M an die neutrale Faser gelegten Tangente errichteten Lotes zwischen dem Punkte M und der Äquatorialachse EE¹ ist gleich /^ entsprechend der Formel (2).

Die Fig. 5 tmd 6 zeigen zwei Ausführungsbeispiele von Reifen gemäß der Erfindung, wobei der Reifen gemäß Fig. 5 eine breitere und derjenige nach Fig. 6 eine schmälere Felge hat. In diesen Pig. sind die mittleren Fasern 41 bzw. 51 der Karkasse des aufgeblasenen und auf einer dazu passenden Felge montierten Reifens dargestellt, während das Profil 42 bzw. 52 dieser mittleren Faser dem um 21 % der vorstehend definierten Höhe H eingedrückten Reifen entspricht. Die beiden Reifen haben die gleiche Höhe H über der Felge, die gleiche maximale Karkassenbreite B, den gleichen Felgendurchmesser D und die gleiche Scheitelbewehrung 43« Sie sind auch für die gleiche Belastung bestimmt.

Die beiden Ausführungen unterscheiden sich durch die Felgenbreite Lo (Fig. 5) bzw. L¹O (Fig. 6). LO ist

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dabei kleiner als Lo. Aus diesem Unterschied der Felgenbreite ergibt sich eine Verminderung der Quersteif igkeit des Reifens nach Fig. 6. Strukturell wirkt sich dies in einer abgewickelten Länge der Karkasse 51 aus, die größer als diejenige der Karkasse 41 ist. Außerdem ist die Tangente an dem Berührungspunkt 54 mit dem Wulstkern 55 gegenüber der Drehachse weniger geneigt. Der Reifen nach Fig. 6 ist somit besonders in der unteren Karkassenzone durch die größere Gestaltungsfreiheit, die die Erfindung bietet, begünstigt.

Aus Fig. 5 ist auch ersichtlich, daß der Randteil 46 der Felge 47, welcher dem entsprechenden Abschnitt der mittleren'Faser der Karkasse parallel verläuft, etwa geradlinig ist. Demgegenüber hat der entsprechende Randteil 56 nach Fig„ 6 eine dem Innern des Reifens zugekehrte Konkavität. Der gesamte Rand 57 nach Fig. 6 nimmt einen größeren Raum ein als derjenige nach Fig. 5« Dadurch wird die Felge, deren Breite LO gegenüber der Breite Lo nach Fig. 5 vermindert ist, verstärkt. Im Falle dieser Fig₀ liegt ein brauchbarer Wert des Verhältnisses h/r der Höhe h des Felgenrandes 47» 57 zu dem Radius r der Kantenabbiegung des Randes zwischen 1,5 und 2,5.

Patentansprüche

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Claims

Pat entansprüche

Luftreifen- und Felgensatz, bei den. der Luftreifen ein Höhen-Breitenverhältnis H/B kleiner als 1 aufweist und eine wenigstens in der unteren Hälfte der Reifenhöhe radiale, sich von einer Wulst zur anderen erstreckende Karkassenbewehrung sowie eine zweckmäßig an den Rändern verstärkte Scheiterbewehrung hat, während die Felge "beiderseits eines Bettes einen Wulstsitz bildet, an den sich ein Rand und gegebenenfalls ein Felgenhorn anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Karkassenbewehrung mit ihrer mittleren Faser wenigstens von der halben Seitenwandhöhe ab bis zu den Wulstkernen der natürlichen Gleichgewichtskurve folgt, die sich bei einer einzigen radialen Karkassenlage ergibt, welche von der Scheitelbewehrung entblößt ist und dem Reifeninnendruck unterliegt, wobei diese Kurve die Wulstkerne tangiert und durch die Ränder der Scheitelbewehrung in einem radialen Abstand H von den Wulstsitzen auf der Felge und durch die Äquatorpunkte verläuft, wo die Seitenwände einen größten Abstand B haben und jede eine zur Mittelachse parallele Tangente hat,

b) die Felge einen Rand hat, der mit einem wesent-

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lichen Teil zu dem gegenüberliegenden Segment der mittleren Faser der Karkassenbewehrung etwa parallel ist, wobei dieser Randteil nach innen über eine S-Kurve mit dem Wulstsitz verbunden ist und außen in einer Umbiegung in Richtung der Rotationsachse endet.
2.) Luftreifen- und Pelgensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Paser der Karkassenbewehrung an einer in einem Abstand R von der Drehachse befindlichen Stelle einen Krümmungsradius phat, der sich aus der Formel

.2 R
3.) luftreifen- und Felgensatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ka,rkassenbewehrung tangential unter der Scheitelbewehrung einläuft.
4·) Luftreifen- und Felgensatz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Karkassenbewehrung durch Vergrößerung der Felgenbreite erhöht ist.
5.) Luftreifen- und Felgensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der keglige Teil des Felgenrandes gegenüber der

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Drehache nach außen unter einem Winkel geneigt ist, der kleider als 90° ist und normalerweise zwischen 20° und 6o°, vorzugsweise etwa 45° beträgt.
6«) Luftreifen- und Felgensata nach Anspruch 5_} dadurch gekennzeichnet, daß der keglige Teil des lelgenrandes ein geradliniges oder leicht gebogenes Profil hat.
7.) Luftreifen- und Felgensatz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der keglige Teil des Felgenrandes eine axiale Breite hat, die etwa dem Durchmesser des Wulstkernes entspricht.
•8.) Luftreifen- und Felgensatz nach Anspruch 5, 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die S-Kurve, welche den kegligen Bereich des Felgenrandes mit dem Wulstsitz verbindet, einen Teil hat, der den Wulstsitz tangiert und einen Teil aufweist, der den kegligen Felgenrandbereich tangiert, wobei sich die diesen beiden Teilen gemeinsame Stelle des Biegungswechsels radial auf der Höhe der Seele des Wulstkernes befindet und die Tangente an die Stelle des Biegungswechsels zur Mittelachse der mittleren Faser der Karkasse parallel verläuft.
9.) Luftreifen- und Felgensata nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkrümmung des Felgenrandes radial über den Wulstkern hinausragt.

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