DE2626807C2

DE2626807C2 - Gürtel für Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse

Info

Publication number: DE2626807C2
Application number: DE2626807A
Authority: DE
Inventors: Henri Jean Compiegne Mirtain
Original assignee: Uniroyal SA
Current assignee: Uniroyal SA
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1983-01-13
Also published as: US4034791A; AU499508B2; DE2626807A1; FR2316091A1; SE7607363L; AU1468076A; JPS527504A; USRE30615E; CA1030856A; GB1540493A; BE842451A; JPS5515323B2; IT1063162B; FR2316091B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gürtel für Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse, insb. für symmetrische Anordnung in bezug auf die Äquatortalebene des Reifens, bestehend aus zwei Metallkordlagen unterschiedlicher axialer Breite, die im Kronenbereich der Karkasse konzentrisch und über die ganze axiale Breite der schmaleren Lage in radialer Richtung ohne Zwischenschaltung anderer Lagenabschnitte aufeinanderliegend angeordnet sind, und aus zwei Faltbereiche aufweisenden Materialstreifen aus undehnbarem, synthetischen Textilkord, wobei die Faltkanten beiderseits der Metallkordlagen axial nach außen weisen, die von diesen ausgehenden Faltlagenschenkel unterschiedliche axiale Breite aufweisen und die beiden schmaleren Faltlagenschenkel miteinander und mit einer der beiden Metallkordlagen in axialer Fluchtung liegen, während die breiteren Faltlagenschenkel die Kantenbereiche ^bl wenigstens einer Metallkordlage überlappen, und an keiner Stelle seiner Breite mehr als drei Übereinanderliegende Lagen aufweist.

Ein Gürtel für Fahrzeugluftreifen dieser Art ist aus der DE-OS 23 33 728 bekannt Bei diesem bekannten Gürtel ist eine einzige Textilkordlage vorgesehen, die sich über die ganze Breite der breitesten Metallkordlage erstreckt und radial unterhalb dieser angeordnet ist und deren überstehenden Randbereiche wenigstens um die Ränder der breitesten Metallkordlage radial nach außen und axial nach innen umgefaltet ist Dadurch entstehen zwei Faltbereiche, deren Faltkanten jeweils nach außen weisen, wobei die längeren Faltlagenschenkel einstückig zusammenhängen, während die freien ICanten der schmaleren Faltlagenschenkel jeweils zur Äquatorialebene des Reifens weisen. Die schmaleren Faltlagenschenkel verlaufen ganz oder wenigstens teilweise in axialer Fluchtung mit der schmaleren Metallkordlage und können ggf. deren Ränder teilweise überlappen. Bei diesem bekannten Gürtel sind wenigster die Kantenbereiche der breiteren Metallkordlage zwischen die Schenkel der Faltbereiche eingebettet und reichen bis zur Faltkante dieser Faltbereiche.

Im allgemeinen kann man davon ausgehen, daß schon die beiden Metallkordlagen für die erforderliche gürtelartige Verstärkung der Lauffläche ausreichen, wobei durch die Breitenabstufung der beiden Lagen des bekannten Gürtels den unterschiedlichen Anforderungen im mittleren Bereich der Lauffläche und in den Schulterbereichen ausreichend Rechnung getragen wird. Reifen mif solchem Gürtel werden täglich zu Tausenden hergestellt und eingesetzt Nachteile, die dabei durch die freiliegenden Kanten der Metallkordlagen und durch einen unbefriedigenden Steifigkeitsübergang im Schulitrbereich auftreten, werden durch die zusatzliche Textilkordlage zu einem großen Teil überwunden. Die Textilkordlage hüllt dabei die Kanten der Stahlkordlagen ein. so daß von den Stahlkordelementen eine Zerstörung des Reifens während dessen Einsatzes nicht mehr ausgehen kann. Der bekannte Reifen zeigt aufgrund dieser zusätzlichen Textillage eine Verbesserung der Dauerhaftigkeit und eine geringere Schulterabnutzung. Als synthetischer Textilkord sind im bekannten Fail Glas.& Jen. Polyesterfäden. Nylonfäden oder dgl. synthetische Kordelemente aus im wesentlichen undehnbarem Material vorgesehen.

