DE2508372A1

DE2508372A1 - Luftreifen fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2508372A1
Application number: DE19752508372
Authority: DE
Inventors: Yves Masson
Original assignee: Pneumatiques Caoutchouc Manufacture et Plastiques Kleber Colombes SA
Current assignee: Pneumatiques Caoutchouc Manufacture et Plastiques Kleber Colombes SA
Priority date: 1974-02-26
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1975-08-28
Also published as: FR2261889B1; GB1502654A; BE825952A; FR2261889A1; IT1030221B

Description

PATENTANWALT«

H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN DIPL..ING. A. Gf. v. WENGERSKY 2508372

8 München 2, Rosental 7, 2-Aufg.

Tei.-Adr. Lelnpat München Telefon (089) 2603989

Postscheck-Konto: München 220 45-804

^den2ü. i'ebruar

Unser Zeichen

m GAS oü

^iI

JJES CAOUxOIiGUC i-iAiiUFAGTUiiE Εϊ PLASTIKS CüLOiiBES, Golooibee/Frankreicii

Luftreifen für Fahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen mit Eadialkarkasse und einem zwischen Karkassenscheitel und Laufstreifen eingelegten Verstärkungsgürtel. Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere "iit niederquerschnittsreifen, also nit Reifen, bei denen das Verhältnis zwischen der Höhe E und der Breite V, dos ..■.eilons gleich oder kleiner 0,8 ist. Derartige Reifen sind zur Ausrüstung von sehneHfahrenden Straßenfahrzeugen, v.äe 'louren- ;md Sport-Wagen bestimmt.

Es ist Ziel der Erfindung, die Lebensdauer des Sclieiteljereichs des Luftreifens zu erhöhen und awar insbesondere dadurch, Uaώ das Auftreten von Ablöseerscheinungen zwischen den bändern ues Verstärkungsgürtels und den Karkassenschultern oder zwischen den !(ändern der G-ewebelagen Ik Verstärkungsgürtel selbst unterdrückt oder erheblich verzögert werden. Dabei soll das Kurven-

509835/0770

fahrverhalten des Luftreifens verbessert werfender also eine Fähigkeit zum Nehmen von Kurven mit erhöhter Geschwindigkeit ohne Verlust der Haftung erhält.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die Karkassenschultern unterhalb der seitlichen Ränder des Verstärkungsgürtels mittels zweier übereinandergelegter Streifen verstärkt, die aus einer anisotropen Kautschukmischung hohen Widerstandes in einer einzigen dichtung bestehen, wobei die Ilichtungen größten Widerstandes der Streifen durch deren Übereinander legen unter Winkeln gekreuzt sind, deren G-rößenordnung 20 bis 60° bezüglich der Umfangsrichtung des Luftreifens beträgt.

Ausführungsbeispiele von erfindungsgeraäßen Luftreifen ^; sind in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt, die jeweils Querschnitte durch den Luftreifen darstellen.- '

Diese Luftreifen haben eine Karkasse 10, die aus einer | oder mehreren Lagen eines Kordgewebes besteht, ils handelt sich : dabei um Gewebe ohne Schußfäden oder mit leichtem Schuß. Die Fäden bestehen aus Kunstseide, Uylon, Polyester, Glasfasern oder! Metall und liegen in iiadialebenen des iieifens. Die iiänder 11 der Karkassenlagen sind um Wulsteinlagen 12 der Wülste herumgeschlagen. Die Karkasse ist seitlich mit Flankenbändern 13 belegt und trägt auf ihrem Scheitel einen Verstärkungsgürtel 14, der in Umfangsrichtung undehnbar ist. Über dem Verstärkungsgürtel ist ein Laufstreifen 15 angeordnet, der mit einer für den Verwendungszweck des Eeifens geeigneten Profilierung versehen ist.

