DE2700319A1

DE2700319A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2700319A1
Application number: DE19772700319
Authority: DE
Inventors: Richard J Olsen
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1976-01-05
Filing date: 1977-01-05
Publication date: 1977-07-14
Also published as: SE7700037L; NO142290C; JPS5743443B2; AU2040376A; IT1085551B; FR2337058A1; SE421599B; ZA767366B; MX144002A; GB1572723A; BR7608770A; LU76469A1; CA1055372A; NL7700008A; US4096900A; NO142290B; JPS5284614A; NO764233L; CS212785B2; AU507397B2

Description

DBUF2L · SCHÖN · HEBTEL

S/G 17-245

DR. WOUFGANe MÖLLER-BORG CFATENTANWALTVOM J9Z7-1973) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR- ALFRED SCHÖN. DfPU-CHCM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

THE GOODYEAR TIPE AND RUBBER COMPANY Akron, Ohio 44316, USA

Luftreifen

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einer Lauffläche, einem Paar von Seitenwandabschnitten und einem Paar von im Abstand angeordneten Wulstabschnitten, von denen jeder einen ringförmigen, nicht dehnbaren Wulstkern hat, mit einer ringförmigen Wulstsitzfläche, die radial innerhalb des Wulstkerns angeordnet ist, mit einer ringförmigen Wulstanschlagfläche, die sich radial außerhalb des axial äußeren Randes der Wulstsitzfläche erstreckt, und mit einer Flanschkontaktfläche, die sich axial außerhalb der Wulstanschlagfläche erstreckt. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung, bestehend aus einem Radiallagen- bzw. Gürtelreifen und einer Felge. Die Anordnung wird insbesondere bei erdbewegenden Fahrzeugen bzw. Planierraupen verwendet.

Reifen für solche Fahrzeuge werden normalerweise auf Felgen aufgebracht, die zerlegbar sind. Diese Felgen sind entweder Spaltfelgen oder haben einen abnehmbaren Flansch. Obwohl es bekannt ist, daß Planierraupenreifen auf einer Felge mit einem Felgenbett bzw. einer mittleren Absenkung einfach montierbar sind, vermeidet man dies im allgemeinen, da die

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C.

Wulstabschnitte so groß und so steif bzw. so starr sind, daß man eine derartige Montage im allgemeinen als unpraktisch angesehen hat. Neuerdings werden Planierraupenreifen auf Felgen mit einem Felgenbett bzw. mit einer mittleren Absenkung montiert. Die Felgen sind jedoch mit sehr flachen Flanschen versehen, um den Peifen "knopflochartig" auf der Felge aufbringen zu können, wobei um 15 sich verjüngende Wulstsitze vorgesehen sind. Die Wulstabschnitte des Reifens sind deshalb sehr fest auf den Wulstsitz aufgekeilt. Diese Keilwirkung hat einen sich mit 15° verjüngenden Wulstsitz und führt zu unerwünscht hohen Beanspruchungen der Felge.

Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit dadurch beseitigt, daß eine spezielle Wulstflächenausbildung in dem Reifen und ein konischer Stabilisierungflansch für den Eingriff mit der Wulstfläche vorgesehen wird, um die Drehmomentübertragbarkeit zu steigern. Die Verjüngung der Wulstsitze wird auf wenigstens 8 bezüglich der Drehachse des Reifens reduziert. Auf eine Spezialfeige mit einem schmalen Wulstabstand und einem Paar von sich axial erstreckenden Stabilisierungsflanscheri wird ein Flachprofil-Gürtelreifen aufgebracht. Jeder sich axial erstreckende Flansch ist so ausgelegt, daß die Karkasse aus ihrer natürlichen Gleichgewichtskrümmung gebracht wird, ohne daß irgendeine Umkehrung der Krümmung im Karkassenaufbau herbeigeführt wird. Jeder Stabilisierungsflansch erstreckt sich in Axialrichtung um einen Abstand, der wenigstens 1o % der maximalen axialen Breite des aufgeblasenen Reifens entspricht. Die Karkassenlage krümmt sich, wenn sie sich jeweils dem Wulstkern nähert, axial nach innen und bildet einen großen Winkel bezüglich einer die axiale Außenfläche des Wulstkerns tangierenden Ebene.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wid die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform einer Reifen-Felgen-Anordnung.

Fig. 2 zeigt in einer Einzelheit von Fig. 1 den Flansch- und Wulstbereich.

Der in Fig. 1 gezeigte Reifen 1o sitzt auf einer Felge 12 und ist auf den Auslegungsaufblasdruck aufgeblasen. Der Auslegungsaufblasdruck soll der mittlere Druck des maximalen und minimalen Auslegungsaufblasdrucks sein.