Es ist auch bekannt, für die beiden Faltbereiche getrennte oder sogenannte Halblagen zu verwenden, bei denen die längeren Faltlagenschenkel nicht miteinander zusammenhängen (vergl. DE-OS 20 17 752). Auch hier wird jedoch jeder Kantenbereich der breiteren Metallkordlage zwischen den Faltlagenschenkeln eingeschlossen, wobei der breitere Faltlagenschenkel auf der der schmaleren Metallkordlage abgewandten Seite der breiteren Metallkordlage auch die Kantenbereiche der schmaleren Metallkordlage um ein vorbestimmtes Ausmaß in axialer Richtung überlappen.

Es ist ferner bei Gürteln für Fahrzeugluftreifen mit Lagen aus unterschiedlichem Kordmatenal bekannt, eine von zwei Lagen als Faltlage auszubilden, wobei die axiale nach innen gefalteten Faltkantenbereiche ohne Zwischenschaltung weiterer Lagenabschnitie auf dem mittleren Abschnitt der gleichen Lage zu liegen kommen (vergl. die Figuren 6 und IO der FRPS 12 28 241). Hierbei liegen jedoch die Kanten der radial äußersten Lage frei und ungeschützt, so daß dann, wenn diese Lage aus Metallkord hergestellt ist, eine Zerstörung des Laufflächenbereiches von den Metallkordelementen her zu befürchten ist. Wenn überdies der mittlere Laufflächenbereich besonders kräftig durch den Gürtel eingespannt werden soll und dafür zwei

Lagen aus Metallkord erforderlich sind, ergeben sich bei Anwendung dieser beki.'tr.'.sn Gfirteiai^tf.bildungen sehr schwere und starre Schulterbereiche, wie sie unerwünscht sind. Außerdem ist die Möglichkeit der Steifjgkeitsabstufung in den Schulterbereichen bei dieser bekannten Ausbildung nur gering.

Bei der Herstllung moderener Reifen spielen Festigkeit einerseits und Gewicht andererseits dt& Gürtels ebenso eine wichtige Rolle wie die Gesamtkosten, die durch die Ausbildung des Gürtels verursacht werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen Gürtel für Fahrzeugluftreifen der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß unter Beibehaltung der Vorteile der bekannten Metallkordlagen einerseits die Gefahr der Gürtellagentrennung air den Kanten des Gürtel beseitigt und andererseits das Gewicht des Gürtels wesentlich herabgesetzt wird, und zwar unter Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jedem Faltbereich der breitere Faltlagenschenkel über die ganze axiale Breite des schmaleren Falüagenschenkels ohne Zwischenschaltung anderer Lagenabschnitte auf dem schmaleren Faltlagenschenkel aufliegt, der Art daß der Gürtel im Bereich seiner Mitte nur aus zwei Metallkordlagen und im Bereich seiner Umtangskanten aus zwei Textilkordlagen besteht

Durch die übereinanderliegenden Metallkordlagen im mittleren Bereich der Lauffläche wird die gewünschte Verstärkung und die gewünschte Verfestigung des mittleren Laufbereiches sichergestellt. Die Verstärkungswirkung des Gürtels im Schulterbereich steht dem jedoch nicht nach, wobei jedoch das Gewicht des Gürtels im Schulterbereich ganz wesentlich verringert ist. Dieses geringe Gewicht der Randbereiche des Gürtels wird im vollen Umfange zur Geltung gebracht, indem zwischen den Faltlagenschenkeln kein Teil der Meiallkordlage eingeschlossen ist. Dennoch sind die Ränder der Metallkordlage durch die Faltbereiche gegen Ablöseerscheinungen oder Zerstörungen des Laufflächengummis zuverlässig geschützt. Der Gürtel läßt sich auch sehr flach bauen, da der schmalere Faltlagenschenkel in voller axialer Fluchtung mit einer der Metallkordlagen angeordnet ist. Durch die unterschiedlichen Breiten der Faltkordlagen und die unterschiedlichen Breiten der Faltlagenschenkel erhält man eine sehr gute feinstufige Abnahme der Steifigkeit des Gürtels vom Bereich der doppelten M tallkordlage zu den Faltkar.ten hin. Diese Feinabstufung des Schulterbereiches wird mit wenigen Lagen erreicnt. so daß der Gürtel auch in seinem Aulbau einfach und relativ preiswert ist.

