DE2700330A1

DE2700330A1 - Guertelluftreifen-felgen-anordnung

Info

Publication number: DE2700330A1
Application number: DE19772700330
Authority: DE
Inventors: John R Abbott
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: CS203140B2; TR19315A; PL112919B1; LU76477A1; NZ182938A; FR2337059A1; SE419721B; SU860686A1; ZA767570B; AU2091676A; SE7700038L; JPS5810242B2; JPS5284616A; BR7700001A; IT1076856B; ES457546A1; GB1561211A; ES454821A1; BE850053A; US4029139A

Description

MULLER-BORIi · DVUFIiL· · HCIION - HEIlTBI₁ PATENTANWÄLTE 9 7 Π Π Q Q Π

S/G 17-253

DR. WOLFGANG MULLER-(PATENTANWALTVON 1927-197S) DR. PAUL OEUFEL. DIPL.-CHEM.' DR. ALFRED SCHÖN. DIPU-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

THE GOODYEAR TIRE AND RUBBEP COMPANY Akron, Ohio 44316, USA

Gürtelluftreifen-Felgen-Anordnung

Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen und betrifft insbesondere eine Gürtelluftreifen-Felgen-Anordnung.

Wenn man die Laufeigenschaften, die Dauerhaftigkeit und die Herstellung von Luftreifen verbessern will, führt gewöhnlich die Verbesserung einer dieser Eigenschaften zu einer teilweisen Verschlechterung einer oder mehrerer der anderen Eigenschaften. Wenn beispielsweise die seitliche Stabilität und die Verarbeitungseigenschaft eines Radiallagenreifens bzw. eines Gürtelreifens verbessert werden sollen durch absteifende Elemente im Wulstbereich und in den Seitenwänden angrenzend an die Wulstbereiche, wird dadurch eine Reduzierung der Laufqualität des Reifens herbeigeführt.

Man ging beispielsweise davon aus, daß die naütrliche Gleichgewichtskurve des Karkassenaufbaus von wenigstens der halben Höhe der Seitenwand bis zu der Stelle, an der die Karkasse eine Tangente an den Wulst bildet, beibehalten werden soll (US-PS 3 91o 336, J. F. Purdy, Mathematics Underlying the Design of Pneumatic Tires, Hiney Printing Company, Seiten 13o bis 137).

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β MtTNCUEX 80-SIEHEUTSTIt. 4 · POSTFACH 800720 ICAU K L: M U E DO PAT · TEL·. (089) 47 4O03- TELEX 3-S4S83

Erfindungsgemäß wird jedoch ein Gürtelreifen mit niedrigem Profil auf eine Spezialfeige montiert, die einen schmalen Wulstabstand und einen Stabilisierungsflansch hat, der sich axial von jedem Wulstanschlag nach außen erstreckt. Die Felge ist so ausgelegt, daß die Karkasse aus ihrer natürlichen Gleichgewichtskrümmung herausgebracht wird, ohne daß irgendeine Krümmungsumkehr im Karkassenaufbau erfolgt. An dem axial äußeren Rand eines jeden Stabilisierungsflansches wird ein zweiter Anschlag für den Eingriff mit der unteren Seitenwand oder dem Wulstbereich vorgesehen. Die Karkassenlage krümmt 3ich bei Annäherung an jeden Wulstkern axial nach innen und bildet einen sehr kleinen Winkel bezüglich einer Linie parallel zur Drehachse des Reifens.

Die Vorspannung bzw. die Vorbelastung des Karkassenaufbaus auf die speziell ausgelegten Stabilisierungsflansche geben zusammen mit dem zweiten Anschlag ein schnelleres Ansprechen und eine bessere seitliche Stabilität, ohne daß zusätzliche Versträkungselemente in der unteren Seitenwand und in dein. Wulstbereich vorgesehen werden müssen. Das Fehlen von solchen gesonderten Bauelementen in dem unteren Seitenwandbereich führt dazu, daß die Möglichkeit von Störungen an den verschiedenen Bauelementen in diesem Bereich reduziert wird und die gesamte Seitenwand sich in Radialrichtung frei ausbauchen bzw. biegen kann, so daß man gute Laufeigenschaften erhält.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

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

Fig. 2 zeigt vergrößert den Flansch- und Wulstbereich der Anordnung von Fig. 1.