Der Reifen 1o hat einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Laufflächenabschnitt 14 und ein Paar von Seitenwandabschnitten 16, 18, die sich radial nach innen von dem Laufflächenäbschnitt 14 aus erstrecken. Die Seitenv^andabschnitte 16 und krümmen sich an ihren radialen Innenenden axial nach innen aufeinander zu und enden in einem Paar von Wulstabschnitten 24, 26. Jeder Wulstabschnitt 24, 26 hat einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden, nicht dehnbaren Wulstkern 28, 3o. In Umfangsrichtung erstreckt sich um den Peifen 1o von Wulstkern 28 zu Wulstkern 3o ein Karkassenaufbau 32, dessen Korde in Ebenen liegen, welche die Drehachse des Reifens enthalten.

Erfindungsgeiräß sind die Abmessungen und Proportionen des Reifens für den Reifen aufgeblasen auf den Auslegungsaufblasdruck und in einem statischen, nicht belasteten Zustand festgelegt, wie er in Fig. 1 gezeigt ist. Die Querschnittshöhe H des Reifens 1o ist der radiale Abstand von der Wulstbasislinie L zu einer Tangente T an das radial ganz außenliegende Ende

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des Karkassenaufbaus 32. Die Querschnittsbreite W ist der axiale Abstand zwischen den axial ganz außenliegenden Enden des Karkassenaufbaus 32. Ein erfindungsgemäß hergestellter Reifen 1o hat ein Seitenverhältnis H/W, welches nicht größer als o,75 oder 75 % ist und vorzugsweise zwischen etwa 4o und etwa 6o % liegt.

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Obwohl nur eine Karkassenlage gezeigt ist, kann jede geeignete Anzahl von Karkassenlagen verwendet v/erden. Erfindungsgemäß soll ein Radiallagenreifen bzw. Gürtelreifen geschaffen werden, der alle Luftreifen umfaßt, bei denen alle Korde in der Seitenwand sich in Winkeln, die nicht größer als 15° bezogen auf die die Drehachse des Reifens enthaltenden Ebenen sind, radial in einem Ausmaß über die Seitenwand erstrecken, das gleich wenigstens 5o % der Querschnittshöhe H des Reifens ist.

Bei der gezeigten Ausführungsform hat der Laufflächenabschnitt einen austauschbaren Raupengurt mit einer sich am Umfang erstreckenden Lage 34 aus schraubenförmig gewickelten Korden, die radial außerhalb einer Vielzahl von sich axial erstreckenden Haltestangen 36 angeordnet sind. Die Haltestangen sind an ihren axial außenliegenden Enden mit einer Vielzahl von Querrippen 38 verbolzt, die dadurch an dem Raupengurt festgelegt werden. Bei einer speziellen Ausführungsform ist nur eine Gurtlage 34 gezeigt. Es kann jedoch jede Anzahl von Gurtlagen verwendet werden, die für die spezielle Anwendung geeignet ist. Die Korde in den Gurtlagen können sich parallel zu der Umfangsmittellinie des Reifens oder in irgendeinem geeigneten Schrägungswinkel bezüglich der TJmfangsmittellinie erstrecken. Der Reifen 1o kann mit einem einstückigen Laufflächenaufbau oder mit einem austauschbaren Laufflächenaufbau versehen sein.

Für den Karkassenaufbau 32 und den Gurtaufbau 34 kann jedes Material verv/endet werden, das für die spezielle Verwendung geeignet ist, beispielsweise Polyamid, Reyon, Polyester, Fiberglas, Stahl oder Aramid.

Die Felge 12 hat ein Paar von konischen oder verjüngten Wulstsitzen 4o und 42, welche eine Wulstsitzfläche 41 bzw. 4 3 aufweisen. Ein Paar von Wulstanschlägen 44 und 46 hat jeweils eine Wulstanschlagflache 45 bzw. 47, die sich radial nach außen von den jeweils axial außenliegenden Rändern der

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Wulstsitze 4o und 42 erstrecken. Ein Paar von ringförmigen Stabilisatorflanschen 48 bzw. 5o verläuft axial außerhalb der jeweiligen Wulstanschläge 44 und 46 und erstreckt sich von den radial äußeren Enden dieser jeweiligen Anschläge. Die Felge 12 hat ein abgesenktes Felgenbett 52, um die Montage des Reifens 1o auf der Felge 12 zu erleichtern. Der axiale Abstand D zwischen den Wulstsitzflächen 41 und 42 ist nicht größer als 65 % der Querschnittsbreite W des Karkassenaufbaus 32.

