DE2648914A1

DE2648914A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2648914A1
Application number: DE19762648914
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hahn and Co KG
Current assignee: Hahn and Co KG
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1976-10-28
Publication date: 1978-05-03
Also published as: JPS5355803A; FR2369106B1; DE2648914C2; FR2369106A1; IT1087187B; YU238177A; CS214652B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen mit Kabelwulstkern, insbesondere einen schlauchlosen LKW-Steilschulterreifen mit radialer Karkasse, dessen Wulstkern aus einer Seele und mindestens einer Lage aus einem um letztere mehrmals schraubenförmig gewickelten und endlos zusammengeschlossenen Draht besteht.

Kabelwulstkerne, die in die Reifenwulst eingebettet werden, dienen einerseits der Verankerung der Karkassenbewehrungen, andererseits zur Lagesicherung des Reifens auf der Felge.

Kabelwulstkerne oben bezeichneter Art haben gegenüber sogenannten gebündelten Vulstkernen die Vorteile, daß sie eine wesentlich größere Zugfestigkeit aufweisen und daß sie aus Gründen der Reifenherstellung und der Reifenmontage eine an sich gewünschte radiale Verdrehung ohne bleibende Querschnittsänderung zulassen.

Die radiale Verdrehbarkeit bekannter Kabelwulstkerne ist aber so groß, daß sich während des Gebrauchs des Reifens infolge Walkarbeit am Auslauf der um die Kabelwulstkerne umgeschlagenen Karkassenbewehrungen Risse bilden.

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Die Zugbelastung auf die umgeschlagene Karkassenbewehrung wirkt infolge der Gummibindung zwischen Karkassenbewehrung und Kabelwulstkern auf letztere derart ein, daß die Wickellagen des Kabelwulstkernes sich gegenüber der Seele verdrehen. Durch die innere Reibung des Kabelwulstkernes und die Walkarbeit des Reifenfußes erwärmt sich der Reifenwerkstoff; dies führt zu einer Änderung der Gefügestruktur des Reifenwerkstoffes im Wulstbereich. Unterhalb der Vulkanisationstemperatur wird die Elastizität des Reifenwerkstoffes erhöht, oberhalb dieser Temperatur versprödet der Reifenwerkstoff. In der Phase der Erhöhung der Elastizität des Reifenwerkstoffs kann die Karkassenbewehrung größere Schaukelbewegungen durchführen, die so stark werden können, daß das auslaufende Ende der Karkassenbewehrung sich aus dem Reifenwerkstoff löst und diesen zum Reißen bringt. Zur Verzögerung der vorbeschriebenen Rißbildung ist es beispielsweise aus der DT-OS 21 11 939 bekannt, in jeder Reifenwulst drei Kabelwulstkerne einander tangierend anzuordnen, die Karkassenbewehrung um die Gesamtheit der drei Kerne herumzuführen und diese damit drehstabil zu machen. Diese und andere Maßnahmen sind aber äußerst aufwendig und zeigen keine bedeutend verbesserte Lösung der beschriebenen Probleme.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Luftreifen zu verbessern und darüber hinaus diese Verbesserung mit einfachen Mitteln zu erzielen, insbesondere die Bildung von Rissen in einem Reifen zu vermeiden, der in jeder Wulst nur einen vorgefertigten Kabelwulstkern als Bewehrung haben kann, bei dem ferner die

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Hahn

Herstellung des Reifens und dessen Montage durch eine gewisse radiale Verformbarkeit der Bewehrungen begünstigt wird und bei dem zudem die Gewähr gegeben ist, daß sich die Wülste des auf die Felge aufgezogenen Reifens vor dem Füllen mit Druckluft selbsttätig lagerichtig an die Felgen anlegen und auch während des Gebrauchs lagerichtig gehalten werden.

Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß der Kabelwulstkern von einem flüssigen, eine geringe Oberflächenspannung aufweisenden, abbindenden Bindemittel benetzend vollgesogen ist, das die metallisch blanken Drähte korrosionsschützend um hüllt, benachbarte Drähte aneinander stoffschlüssig bindet, mit dem umhüllenden Reifenwerkstoff eine hohe Haftbindung eingeht und das eine thermisch einmalige, kurzzeitige polymere Phase bei Vulkanisationstemperatur des Reifenwerkstoffes hat.

