DE2434760A1

DE2434760A1 - Luftreifen fuer fahrzeugraeder

Info

Publication number: DE2434760A1
Application number: DE2434760A
Authority: DE
Inventors: Mario Mezzanotte
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1973-07-23
Filing date: 1974-07-19
Publication date: 1975-02-06
Also published as: JPS5071005A; LU70576A1; IE40161B1; FR2238600A1; IT991332B; GB1479032A; IE40161L; BE817972A; CA1010765A; NL7409928A; DK394374A; FR2238600B1; AU7149774A; AR199842A1; US3973612A

Description

MACHQEREIOHT

Dr. E. Wleganci, DIpl.-fng. W. Nlomaii»

Dr. M. Kohltr, Dlpl.-tag. C. Gernharit

Patentanwälte ο | -j Hamburg 50 - KönlgetraB© 2ß '

Tel. No. 381233 ΤβΙβχί 212979

W.26 401/74 12/Hh

Industrie Pirelli S.p.A« Mailand (Italien)

Luftreifen für Fahrzeugräder.

Die Erfindung bezieht sieb auf Luftreifen für Fahrzeugräder, und insbesondere auf sogenannte Radialreifen, d.h. auf Reifen, die mit einer Karkasse versehen sind, die aus Schnüren gebildet ist, die in radialen Ebenen verlaufen oder mit radialen Ebenen einen kleinen Winkel bilden.

Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf Gürtel» ausführungen für Radialreifen.

Es ist bekannt, daß ein sogenannter Gürtel das Verhalten des Reifens in kritischer Weise beeinflußt, und zwar in Übereinstimmung mit seiner Geometrie, nämlich dem tfinkelverhältnissen oder Winkellagen der ian darstellenden Schnüre, unü in Übereinstimmung mit äen Materialien, aus denen die Schnüre gebildet sincU

Reifen dieser Art sind für ihre lange Lebensdauer und für andere^ wichtige Funktionseigenschaften wie Straßenhaftung, Fanrsieherheit und Komfort bekannt.

Im" fiinblick auf diese Merkmale haben die Geometrie und die"Auswahl der Materialien für den Gürtel eine be- -ψ r .

sondere Bedeutung, und die bis heute erhaltenen Ergebnisse bei verschiedenen bekannten Anwendungen sind zufriedenstellend. Jedoch hat das immer zunehmende Bedürfnis für bessere Leistung von Reifen zur Verwendung von Gürtelausführungen geführt, die das Bestreben haben, insbesondere die Straßenhaftung und die Fahrsieherheit zu verbessern. Die Folge sind eine Verringerung des Komforts zufolge übermäßiger Steifheit des Gürtels sowie Verkürzung der Lebensdauer, hauptsächlich wegen schneller und unregelmäßiger Abnutzung.

Die Erfindung bezweckt, einen Reifen zu schaffen, der abgesehen von guter Straßenhaftung und guter Fahrsicherheit auch guten Komfort und regelmäßige Abnutzung bietet. Erreicht wird dies durch gleichzeitige Verwendung von Textilschnurla— gen oder Metallschnurlagen, die in geeigneter Weise übereinander angeordnet sind, und durch eine Ausrichtung der Schnüre der verschiedenen Lagen in vorbestimmten Winkeln.

In Übereinstimmung mit den vorstehenden Ausführungen ist Gegenstand der Erfindung ein Luftreifen für Fahrzeug— räder, wobei der Reifen eine radiale Karkasse, eine Lauffläche und einen Gürtel aufweist, der aus Textilsehnurlagen und Metallschnurlagen gebildet ist. Ein solcher Reifen umfaßt gemäß der Erfindung

a) wenigstens einen Metallschnurstreifen, dessen Schnüre mit Bezug auf die Äquatorialachse des Reifens in einem Winkel zwischen 10 und 30° verlaufen, wobei der Streifen so umgelegt ist, daß wenigstens eine Faltlinie an jeder Seitenkante vorhanden ist, und wobei der umgelegte Streifen einen größeren Streifenteil einer Breite, die nicht kleiner als die Breite der Reifenlauffläche ist, und zwei kleinere Streifenteile hat, deren jeder eine Breite hat, die zwischen 20 io und hO %

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der Breite des größeren Streifenteiles liegt, und

Tb).,,wenigstens eine Textilschnurlage₉ deren Schnüre in einer Richtung parallel zur Äquatorialachse des Reifens verlaufen, wobei das Material der Schnüre derart gewählt ist, daß die Länge der Schnüre sich verkürzt, wenn sie der Wirkung von Wärme unterworfen werden, und wobei diese Lage radial außerhalb der Metallschnurlage oder Metallschnurlagen angeordnet ist und eine Breite hat, die kleiner als die Breite des größeren Streifenteiles des umgelegten Streifens ist.