In Fig. 2 ist der Wulstabschnitt 26 des Reifens 1o von Fig. vergrößert gezeigt. Das im folgenden anhand des Wulstabschnittes 26 Erläuterte gilt auch für den Wulstabschnitt 24. Der Wulstsitz 42 ist, wie erwähnt, insgesamt konisch und kann eine Wulstsitzfläche 43 haben, die sich in einem Winkel c*. und bis zu 8° bezüglich der Drehachse des Reifens erstreckt. Die Wulstsitzfläche 43 verschmilzt mit der Wulstanschlagfläche über einen gekrümmten Abschnitt 54. Die Wulstanschlagfläche 47 verschmilzt mit der Flanschfläche 51 mittels eines weiteren gekrümmten Abschnittes 56. Erfindungsgemäß woll sich die Wulstanschlagfläche 47 zwischen dem Radius R_e des gekrümmten Abschnittes 54 und dem Radius R. des gekrümmten Abschnittes 56 erstrecken, wobei die beiden Padien R und R. sich in einem Winkel von 45 bezüglich der Drehachse des Reifens erstrecken.

Die Wulstanschlagfläche 47 erstreckt sich bis zu einer Stelle 35, die wenigstens 3o % des Abstands von der radial innenliegenden Fläche 37 des Wulstkerns 3o zu der radial außenliegenden Fläche 39 des Wulstkerns 3o, jedoch nicht weiter als bis zu der radial außenliegenden Fläche. Die Kontaktfläche des Flansches 5o erstreckt sich in Axialrichtung über einen Abstand D_, der wenigstens 1o % der Querschnittsbreite W des Karkassenaufbaus 32 entspricht.

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- Sf-

-49'

Der Karkassenaufbau 32 ist um den Wulstkern 3o gelegt und liegt mit seinen Endabschnitten 64 in der Nähe des Hauptabschnittes des Karkassenaufbaus 32. Der umgelegte Abschnitt 64 endet an einer Stelle 66, die axial innerhalb der Anfangskontaktstelle 62 in der Seitenwand liegt.

Wie aus Fig. 2 weiterhin zu ersehen ist, nähert sich der Karkassenaufbau 32 dem Wulstkern mit einem sehr großen Winkel ß bezüglich der Ebenen P, die die axial außenliegende Fläche des Wulstkerns tangiert. Dieser Winkel μ ist v/esentlich größer als 45°, beträgt jedoch nicht mehr als 9o°. Für die meisten Anwendungszwecke sollte ß wenigstens 6o sein.

Erfindungsgemäß hat der Stabilisierungsflansch 5o eine Flanschangriffsfläche 51, die mit einem sehr kleinen Winkel

γ bezüglich der Drehachse des Reifens verläuft. Vorzugsweise sollte ^ nicht größer als 1o° sein. In jedem Fall sollte ^ kleiner als der Winkel ß sein. Um die gewünschte Kompression bzvr. das gewünschte Anpressen zwischen dem Stabilisierungsflansch 5o und dem Wulstabschnitt 26 zu erreichen, ist der Wulstabschnitt 26 mit einer einzigen derart geformten Kontur versehen, daß, wenn der Reifen 1o auf der Felge 12 montiert und aufgeblasen ist, der Wulstabschnitt gegen den Stabilisierungsflansch 5o gedrückt wird. Umgekehrt verformt der Stabilisierungsflansch 5o den Karkassenaufbau 32 radial nach außen. Diese einzige Kontur wird dadurch erreicht, daß eine einzige Gestalt des elastomeren Materials 57 zwischen dem Karkassenaufbau 32 und der Außenfläche 59 des Wulstabschnitts 26 vorgesehen wird. Dieses elastomere Material soll so aufgebaut sein, daß es alle Abfallschnitzel, umgelegte bzw. gewendete Lagen usw. umschließt, die zwischen der Kontaktfläche 59 und dem Karkassenaufbau 32 angeordnet werden können. Die Stärke t des Reifens, gemessen zwischen dem Karkassenaufbau 32 und der Kontaktfläche 59, ist angrenzend an den gekrümmten Abschnitt 56 der Felge 12 ein Minimum und nimmt zu einem Maximum an der Anfangskontaktstelle 62 mit der Felge zu.

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Die Stärke t wird senkrecht bezüglich des Karkassenaufbaus 32 gemessen.