Vorteiltvifterweise liegt der breitere Faltlagenschenkel jedes Fnltbereiches radial außen, so daß er wenigstens die Kanten der breiteren Metallkordlage direkt überlappen kann. Der Gürtel kann aber auch so ausgebildet werden, daß der breitere Faltlagenschenkel jedes Faltbereiches mit seinem Randbereich auch den Randbereich der schmaleren Metallkordlage überlappt, so daß sich an diesem Überlappungsbereich eine dreitägige Gürteldicke ergibt. In diesem Fall ist es jedoch /weckmäßig, wenn der breitere Faltlagenschenkel jedes Faltbereiches über einen Ted seiner axialen Breite mit der schmaleren Metallkordlage in axialer Fluchtung angeordnet ist. Die Folge ist, daß der schmalere Faltlagenschenkel bei diesel· Ausführung in axialer Fluchtung mit der breiteren Metallkordlage zu liegen kommt.

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

Fig.! ist eine schematische Darstellung eines Querschnitte» durch e'inen Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse und Gürtel, anhand der lediglich bestimmte Bereiche und'Abmessungen definiert sind

F ι g. 2 zeigt einen Gprtel in einer Grundausfühning nach der vorliegenden Erfindung wie er bei dem Reifen nach F i g. 1 eingesetzt werden kann.

F i g. 3 zeigt die Grundform in einer abgewandelten Ausführung. ,

F i g. 4 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform.

F i g. 5 zeigt eine zwfeite bevorzugte Ausfuhrungsform '5 und ,'

Fig.6 zeigt eine abgewandelte Ausführung zu der ersten bevorzugten Ausfuhrungsform nach F i g. 4.

Der neue Gürtel ist für einen Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse bestimmt, der in seinem Grundaufbau in F i g. 1 wiedergegeben ist. In dieser ist die Karkasse mit 1 bezeichnet Der Reifen weist einen Laufflächenabschnitt 2 auf, ddssen axiale Ausdehnung mit L angegeben ist Zwischen dem Laufflä^ienabschnitt 2 und der Krone der Karkasse 1 ist ei» Gürtel 3 angeordnet, der bevorzugt symmetrisch zur Äquatorialebene 4 des Reifens ausgebildet ist Die ax^:ale Ausdehnung des Gürtels ist mit A angegeben.

Grundsätzlich ist der Gürtel, wie schematisch in F i g. 1 angedeutet ist im mittleren Bereich mit zwei radial übereinanderliegenden Lagen 5, 6 ausgebildet wobei der mittlere Bereich mit B angegeben ist. Die beiden mittleren Lagen S, 6 bestehen grundsätzlich aus Metallkord Die Randbereiche des Gürtels werden dagegen durch zwei Faltbereiche 7 und 8 gebildet deren Faltlagenschenkel mit 7a, Tb bzw. 8a, 8b bezeichnet sind. Diese Faltbereiche bestehen aus einem synthetischen Textilkord. Im Übergangsbereich 9 bzw. 9' weisen die Kanten der verschiedenen Lagen und Faltlagenschenkel in entgegengesetzte axiale Richtungen.

Die neue Ausführung des Gürtels ist in ihrem grundsätzlichen Aufbau in F i g. 2 gezeigt. Die radial übereinanderliegenden Metallkordlagen 10 und 11 besitzen dabei grundsätzlich unterschiedliche axiale Breite B\ und Bl. Die Faltlagenschenkel 12a. 126bzw. 13a und 13b der beiden Faltbereiche 12 und 13 weisen jeweils ebenfalls unterschiedliche axiale Breite suf. Der jeweils breitere Faltlagenschenkel liegt üb«-r die g?nze axiale Breite des schmaleren Faltlagenschenkels direkt auf diesem auf. so daß sich ein Gürtelaufbau ergibt, bei

dem beide Metallkordlagen ohne Zwischenschaltung anderer Gürtellagenbereiche direkt aufeinanderliegen und auch die Faltlagenschenkel jedes Faltbereiches ohne Zwischenschaltung anderer Lagenbereiche unmittelbar aufeinanderliegen.