Die in den Zeichnungen dargestellte Querschnittsform

509835/0770

der Luftreifen ist diejenige, die sie in nichtaufgeblasenem . Zustand haben, d.h. die Gestalt, die sich im Formungsprozeß ι ergibt. Es ist die kennzeichnende Form für Wiederquerschnitts- ^! reifen, bei denen das Verhältnis von Höhe H zur Breite W gleich ί oder kleiner 0,8 ist und die Lauffläche in Querrichtung im '< wesentlichen eben oder gering gewölbt ist. Diese Oberfläche,
also die Laufflächenbreite ist bei normal aufgeblasenes und
belastetem Reifen mindestens gleich oder größer als der Abstand
B der Wülste des Luftreifens voneinander, die an den Kanten : der Felge in Anlage sind. i

Fig. 1 zeigt einen Luftreifen, bei dem der Verstärkungsgürtel 14 aus zwei übereinander gelegten Verstärkungslagen 16 ; und 17 gleicher Breite besteht, wobei diese Breite im wesent- ; liehen gleich der Laufflächeiibreite L an der Oberfläche des j _üufstreifens 15 ist. Jede der Verstarkungslagen 16 und 1?
besteht aus Textil- oder Metallfäden, die kleine Winkel der ' G-röiSenordnung von 20° sit der ütnfangs ebene des Luftreifens
j-.lden. Die seitlichen Länder der Verstärkungslagen 16 und 17 j könnten auch abgestuft ausgeführt sein, wobei beispielsweise
die obere Verstärkungslage 17 weniger breit wäre als die untere, der Karkasse nähere Verstärkungslage 16.

Fig. 2 zeigt eine Äusführungsforin, bei der die untere
Verstärkungslage 16 beträchtlich breiter ist als die obere
Verstärkungslage 17. Die seitlichen Händer der unteren Ver- ί Stärkungslage 16 sind dabei auf die seitlichen Händer der ! oberen Verstärkungslage 17 in einer Breite von etwa 15 bis 25 M umgeschlagen. |

In beiden Fällen sind die Schultern der Karkasse 10
jeweils mit Hilfe zweier übereinander gelegter Streifen 1C, 19

509835/0770

aus Gummi verstärkt. Diese Streifen sind einerseits teilweise unter die Seitenränder des Verstärkungsgürtels 14 geführt und zwar in einer Breite von etwa 15 bis 25 nun und erstrecken sich andererseits in Berührung mit den gebogenen Karkassenschultern nach außen über eine Breite von etwa 15 bis 20 mm. Die Streifen sind vorzugsweise seitlich derart abgestuft, daß ihre äußeren und inneren Händer Treppenstufen von etwa 5 mm bilden, was eine bessere Anpassung an die zunehmende Krümmung der Karkasse ermöglicht. Die Streifen weisen eine Dicke von ungefähr 1 bis 1,5 mm bei gegenwärtig üblichen Dimensionen von Luftreifen für Tourenwagen auf. Im Fall eines Verstärkungsgürtels mit umgeschlagenen Händern, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, sieht man, daß die Streifen 18 und 19 sich etwa so weit in Breitenrichtung unter den Verstärkungsgürtel erstrecken, wie sich die umgeschlagenen Ränder in Breitenrichtung erstrecken.

Die zur Verstärkung dienenden Streifen 18 und 19 bestehen j aus einer sehr anisotropen Kautschukmischung, die einen starken j Widerstand in einer einsigen Richtung aufweist. Ss handelt sich j hier also um ein besonders verstärktes Kautschulgemisch, das in vulkanisiertem Zustand ein Anisotropieverhältnis größer 4 hat und einen Elastizitätsmodul von mindestens 200 kg/cm bei einer Dehnung von 100$ in IiIcIi tang seines größten Wider Standes gegen eine Dehnung aufweist, Darüber hinaus sind diese Streifen derart angeordnet, daß ihrs Eichtungen größten Widerstandes gegen eine Dehnung über Krens liogsn und zwar mit symmetrischen Winkeln einer Größenordnung von 20 bis 60° in bezug zur Umfangsrichtung des Luftreifens. Bezüglich der TJn fangs richtung können die V/ink el symmetrisch sein oder auch nicht. Die Streifen 18 und 19 werden bei der Herstellung leim Aufbau des Reifens in nichtvulkanisiertem Zustand an Ort und Stelle gebracht und verschweißen sich bei der Vulkanisation des Reifens miteinander, wobei sie auch an der Schulter der Karkasse 10 und an den