Die einzige Verbundauslegung des unteren Wulstabschnitts des Reifen- und Felgenaufbaus ermöglicht das Anbringen von großen Planierraupenreifen auf einer Felge mit abgesenktem Bett, ohne daß die Machteile auftreten, wie sie bei Verwendung von Wulstsitzen mit einer Verjüngung von 15 hervorgerufen werden. Da sich der konische Stabilisierungsflansch mit einem kleinen Winkel bezüglich der Achse des Reifens erstreckt, kann er sich sehr weit in Axialrichtung erstrecken, ohne daß er zu weit in Radialrichtung verläuft. Dadurch wird die Notwendigkeit für massige Scheitelbänder angrenzend an die Wulstkerne verringert, die Drehmomentübertragbarkeit erhöht und das Anbringen des Reifens auf einer Felgemmit abgesenktem Bett möglich. Die einzige Kontur des unteren Seitenwandbereiches ermöglicht ein Vorbelastendes Karkassenaufbaus auf dem Stabilisierungsflansch, wodurch die Drehmomentübertragbarkeit erhöht wird.

Der erfindungsgemäße Reifen kann normal hergestellt werden, indem die verschiedenen Bauelemente auf einer Reifenbauform zusammengefügt werden. Anschließend wird der Reifen geformt und unter Wärme und Druck in einer Form vulkanisiert.

Die neutrale Konturlinie einer Karkassenlage ist die Mittellinie eines Drahtes oder Kordes in der Karkassenlage, gesehen in Ebenen» welche die Drehachse des Reifens enthalten. Wenn mehr als eine Karkassenlage vorhanden ist, soll die neutrale Konturlinie die Mittellinie des Verbundes von Karkassenlagen, gesehoa in Ebenen, sein, welche die Drehachse des Reifens enthalten.

Während des Vulkanisierens wird der Reifen Io in einer Form bzw. Gestalt gehalten, in v/elcher die neutrale Konturlinie des Karkassenaufbaus 32 der neutralen Gleichgewichtskrüiranung wenigstens von der Ebene P, die die axial äußeren Ränder der

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jeweiligen Wulstkerne tangiert, im wesentlichen bis zu den jeweiligen Schulterabschnitt des Reifens folgt. Die natürliche Gleichgewichtskrümmung von Reifen ist bekannt (J. F. Purdy, Mathematics Underlying the Design of Pneumatic Tires, Chapter II, R. B. Day and S. D. Gehiran, Theory for the Meridian Section of Inflated Cord Tire, Rubber Chemistry and Technology, Vol. XXXVI, Nr. 1, P, Seiten 11 bis 27, Januar bis März 196 3).

Der Reifen wird nach dem Vulkanisieren auf einer speziell ausgelegten Felge montiert, welche veranlaßt, daß die neutrale Konturlinie des Karkassenaufbaus 32 von der natürlichen Gleichgewichtskrümmung abweicht, wodurch eine Vorspannung bzw. Vorbelastung auf die axial verlaufenden Flansche ausgeübt wird. Die Flansche drücken deshalb die neutrale Konturlinie des Karkassenaufbaus von der natürlichen Gleichgewichtskrümmung wenigstens von einer Stelle gerade axial außerhalb der Ebene P radial nach außen wenigstens zu der Stelle der maximalen axialen Breite des Reifens.

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Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE

1. ,-'Luftreifen mit einer Lauffläche, einem Paar von Seiten- ^■•^/ randabschnitten und einem Paar von im Abstand angeordneten Wulstabschnitten, von denen jeder einen ringförmigen, nicht dehnbaren Wulstkern, eine ringförmige Wulstsitzfläche, die radial innerhalb des Wulstkerns angeordnet ist, eine ringförmige Wulstanschlagfläche, die sich radial außerhalb des axial außenliegenden Randes der Wulstsitzfläche erstreckt, und eine Flanschkontaktfläche aufweist, die sich axial außerhalb der Wulstanschlagfläche erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke (t) des Reifens (1o) im Flanschkon taktbe reich (51) , gemessen zwischen der Karkassenlage

(32) und der Außenfläche (59) des Peifens, von einem Minimum angrenzend an die Wulstanschlagfläche (47, 56) zu einem Maximum an dem axial äußeren Rand (62) der Flanschkontaktfläche (59) zunimmt.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassenlage (32) kontinuierliche Korde aufweist, die sich von Wulst (24) zu Wulst (26) und in einem Winkel, der nicht größer als 15 bezüglich der die Drehachse des Reifens (1o) enthaltenen Ebenen ist, über ein radiales Auamaß der Seitenwand (16, 18) erstrecken, welches wenigstens gleich 5o % der Querschnittshöhe (H) des Reifens (1o) ist.