Auf diese Weise erhält man einen preiswerten Kabelwulstkern, der einerseits gegenüber bekannten gleich bemessenen Ausführungsformen eine weit höhere Drehstabilität aufweist, die einer Rißbildung des Reifens in den Bereichen der Karkassenbewehrungen infolge Walkarbeit in bisher unerreichtem Maße entgegenwirkt. Andererseits erfüllt er aber auch die Forderung einer gewissen

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radialen, elastischen Verformbarkeit, auf die aus Gründen der Herstellung und der Reifenmontage nicht verzichtet werden kann.

Darüber hinaus ist es nun nicht mehr erforderlich, sowohl die Oberfläche der Stahldrähte zur Vermeidung einer Rostbildung und zur Erhöhung der Gummimetallhaftung zu veredeln (wie zum Beispiel verkupfern, vermessingen, oder verbronzen) als auch dem Reifenwerkstoff Haftvermittler zur besseren Bindung des Reifenwerkstoffes mit dem Reifenwulstkern zuzusetzen.

Auch dringt nunmehr der Reifenwerkstoff während der Vulkanisation tief in den Kabelwulstkern hinein, womit auch eine mechanische Verkettung zwischen dem Kabelwulstkern und dem Reifenwerkstoff erzielt wird.

Durch, die geforderte Eigenschaft des Bindemittels, nämlich, nur eine thermisch einmalige kurzzeitige polymere Phase bei Vulkanisationstemperatur zu besitzen, wird erreicht, daß sich der in die Reifenwulst eingelagerte Kabelwulstkern, welcher beim Bombieren des Reifenrohlings in radialer Richtung vorgespannt worden ist, während der Vulkanisation entspannen kann.

Dies hat den Vorteil, daß der Reifenwulstkern, welcher während der Reifenmontage einer erneuten radialen Belastung ausgesetzt ist, nur im Bereich seiner elastischen Verformbarkeit beansprucht wird.

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Unter Umständen ist es auch möglich, das Bindemittel so auszulegen, daß bei diesem anstelle einer thermisch einmaligen kurzzeitigen polymeren Phase bei Vulkanisationstemperatur des Reifenrohlings die thermisch polymere
Phase oberhalb der Vulkanisationstemperatur liegt.

Hierdurch kann sich der Kabelwulstkern während der Vulkanisation des Reifenrohlings zwar nicht entspannen. Es ist aber gleichermaßen wie oben gewährleistet, daß eine Minderung der angestrebten höheren Drehstabilität als
bei bekannten Kabelwulstkernen durch Erwärmung des
Reifens während des Gebrauchs, zum Beispiel infolge
V/alkarbeit, nicht eintritt, wobei Temperaturen erreicht werden können, die etwa der Vulkanisationstemperatur
entsprechen.

Bevorzugter Weise finden gelöste, organische polymere
und andere spezielle nicht flüchtige Polyisocyanate
und in organische Lösungsmittel, wie Xylol oder Toluol dispergierteFeststoffe als Bindemittel Anwendung,
wie zum Beispiel Chemosil Cr) , eingetragenes Warenzeichen der .Firma Henkel & Cie.

Unter Umständen ist auch die Anwendung von Kunstharzen als Bindemittel möglich.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigts

Fig. 1 einen Schnitt durch die Wulst samt Felge eines teilweise dargestellten Luftreifens,

Fig. 2 eine Einzelheit in vergrößerter Darstellung.

Die Zeichnung zeigt einen Teil eines auf eine Steilschulterfelge aufgezogenen LKW-Luftreifens im Querschnitt.