Flg. 3 zeigt vergrößert den Wulstbereich des Reifens von Fig. 1 frei von der Felge.

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Der in Fig. 1 gezeigte Reifen 1o sitzt auf einer Felge 12 und ist auf den Auslegeaufblasdruck aufgeblasen. Der Auslegungsaufblasdruck ist das Mittel zwischen dem maximalen und minimalen Auslegungsaufblasdruck.

Der Reifen 1o hat einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Laufflächenabschnitt 14 und ein Paar von Seitenwänden 16, 18, die radial nach innen von dem Laufflächenabschnitt 14 aus verlaufen. Die Seitenwandabschnitte 16 und 18 krümmen sich axial nach innen aufeinander zu an ihren radial inneren Enden 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 um den Reifen 1o und von dem Wulstkern 28 zum Wulstkern 3o erstreckt sich ein Karkassenaufbau 32, dessen Korde in Ebenen liegen, welche die Drehachse des Reifens enthalten.

Erfindungsgemäß sind die Abmessungen und Proportionen des Reifens für den Reifen aufgeblasen auf seinen Auslegungsaufblasdruck und in einem statischen, nicht belasteten Zustand, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, bestimmt. Die Querschnittshöhe H des Reifens 1o ist der radiale Abstand von der Wulstbasislinie L zu einer Tangente T an das radial ganz außenliegende Ende des Karkassenaufbaus 32. Die Querschnittsbreite W ist der axiale Abstand zwischen den axial ganz außenliegenden Enden des Karkassenaufbaus 32. Ein Reifen 1o, der erfindungsgemäß hergestellt ist, hat ein Seitenverhältnis von H/W, welches nicht größer als o,75 oder 75 % ist und vorzugsweise von etwa 4o bis etwa 6o % beträgt.

Obwohl nur eine Karkassenlage gezeigt ist, kann jede geeignete Anzahl von Karkassenlagen verwendet werden. Der erfindungsgemäße Gürtelreifen soll alle Konstruktionen von Luftreifen umfassen, bei denen sich die Korde in der Seitenwand in Winkeln von nicht mehr als 15° bezüglich der die

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Λ-

Drehachse des Reifens enthaltenden Ebenen über ein radiales Ausmaß der Seitenwand erstrecken, das wenigstens 5o % der Querschnittshöhe H des Reifens entspricht.

Der Reifen 1o hat einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Gurtaufbau 34, der radial außerhalb des Karkassenaufbaus 32 angeordnet ist und sich in Axialrichtung im wesentlichen von dem Schulterabschnitt 2o zu dem Schulterabschnitt 22 erstreckt. Obwohl bei der speziellen gezeigten AusfUhrungsform zwei Gurtlagen 36 und 38 vorgesehen sind, kann jede Anzahl von Gurtlagen verwendet werden, die für den speziellen Einsatz des Reifens geeignet ist. Die Korde in den Gurtlagen können sich parallel zu der Umfangsmittellinie des Reifens oder in irgendeinem geeigneten Schrägungswinkel bezüglich der Umfangsmittellinie erstrecken. Für den Karkassenaufbau 32 und den Gurtaufbau 34 kann irgendein Material verwendet werden, das für die spezielle Anv/endung geeignet ist, beispielsweise Polyamid (Nylon) , Reyon, Polyester, Fiberglas, Stahl oder Aramid. Es ist auch möglich, den Reifen 1o mit einer austauschbaren Lauffläche oder mit einem austauschbaren Paupengurt anstelle eines integralen Laufflächenaufbaus zu versehen. Das abgesenkte Felgenbett 52 kann weggelassen werden. Der Reifen kann auf einer Spaltfelge oder einer Felge mit einem abnehmbaren Flansch montiert werden. Beide Felgenkonstruktionen sind an sich bekannt, so daß sie nicht näher erläutert zu werden brauchen.