3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sich die ringförmige Wulstsitz·* fläche (41, 43) in einem Winkel erstreckt, der nicht größer als 8° bezüglich der Drehachse des Reifens (1o) ist.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Reifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radial inneiliegenden Enden der Karkassenlage (32) axial nach außen um die jev/eiligen Wulstkerne (28, 3o) gelegt sind und in der axialen Erstreckung der Kontaktfläche (49, 51) des Stabilisierungsflansches (48, 5o) enden.

5. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen den Wulstanschlagflächen (45, 47) nicht größer als 65 % der maximalen axialen Breite (W) des Karkassenaufbaus (32) ist, wenn der Reifen (1o) auf der Felge (12) montiert und aufgeblasen ist.

6. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sich die ringförmige Wulstanschlagfläche (47) in Radialrichtung über wenigstens 3o % der Höhe (H) des benachbarten Wulstkerns (3o) des Reifens (1o), jedoch nicht weiter als bis zum radial außenliegenden Ende des benachbarten Wulstkerns (3o) erstreckt.

7. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sich der ringförmige Wulstanschlag (44, 46) in Radialrichtung bis v/enigstens zur Mittelhöhe des angrenzenden VJulstkerns (28, 3o) des Reifens, jedoch nicht weiter als radial bis zum äußeren Ende des angrenzenden Wulstkerns (28, 3o) erstreckt.

8. Reifen mit einer Felge zur Bildung einer Anordnung, bei welcher der Reifen eine Lauffläche, ein Paar von Seitenwandabschnitten und ein Paar von Ringvmlstabschnitten aufweist, von denen jeder einen ringförmigen, nicht dehnbaren Wulstkern, eine radial innerhalb des ringförmigen Wulstkerns angeordnete Wulstsitzfläche, eine

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Wulstanschlagfläche, die sich radial außerhalb des axial äußeren Randes der Wulstsitzfläche erstreckt, und eine Flanschkontaktfläche hat, die sich axial außerhalb des radial äußeren Endes der Wulstanschlagfläche erstreckt, die ein abgesenktes Bett aufweisende Felge einen Wulstsitz in Eingriff mit der Wulstsitzfläche des Reifens, einen Flanschanschlag in Kontakt mit der Flanschanschlagfläche des Reifens und einen Stabilisierungsflansch aufweist, der sich axial außerhalb des radial äußeren Randes des Wulstanschlags erstreckt, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnung einen Abstand zwischen der Kontaktfläche (51) des Flansches (5o) und der Karkassenlage (32) hat, der von einem Maximum an dem axial außenliegenden Ende der Kontaktfläche (51) bis zu einem Minimum angrenzend an die Wulstanschlagfläche (47) abnimmt, wodurch eine Vorbelastung auf den Flansch (5o) erzeugt wird, wenn der Reifen (1o) aufgeblasen wird.

9. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulstsitzflache (43) , gesehen in die Drehachse des Reifens enthaltenden Ebenen, sich in einem Winkel erstreckt, der nicht größer als 8° bezüglich der Drehachse des Reifens (1o) ist.

1o. Reifen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Flanschkontaktfläche (51), gesehen in die Drehachse des Reifens enthaltenden Ebenen, im wesentlichen gerade über der gesamten axialen Länge ist und sich in einem Winkel erstreckt, der nicht größer ι
Reifens (1o) ist.

der nicht größer als 1o bezüglich der Drehachse des

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11. Reifen nach einem der Ansprüche 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet , daß der Wulstanschlag (46) sich in Padialrichtung wenigstens bis zur Mittelhöhe des angrenzenden Wulstkerns (3o) des Reifens (1o) , jedoch nicht weiter als bis zum radial äußeren Ende des Wulstkerns (3o) erstreckt.

12. Reifen nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die axiale Erstreckung der Flanschkontaktfläche (51) wenigstens gleich 1o % der maximalen axialen Breite des Reifens (1o) ist, wenn dieser auf der Felge (12) montiert und aufgeblasen ist.

13. Reifen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen den Wulsten (28, 3o) nicht größer als 65 % der maximalen axialen Breite (W) des Reifens (1o) ist.

14. Reifen nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch , gekennzeichnet , daß der Reifen einen Karkassenaufbau (32) aus kontinuierlichen Korden hat, die sich von Wulst (28) zu Wulst (3o) und in einem Winkel, der nicht größer als 15° bezüglich der die Drehachse des Reifens enthaltenden Ebenen ist, über ein radiales Ausmaß der Seitenwand (16, 18) erstrecken, welches wenigstens 5o % der Querschnittshöhe (H) des Reifens (1o) entspricht.

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