Die Kordelemente der Metallkordlagen und der Textilko.dtage besitzen die üblichen Orientierungen in bezug auf die Äquatorialebene. So können d>e Kordelemente in den ivietallkordlagen einen Neigungswinkel im Bereich von 14" bis 50°, vorzugsweise im

Bereich von 18" aufweisen. Der entsprechende Winkel bei der Textilkordl&ge liegt im Bereich von 5" bis 30°, vorzugsweise bei 12". Die Kordelemente in den beiden übereinanderliegenden Metallkordlagen verlaufen un= ter entgegengesetztem Winkel, wobei jedoch die

^b- Anordnung bevorzugt symmetrisch zur Äquatorialebene ist. Die Kordelemente der textlien Kordlage sind bevorzugt u.js Matcrip'ien auf der Basis der aromatischen Polyamide hergestellt.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Verstärkungsgürtel 3 bei jedem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel breiter ist als die Lauffläche 2 und somit sich in axialer Richtung auch in die seitlichen Bereiche der Schuher des Reifens hinein erstreckt. Die maximale Gesamtbreite A des Gürtels 3 liegt vorzugsweise im Bereich von 125% der Breite L der Lauffläche 2.

Der Gürtel nach Fig.2 weist einen relativ breiten mittleren Bereich tO auf, der aus zwei Metallkordlagen besteht. Dieser Bereich entspricht der Breite der schmaleren Metaltkordlage 11. Die Breite B\ der breiteren Metallkordlage kann kleiner, gleich oder größer als die Breite L der Lauffläche 2 sein, während die Breite Ö2 der schmaleren Metallkordlage zwischen 50% und 90% der Breite L der Lauffläche 2 ausmacht. Diese Beziehungen gelten auch für die anderen nachfolgend geschilderten Ausführungsbeispiele.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 liegen beide Faltlagenschenkel jeweils in axialer Fluchtung mit einer Metallkordlage 10 bzw. 11. Dabei überlappt der breitere

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kordlage über die schmalere Metallkordlage. Die Spalte zwischen den sich gegenüberliegenden Kanten der Kordlagen sind dadurch in axialer und radiale¹- Richtung gegeneinander versetzt. Der Gürtel weist in soweit gleiche Dicke auf, als an allen Stellen der Breite nur zwei Lagen übereinanderliegen. Die Kanten der Metallkordlagen 10 und 11 werden durch die Faltlagenschenkel verlängert und dadurch gegen Lagentrennung ebenso geschützt, wie gegen Zerstörung der umliegenden Bereiche durch die freiliegenden Enden der Metallkordelemente.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 unterscheidet sich von dem nach F i g. 2 durch die Vertauschung der Lage der breiteren Elemtente gegenüber den schmaleren Elementen. Die Metallkordlagen sind mit 14 und 15 und die Faltbereiche mit 16 und 17 bezeichnet, wobei die unterschiedlich breiten Faltlagenschenkel entsprechend der Fig.2 unterschiedlich bezeichnet sind. Die Ausführungsform nach Fig.2 bietet den Vorteil, daß der breitere Faltlagenschenkel den Überstand der breiteren Metallkordlage radial außen überlappt und so noch besser in seiner Lage gegenüber den am Reifen wirkenden Kräften sichert

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 wird von dem Grundaufbau nach Fig. 2 ausgegangen. Es sind daher die gleichen Bezugsziffern für die gleichen Elemente verwendet und bei leichten Abwandlungen noch ein Beistrich beigefügt Man erkennt, daß bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 wie bei dem nach F i g. 2 der breitere Faltlagenschenkel radial außen liegt und nicht nur den Überstand der breiteren Metallkordlage 10 überlappt, sondern um die Strecke »m-rauch die Kantenbereiche der schmaleren, radial außen liegenden

Metallkordlage 11. Die breiteren Faltlagenschenkel 12'ft, und 13'i> liegen dabei über einen wesentlichen Teil ihrer Länge in axialer Fluchtung mit der schmaleren Metallkordlage 11. während der schmalere Faltlagenschenkel in axialer Fluchtung mit der breiteren Metallkordlage 10 angeordnet ist. Auch dieser Gürtel weist im mittleren Bereich lediglich zwei Metallkordlagen auf, während die Randbereiche lediglich durch zwei Textilkordlagen gebildet werden, und zwar jeweils ohne Einschließung anderer Gürtelkordelemente. Lediglich an der Grenze des mittleren Laufflächenbereiches ergibt sich über den schmalen Streifen der ax ialen Breite »nut ein Gürtelbereich. bei dem drei Lagen übereinanderliegen. Die Breite »m« liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 10% und mehr der Laufflächenbreite L Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden beide Kantenbereiche der Metallkordlagen 10 und 11 durch die breiteren Faltlagenschcnkel radial nach außen abgedeckt und in ihrer Lage gesichert und die umliegenden Reifenelemente gegen die Einwirkung