In der vorliegenden Beschreibung umfaßt der Ausdruck "'Breite der Lauffläche" den gesamten Teil des Reifens, der mit dem Erdboden in Berührung kommt, und zwar sowohl während des Geradeausfahrens als auch während des Kurvenfahrens, so daß bei Reifen, die eine Lauffläche haben, die über mehr oder weniger breite Verbindungszonen in abgerundeter Form in die Seitenwand übergeht, die Lauffläche auch von dem seitlichen Teil, der die Verbindungszonen betrifft, dargestellt ist.

Der Hauptvorteil, der durch die oben beschriebene Gürtelausführung erhalten wird, ergibt sich aus der Tatsache, daß die umgelegten Metallschnurstreifen, deren Schnüre mit Bezug auf die Äquatorialachse des Reifens schräg verlaufen, in der Lage sind, den beim Fahren auf den Reifen ausgeübten Querbeanspruchungen zu widerstehen. Insbesondere tragen die an jeder Seitenkante des Gürtels vorhandenen Umlegungen wesentlich dazu bei, die Quersteifheit des Gürtels zu erhöhen, wobei sie weiterhin in der Lage sind, der Wirkung der Zentrifugalkraft, die insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten zu berücksichtigen ist, wirksam zu widerstehen.

Eine Versteifungswirkung der Metallschnüre ist durch die Textilschnüre verhindert, die in Umfangsrichtung angeordnet sind und den Torsionsbeanspruchungen entgegenwirken können, die der Reifen erleidet, wenn er eine Richtungsänderung erfährt.

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Das Ergebnis dieses Zusammenarbeitens ergibt sich abgesehen 'davon, daß es abhängig ist von der besonderen Anordnung"der Schnüre, auch aus der Art des diese Schnüre bildenden Materials, welches die Eigenschaft hat, unter der Einwirkung von Wärme zu schrumpfen.

Tatsächlich haben die Textilschnurlagen ein Bestreben, als Folge der während der Vulkanisation erfahrenen Wärmebehandlung zu schrumpfen. Diese Schrumpfung würde zum Zeitpunkt des Herausnehmens des Reifens aus der Form stattfinden, wenn die Schnüre tatsächlich frei wären, ihre Länge zu verringern. Jedoch verhindert in der Praxis das Vorhandensein der Metallschnurstreifen, deren Schnüre guten Widerstand gegen Druckbeanspruchung haben, eine Schrumpfung der Textilschnüre.

Wenn der Reifen abgekühlt ist, befinden sich die Textilschnüre daher in vorgespanntem Zustand, wodurch die Dehnbarkeit der Schnüre verringert wird und ihre dynamometrischen Eigenschaften den dynamometrischen Eigenschaften der Metallschnüre des darunter liegenden umgelegten Streifens ähnlich wird.

Durch diese Verringerung der Dehnbarkeit wird diesen Schnüren ein weiterer Widerstand gegenüber den an dem Reifen angreifenden Torsionsbeanspruchungen erteilt.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß ein Gürtel gemäß der Erfindung mit Bezug auf an dem Reifen angreifende Querbeanspruchungen, Torsionsbeanspruchungen und Umfangsbeanspruchungen eine beträchtliche Steifheit besitzt, wodurch eine gute Basis für die Blöcke der Lauffläche gegeben ist, die auf diese Weise versteift sind und demgemäß eine geringere Bewegbarkeit zu dem Zeitpunkt haben, zu welchem sie in die Eindrückfläche am Boden eintreten oder aus dieser heraustreten. Daher trägt dieses Merkmal dazu bei, das Gleiten der Lauffläche am Erdboden zu verringern, so daß auch die Abnutzung minimiert wird.

Da weiterhin Abnutzung bei einem Radialreifen in den seitlichen Zonen der Lauffläche allgemein sich schneller

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ergibt als in der mittleren Zone der Lauffläche, wird durch die größere Steifheit, die dadurch erhalten wird, daß der Metallschnurstreifen an jeder Kante des Gürtels gemäß der Erfindung umgelegt wird, der weitere Vorteil erhalten, daß das Auftreten unregelmäßiger Abnutzung, die an der Oberfläche der Lauffläche lokalisiert ist, wesentlich verringert wird.