509835/0770

Seitenrändern des Verstärkungsgürtels 14 äußerst fest anhaften, ι Die Seitenränder des Verstärkungsgürtels 14 werden dadurch fest mit den Schultern der Karkasse 10 verbunden. Dabei kommt es wegen der gekreuzten Anordnung der Pachtungen höchsten Wider- ' Standes in den Streifen zu einer Verbindung zwischen den Seiten-r rändern des Verstärkungsgürtels und den Schultern der Karkasse, j die eine gewisse Geschmeidigkeit in Querrichtung aufweist und eine Verbesserung des Kurvenfahrverhaltens zur Folge hat. ,

Die für die Streifen 18 und 19 dienende Kautschuk-mischmig ist eine homogene oder relativ homogene Mischung, die dadurch j erhalten wird, daB man in den Kautschuk sehr verstärkende Chargen und/oder Fasern aus Textil, Metall oder Glas einbringt. Bei- ; spielsweise können sehr feine Fasern aus Glas, llylon, Baum- | wolle oder Holz mit einem Durchmesser der Größenordnung von ^! 0,02 mm und einem Verhältnis Durchmesser/Länge von mindestens 1 bis 100 relativ leicht in Kautschuk in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 5 bis 10$ eingebracht werden, wobei man ziemlich homogene Mischungen erhält. Als sehr verstärkende Charge kann man speziell 25 bis 50 Gewichtsteile eines Polyolefins wie Polyäthylen oder isotaktisches Polypropylen mit sehr hoher Molekularaasse verwenden. Auf diese Weise mit Chargen versehene Kautschukmischungen werden sehr anisotrop, wenn man j sie beispielsweise in Knetwerken mit Zylindermischern bear- j beitet um dünne Folien zu erhalten, in denen die eingelagerten feinen Fasern oder Polyolefinteilchen in ihrer Mehrzahl in Längsrichtung orientiert sind. Die Streifen 18 und 19 werden unter einem gewünschten Winkel schräg aus diesen Kautschukfolien zugeschnitten und bei der Herstellung der Luftreifen eingesetzt.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der

- 6

509835/0770

Verstärkungsgürtel 14 wie bei Fig. 1 aus zwei ebenen, übereinandergelegten Verstärkungslagen 16, 17 besteht, die vorzugsweise Kabel eines hohen Moduls aufweisen, beispielsweise Metallfaden, Glasfaden oder Fäden aus aromatischen Polyamiden. Die Fäden liegen dabei über Kreuz in dichtungen, die einen kleinen Winkel der Größenordnung von etwa 20° mit der Unifangsrichtung bilden. In diesem Fall sind die aus Gummi bestehenden übereinandergelegten Streifen 18 und 19, die unter die Seitenränder des Verstärkungsgürtels eingelegt sind, mit einer Schergummischicht 20 verbunden, die zwischen die Länder der beiden Lagen des Verstärkungsgürtels eingelegt ist. Die Schergummischichten 20 bestehen vorzugsweise aus harten Kautschukmischungen, die bei einer Dehnung von 1005» einen Elastizitätsmodul von mindestens 40 kg/cm² aufweisen, sowie eine Shore Α-Härte von ungefähr 80. Auf diese Weise werden die Ränder der Verstärkungslagen 16 und 17 sehr fest miteinander verbunden. Diese harte Kautschukmischung kann eine herkömmliche homogene Mischung sein. Die Schergummischichten können aber auch aus einer anisotropen Kautschukmischung analog derjenigen bestehen, die für die die Karkassenschultern verstärkenden Streifen 18 und 19 verwendet werden. In diesem letzten Fall kann jede Schergummischicht 20 aus zwei übereinandergelegten Streifen bestehen, wobei die Eichtungen größten Widerstandes über Kreuz liegen, wie das bei den Streifen 18 und 19 der Fall ist. In beiden Fällen weisen die Schergummischichten eine relativ kleine Dicke einer Größenordnung von 1 bis 1,5 mm am Ort ihrer größten Stärke auf. Ihre Breite beträgt etwa 15 bis 25 mm. Sie können an den Seitenrändern des Verstärkungsgürtels enden oder über diesen Hand leicht nach außen vorragen und sich dann mit den auf den Schultern aufliegenden Streifen 18 und 19 verschweißen. Die Schergummischichten 20 kompletieren den Effekt der Streifen 18 und 19 auf den Schultern bezüglich des Widerstandes gegen Ab-