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entsprechende Ausbildung des Gürtels unter Vertauschung der gegenseitigen Lage der Kordelemente zeigt F i g. 6, wobei entsprechend die Bezugsziffern der F i g. J verwendet sind unter Hinzufügung eines Beistriches. Die Ausführungsform der F i g. 4 wird jedoch gegenüber der nach Fig.6 aus den gleichen Gründen bevorzugt, wie auch die Ausführungsform nach F i g. 2 gegenüber der Äusführungsform nach F i g. J bevorzugt wird.

F ι „i. 5 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Bei diesem entspricht die Anordnung der Metallkordlagen 10 und II der nach Fig. 2. In diesem Fall sind jedoch die Faltbcreiche 18 und 19 so angeordnet, daß der schmalere Faltlagenschenkel 18a bzw. 19a in Fluchtung mit der radial außen liegenden schmaleren Metallkoirdlage 11 zu liegen kommt, während der breitere Faltiagenschenkel 18i bzw. 196 den schmalen Faltlagenschenkel und die Randbereiche der schmaleren Metallkordlage radial außen überdeckt. Hierdurch ergibt sich gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 4 eine weitere Steifigkeitsabstufung bei der in axialer Richtung von innen nach außen auf zwei Metallkordlagen ein Bereich aus zwei Metallkordlagen und einer Textilkordlage und anschließend eine Metallkordlage mit zwei Textilkordlagen und im Randbereich nur zwei Textilkordlagen ergeben. Diese Feinabstufung wird trotz der nur insgesamt vier Lagenstreifen also mit den gleichen Elementen, wie bei dem Grundaufbau nach Fig. 2 erreicht. Auch das Gewicht des Gürtels nach F i g. 5 ist nur unwesentlich größer als das nach F i g. 2, wenn gleiche Breiten der Metallkordlagen und der Gürtelbreite bei den Gürteln nach F i g. 2 und 5 vorausgesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche-. 2$ 26

1. Gürte! für Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse, insb. für symmetrische Anordnung in bezug auf die Äquatorialebene des Reifens, bestehend aus zw,ei MetaUkordlagen unterschiedlicher axialer Breite, die im Kronenbereich der Karkasse konzentrisch und über die ganze axiale Breite der schmaleren Lage in radialer Richtung ohne Zwischenschaltung anderer Lagenabschnitte aufeinanderliegend angeordnet >° and, und aus zwei Faltbereiche aufweisenden Materialstreifen aus undehnbarem, synthetischem Textilkord, wobei die Faltkanten beiderseits der Metallkordlagen axial nach außen weisen, die von diesen ausgehenden Faltlagenschenkel unterschied- ^|5 liehe axiale Breite aufweisen und die beiden schmaleren Faltlagenschenkel miteinander und mit einer der beiden Metallkordlagen in axialer Fluchtung Hegen, während die breiteren Faltlagenschenkel die Kantenbereiche wenigstens einer Metall- ^M kordlagp überlappen, und an keiner Stelle seiner Breite «uhr als drei übereinanderliegende Lagen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Faltbereich der breitere Faltlagenschenkel (126, 13b) über die ganze axiale Bre'te des -"> schmaleren Faltlagenschenkels (12a, \3a) ohne Zwischenschaltung anderer Lagenabschnitte auf dem schmaleren Faltlagens^henkel aufliegt, der Art, daß der Gürtel im Bereich seiner Mitte nur aus zwei Metallkordlagen und im Bereich seiner Umfangs- » kanten aus zwei Textilkordlagen besteht

2. Gürtel für Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der breitere Faltlagenschenkel jedes Faltfc !reicht radial außen liegt.

3. Gürtel für Fahrzeugluftreifen nach Anspruch I κ oder 2, dadurch gekennzeic' aet, daß der breitere Faltlagenschenkel jedes Fal'bereiches mit seinem Randbereich den Randbereich auch der schmaleren Metallkordlage (II) überlappt.

4. Gürtel für Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der breitere Faltlagenschenkel jedes Faltbereiches über einen Teil seiner axialen Breite mit der schmaleren Metallkordlage

(11) in axialer Fluchtung angeordnet ist.