Da die verringerte Beweglichkeit der Laufflächenblöcke oder Laufflächenstollen eine günstige Wirkung hinsichtlich der Abnutzung hat, wie es oben beschrieben ist, ermöglicht dieses Merkmal auch eine beträchtliche Verbesserung der Straßenhaftung des Reifens auf nasser Fahrbahn. Da die Blöcke und die Nuten der Lauffläche das Bestreben haben, ihre ursprüngliche Formstellung oder geformte Stellung beizubehalten und daher eine Änderung des Laufflächeninusters, hervorgerufen von den auf den Reifen beim Fahren wirkenden Beanspruchungen, weniger wahrscheinlich ist, ergibt es sich, daß es leichter ist, die Aufnahme von Wasser von der Fahrbahn zu vermeiden, und daß die Lauffläche besser in der Lage ist, den Wasserfilm zwischen Reifen und Fahrbahn aufzubrechen mit einer sich daraus ergebenden Verbesserung der Straßenhaftung.

Eine Gürtelausführung gemäß der Erfindung führt, abgesehen von den oben beschriebenen Vorteilen, zur Verbesserung des Reifenkomforts. Da die gegenüberliegenden Enden der kleineren Streifenteile des umgelegten Metallschnurstreifens die Äquatorial achse des Reifens nicht erreichen;, sondern in geeignetem Abstand you dieser liegeß_s ist öle mittlere Zone des Gürtels in radiales* Richtung biegsamer als die seitliche Zone, woraus sich eine vorteilhafte WirtasBg auf den Grad des Komforts des Reifens ergibt_o

Gemäß einer bevorzugten Ausfühnmgsfona der Erfindung liegen die gegenüberliegenden Enden der kleineren Streifenteile des umgelegten Metallschnurstreifens in gleichen Abständen von der Äquatorialachse des Reifens und sie liegen in einem Abstand voneinander, ö@r zwischen 20 fo und 60 f»

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der Breite des größeren Streifenteiles des umgelegten Streifens liegt* -

Vorzugsweise liegen die kleineren Streifenteile des umgelegten Streifens radial außerhalb des größeren Streifenteiles der Einfassung.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. i zeigt schematisch eine Schnittansicht der Laufflächenzone eines Reifens gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Draufsicht des Gürtels des Reifens gemäß Fig. 1, wobei Teile weggebrochen sind, um den Verlauf der Schnüre zu zeigen.

Fig. i zeigt im Querschnitt einen Reifen mit einer Lauffläche" i und einer Karkasse 2, wobei die Karkasse 2 durch Schnüre gebildet ist, die in radialen Ebenen liegen oder mit diesen Ebenen einen kleinen Winkel bilden.

Ein Gürtel 3 ist zwischen der Karkasse 2 und der Lauffläche i angeordnet. Er umfaßt einen Metallschnurstreifen und zwei Textilschnurlagen 5 und 6, deren Schnüre aus Polyamid gebildet sind. Die Textilschnurlagen 5, 6 sind radial außerhalb des Metallschnurstreifens k angeordnet.

Der Metallschnurstreifen k hat zwei Umlegungen, und zwar je eine 7 bzw. 8 an den Seitenkanten des Gürtels 3 derart, daß ein breiter Streifenteil 9 und zwei schmalere Streifentelle 10 und Ii, die auch aus Fig. 2 ersichtlich sind, gebildet sind. Die schmaleren Streifenteile 10 und ii liegen radial außerhalb des breiteren Streifenteiles 9.

Die Breite L des breiteren Streifenteiles 9 entspricht im wesentlichen der Breite der Lauffläche i, wobei hier unter Lauffläche der gesamte Teil des Reifens zu verstehen istj der sowohl während des Geradeausfahrens als auch beim Kurvenfahren mit der Fahrbahn in Berührung kommt«, Diese Breite L ist bei dem Beispiel gemäß Fig. 1 durch die Länge zwischen den Ecken 12 und 13 bestimmt.

Die Breite 1 jedes schmaleren Streifenteiles 10, ii

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ist kleiner als die Breite L und sie beträgt bei dem Beispiel gemäß Fig. i 30 % der Breite L des breiteren Streifenteiles 9..,«

Auf diese Weise liegen die gegenüberliegenden Enden Ik und 15 der schmaleren Streifenteile 10 und ii in einem Abstand voneinander, der kO % der Breite L des breiteren Streifenteiles 9 entspricht, und sie liegen jeweils in gleichem Abstand von der Mittellinie XX des Schnitts.