Hierbei ist in die Reifenwulst 1 des schlauchlosen Luftreifens aus Gummi ein Kabelwulstkern 2 eingelagert, der von Karkassenbewehrungen 3 umfaßt ist. Der Kabelwulstkern 2 besteht aus einer ringförmigen Stahlseele 4 flachen Querschnittes und zwei Lagen 5+6 aus je einem um die endlose Seele 4- mehrmals schraubenförmig gewickelten und endlos geschlossenen Stahläraht. Vor der Einlagerung des Kabelwulstkernes 2 ist dieser mit dem Bindemittel 7 getränkt worden, wobei jenes infolge seiner im flüssigen Zustand geringen Oberflächenspannung tief in den Kabelwulstkern 2 eindringt und alle Elemente des Kabelwulstkernes 2 über ihre gesamten Oberflächen mit einer Schicht Bindemittel benetzt und die inneren Hohlräume teilweise oder ganz ausfüllt. Nach dem Ab-

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trocknen des Bindemittels 7» was bei Raumtemperatur erfolgt, sind alle Elemente des Kabelwulstkernes 2 stoffschlüssig miteinander verbunden. Durch das Bindemittel 7 wird auch zwischen dem Kabelwulstkern 2 und dem Reifenwerkstoff eine weit bessere Haftung als bislang erzielt, ohne daß der Kabelwulstkern zuvor verkupfert und dem Reifenwerkstoff die Haftung am verkupferten oder ähnlich oberflächenveredelten Kabelwulst verbessernde Haftvermittler zugesetzt werden müssen.

Auch ist die Anwendung von Thermoplasten oder Kunstharzen, die die beanspruchten Eigenschaften aufweisen, denkbar.

Die hervorragenden Eigenschaften, die unter Anwendung des Bindemittels erzielt werden, sind durch Versuche nachgewi e s en.

Die Versuchsreihe diente der Feststellung, in welchem Maße die Drehfestigkeit von Kabelkernen einerseits vom Querschnitt der Seele, vom Wickeldrahtdurchmesser und von der Schlagzahl pro Windung und andererseits vom Einbringen des Bindemittels beeinflußt wird.

Zur Versuchsdurchführung wurden Kabelwulstkerne vertikal eingespannt und in einer Zeitspanne von 10 Sekunden um

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90° zur Mittelachse des Kabelwulstkernes gedreht. Die dabei gemessene Höchstkraft ist mit Έ bezeichnet. Dann wurde der Kern entlastet. Nach dieser Entlastung sprang der Kern in Richtung der senkrechten Ausgangsstellung zurück.

Der verbleibende Verdrehwinkel t* -die Differenz zwischen Anfangs- und Endlage des Kabelwulstkernes- ist ein Maß für die bleibende Verformung.

Die Versuchswerte sind in den Tabellen 1 und 2 zusammengefaßt.

Laut Tabelle 1 wurden Kabelwulstkerne mit rundem Querschnitt für 20"-Reifen, laut Tabelle 2 Kabelwulstkerne mit rundovalem Querschnitt für 22,5^M-Reifen ^mi"k einer Neigung von 18° zur Reifenachse geprüft. Zusammenfassend ergeben die Versuche, daß konstruktive Veränderungen, wie Änderung der Schlagzahl, des Vickeldrahtdurchmessers, der Seelenform und dergleichen, an Kabelwulstkernen nur geringe Verbesserungen bewirken. Die Anwendung eines Bindemittels in der erfindungsgemäßen Form erhöht die aufzubringenden Verdrehkräfte auf das Zwei- bis Dreifache und führt zu einer Verringerung der bleibenden Verformung, dessen Maß der Verdrehwinkel ^f ist, um etwa 50 % der Kabelwulstkerne mit rundem Querschnitt und von mehr als 80 % bei Kabelwulstkernen mit ovalem Querschnitt.