509835/0770

lösekräfte an den Händern des Verstärkungsgürtels, wie sie insbesondere in Verstärkungsgürteln mit ebenen Verstärkungslagen und ausgefluchteten oder abgestuften Seitenrändern auftreten, wenn der Luftreifen unter großen Beanspruchungen, beispielsweise bei hohen Geschwindigkeiten benutzt wird.

509835/0770

Claims

— ο —

Patentansprüche :

Luftreifen mit !Radialkarkasse (10) und einem zwischen Karkassenscheitel und Laufstreifen (15) eingelegten Verstärkungsgürtel (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassenschultern durch zwei übereinandergeiegte Streifen (18,.19) einer anisotropen Kautschukmischung verstärkt sind, die sich teilweise zwischen die Karkasse (10) und die Seitenränder des Verstärkungsgürtels (14) erstrecken und teilweise nach der Seite über die bänder des Verstärkungsgürtels hinaus bis zu den gebogenen Schultern der Karkasse verlängert sind, mit denenj sie in Berührung stehen, und daß die die den grüßten Wider- { stand gegen eine Dehnung aufweisenden liichtungen der über ein- j andergelegten Streifen (10, 19) sich unter einem v/inkel von I 20 bis 60° bezüglich der Umfangsrichtung des Luftreifens > kreuzen.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (10, 19) aus einer Kautschukmischung bestehen, die ein Anisotropieverhältnis grüßer 4 mit einem Elastizitäts-

modul von mindestens 200 kg/cm bei einer D_ehnung von 10Q°/o in Pachtung des größten Widerstandes der Streifen aufweist.
3. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgürtel (14) aus zwei mit Kabeln versehenen Lagen (16, 17) besteht, daß die eine dieser Lagen (16) um die Seitenränder der anderen dieser Lagen (17) für etwa 15 bis 25 mm umgeschlagene Händer aufweist, und daß die verstärkenden Streifen (18, 19) sich für die Breite der umgeschlagenen liänder der einen Lage des Verstärkungsgürtels zwischen die Karkasse und den Verstärkungsgürtel erstrecken.

- 9 509835/0770
4. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, ua£ mindestens eine ScherguHaischicht (2u) aus hartem Haut schul: zwischen die seitlichen iiänder der übereinandergeiögten Lagen (16, 17) des Verstärkungsgürtels (14) eingreift.

Ζ·. Luftreifen nach iuisprucli 4, dadurch gekennzeichnet, ■ daß die 3 eher gummi schicht (20) aus zwei über einander gelegt cn dünnen Bändern einer anisotropen iLatscliukaisclmng besteht, deren dichtungen größten '.,iderstandos sich unter iJinkeln von 20 bis 6ΰ^ΰ in bezug auf die Umfangsrichtung des Luftreifens kreusen.

509835/0770