Wie aus Fig. 2 besser ersichtlich, verlaufen die Metallschnüre des breiteren Streifenteiles 9 zueinander parallel und sie liegen in einem Winkel ^ von 20 schräg zur Äquatorialebene des Reifens. Dementsprechend verlaufen die Metallschnüre der schmaleren Streifenteile 10 und 11 mit Bezug auf die gleiche Ebene in entgegengesetzter Richtung schräg, d.h., sie liegen in einem Winkel β von 20° schräg (Fig. 2).

Radial außerhalb des breiteren Streifenteiles 9 und der beiden schmaleren Streifenteile 10 und il befinden sich zwei Lagen 5 und 6 aus Polyamidschnüren, und diese Schnüre sind entlang der Umfangsrichtung des Reifens ausgerichtet. Diese Lagen 5 und 6 haben eine im wesentlichen gleiche Breite oder eine graduierte Breite aus Gründen der Konstruktion bzw. Ausführung. Der Wert dieser Breite ist größer als der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Enden Ik und 15 der schmaleren Streifenteile 10 und Ii des umgelegten Metallschnurstreifens h_t jedoch ist er kleiner als die Breite L des breiteren Streifenteiles 9 des Streifens k. Genauer gesagt liegt bei dem Beispiel gemäß den Fig. 1 und 2 die Breite der Lagen 5 und 6 in der Größenordnung von JO % der Breite L des breiteren Streifenteiles 9 des Metallscimurstreifens 4.

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Claims

Patentansprüche

1. Luftreifen für Fahrzeugräder, mit einer radialen Karkasse? einer Lauffläche und einem Gürtel, dadurch gekennzeichnet, daß der Gürtel aus Textilschnurlagen und .Metallschnurlagen gehildet ist und wenigstens einen Metall schnürst reif en (4) aufweist, dessen Schnüre mit Bezug auf die Äquatorialebene des Reifens in einem Winkel zwischen 10 und 30 schräg verlaufen, der Streifen (4) derart umgelegt ist, daß wenigstens eine Faltlinie an jeder Seitenkante vorhanden ist, der umgelegte Streifen einen breiteren Streifenteil (9) einer Breite, die nicht kleiner als die Breite der Reifenlauffläche (l) ist, und zwei schmalere Streifenteile (10, 11) aufweist, deren jeder eine Breite hat, die zwischen 20 fo und 40 % der Breite (L) des breiteren Streifenteiles liegt, wenigstens eine Textilschnur!age (z.B. 5) vorgesehen ist, deren Schnüre parallel zur Äquatorialachse des Reifens verlaufen, das Material der Schnüre derart ist, daß die Länge der Schnüre verringert wird, wenn sie der Wirkung von Wärme unterworfen werden,, und daß diese Lage (5) radial außerhalb des Metallschnurstreifens (4) angeordnet ist und eine Breite hat, die kleiner als die Breite des breiteren Streifenteiles (9) des umgelegten Streifens (4) ist.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Enden (14, 15) der schmaleren Streifenteile (10, Ii) von der Äquatorialachse (XX) des Reifens in gleichem Abstand liegen und voneinander in einem Abstand liegen, der zwischen 20 % und 60 fo der Breite (L) des breiteren Streifenteiles (9) des umgelegten Streifens (4) liegt.

3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schmaleren Streifenteile (10, Ii) des umgelegten Streifens (4) radial außerhalb des breiteren Streifenteiles (9) liegen.

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4. Luftreifen nach einem .der Ansprüche 1 Ibis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Textilschnurlage (z.B. 5) eine Breite hat, die größer ist als der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Enden (14, 15) der schmaleren Streifenteile (iO, 11) des unigelegten Metallschnurstreifens (4) und kleiner als die Breite des breiteren Streifenteiles (9) des umgelegten Streifens (4) ist.

5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Textilschnurlage (5) zwischen 50 % und 80 % der Breite (L) des breiteren Streifentei— les (9) des umgelegten Metallschnurstreifens (4) liegt.

6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Textilschnurlagen (5, 6) radial außerhalb des umgelegten Metallschnurstreifens (4) angeordnet ist.

7. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüre der Textilschnurlage oder Textilschnurlagen Polyamidschnüre sind.

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L e e r s e i t e