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Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

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Tabelle 1; Kabelwulstkerne mit rundem Querschnitt für 20"-Reifen

Co ^

O '

Konstruktion	(1x5.0)+11+17+23x1.8 "δ" ~7 "7	Behandlung	jT_£N)	Drehmoment Md (Nm)	Verdrehwinkel
1.1.	(1χ5.O)+11+17+23x1.8	ohne	26,5	13,9	83°
1.2.	(1x5.O)+11+17+23x1.8	mit Chemosil© beschichtet	73,5	38,627	45°
2.1.	(1x5.O)+11+17+23x1.8	ohne	29,4	15,455	₇₅o
2.2.	(1χ6.0)+11+17χ2.2 Ό Ό	mit Chemosil(S) beschichtet	78,5	41,202	45°
3.1.	(1χ6.0)+11+12χ2.2 5 6	ohne	39,2	20,6	₇₅o
3.2.	mit Chemosil® beschichtet	78,5	41,202	40°

Ohemosil ist ein exngetragenes Warenzeichen der Firma Henkel & Oie.

Tabelle 2t Kabelwulstkerne mit ovalem Querschnitt für 22,5"-Reifen (18° Neigung gegenüber Reifenachse)

09 O 10 0»

00

O-

Konstruktion	(2x6.0)+17+23x1.8 T? ~8"	Behandlung	JT (N)	Md (Nm)	<-?
4.1.	(2x6.0)+17+2\|x^/l.8	ohne	137,3	78,284	45°
4.2.	(2x6.0)+17+23x1.8 8 ^7	mit Chemosil ® beschichtet	230,5	131,405	8°
5.1-	(2x6.O)+17+23x1.8	ohne	117,7	67,336	45°
5.2.	(12x3.5)+16+22x1.8 "7 "7	mit Chemosil® beschichtet	210,3	120,565	8°
6.1.	(12x3.5)+16+22x1.8	ohne	107,9	61,724	10°
6.2.	(14x4.0)+15+21x2.2 "T ~6"	mit Chemosil ® beschichtet	156,96	89,78	8°
7.1.	(14x4.O)+15+21x2.2 ο 6	ohne	215,8	123,45	15°
7.2.	mit Chemosil® beschichtet	490,5	280,57	8°

Chemosil ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma Henkel & Cie.

CD

Claims

Patentansprüche :

/ 1.'Luftreifen mit Kabelwulstkern, insbesondere schlauchloser LKW-Steilschulterreifen mit radialer Karkasse, dessen Wulstkern aus einer Seele und mindestens einer Lage aus einem um letztere mehrmals schraubenförmig gewickelten und endlos zusammengeschlossenen Draht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelwulstkern (2) von einem flüssigen, eine geringe Oberflächenspannung aufweisenden, abbindenden Bindemittel (7) benetzend vollgesogen ist, das die metallischblanken Drähte korrosionsschützend umhüllt, benachbarte Drähte aneinander stoffschlüssig bindet, mit dem umhüllenden Reifenwerkstoff eine hohe Haftbindung eingeht und das eine thermisch einmalige, kurzzeitige polymere Phase bei Vulkanisationstemperatur des Reifenwerkstoffes hat.
2. Luftreifen mit Kabe!wulstkern, insbesondere schlauchloser LKW-Steilschulterreifen mit radialer Karkasse, dessen Wulstkern aus einer Seele und mindestens einer Lage aus einem um letztere mehrmals schraubenförmig gewickelten und endlos zusammengeschlossenen Draht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelwulstkern (2) von einem flüssigen, eine geringe Oberflächenspannung auf-

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weisenden, abbindenden Bindemittel (7) benetzend vollgesogen ist, das die metallischblanken Drähte korrosionsschutz end umhüllt, benachbarte Drähte aneinander
stoffschlüssig bindet, mit dem umhüllenden Reifenwerkstoff eine hohe Haftbindung eingeht, und daß die thermisch polymere Phase des Bindemittels (7) oberhalb der Vulkanisationstemperatur des Reifenwerkstoffes liegt.
3. Luftreifen mit Kabelwulstkern nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung von gelösten, organischen polymeren und anderen speziellen nicht flüchtigen
Polyisocyanaten und in organischen Lösungsmitteln, wie Xylol oder Toluol dispergierten Feststoffen als Bindemittel, wie zum Beispiel Chemosil ^RJ , eingetragenes Warenzeichen der Firma Henkel & Cie.
4. Luftreifen mit Kabelwulstkern nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung von Kunstharzen.

Dipi.-Ing. Conrad Köchyrig Patentanwalt

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