Die Felge 12 hat ein Paar von konischen oder sich verjüngenden Wulstsitzen 4ö und 42 mit einer Wulstsitzfläche 41 bzw. 43. Ein erstes Paar von Wulstanschlägen 44 und 46, von denen jeder eine Wulstanschlagfläche 45 bzvr. 47 hat, erstrecken sich radial nach außen von den jeweiligen axialen Außenrändern der Wulstsitze 4o und 42. Ein Paar von ringförmigen Stabilisierungsflanschen 49 bzw. 41 erstrecken sich axial nach außen ausgehend von den radial außenliegenden Enden der jeweiligen Wulstanschläge 44 und 46. Die Felge 12 hat ein

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abgesenktes Felgenbett 52, um die Montage des Reifens 1o auf der Felge 12 zu erleichtern. Der axiale Abstand D zwischen dem ersten Paar von Wulstanschlägen 45 und 47 ist nicht größer als 65 % der Querschnittsbreite W des Karkassenauf baus 32.

In Fig. 2 ist der Wulstabschnitt 26 des Reifens 1o von Fig. 1 vergrößert gezeigt. Es genügt, nur einen Wulstabschnitt 26 zu beschreiben, da die Wulstabschnitte 24 und 26 gleich ausgebildet sind. Der Wulstsitz 42 ist, wie erwähnt, insgesamt konisch, wobei sich seine Wulstsitzfläche 43 in einem Winkel χ bezüglich der Drehachse des Reifens von bis zu 15° erstrecken kann. Die Wulstsitzfläche 4 3 verschmilzt mit der Wulstanschlagfläche 47 über einen gekrümmten Abschnitt 54. Die Wulstanschlagfläche 57 verschmilzt mit der Flanschfläche 51 über einen weiteren gekrümmten Abschnitt Die Wulstanschlagfläche 47 soll sich erfindungsgemäß zwischen dem Radius R des gekrümmten Abschnitts 54 zum Radius R. des gekrümmten Abschnitts 56 erstrecken, wobei beide Radien R_a

_ a

und R. sich in einem Winkel von 45 bezüglich der Drehachse des Reifens 1o erstrecken.

Die Wulstanschlagfläche 47 verläuft in Radialrichtung nicht weiter als die radiale Außenfläche 39 des Wulstkerns 26. Der Karkassenaufbau 32 ist um den Wulstkern 26 gelegt, wobei der Endabschnitt 64 angrenzend an den Hauptabschnitt des Karkassenaufbaus 32 vorgesehen ist. Der umgelegte Abschnitt 64 endet an einer Stelle 66, die axial innerhalb der Anfangskontaktstelle 62 in der Seitenwand liegt. ^wie weiterhin aus Fig. 2 zu ersehen ist, nähert sich der Karkassenaufbau 32 dem Wulstkern 26 mit einem sehr großen Winkel ß bezüglich der Ebene P die an die axial außenliegende Fläche des Wulstkerns 26 tangiert. Der Winkel ß ist wesentlich größer als 6o°, beträgt jedoch nicht mehr als 9o°. Vorzugsweise sollte ß wenigstens 8o betragen.

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Erfindungsgemäß erstreckt sich die Flanscheingriffsfläche 51 des Stabilisierungsflansches 5o parallel zu dem Karkassenaufbau 32 und hat einen zusätzlichen ringförmigen Anschlag 7o, der sich an dem axial außenliegenden Rand befindet. Der zweite oder zusätzliche Wulstanschlag hat eine Reifeneingriff sflache 71, die sich zu dem Karkassenaufbau 32 in einem glatten Bogen krümmt, wodurch eine Einkerbung 72 in dem Kautschuk zwischen dem Karkassenaufbau 32 und dem zweiten Anschlag 7o vorgesehen wird.

Um die gewünschte Kompression bzw. das gewünschte Andrücken zwischen dem zusammengefügten Stabilisierungsflansch 51 und dem zweiten Anschlag 7o und dem Wulstabschnitt 26 zu erreichen, ist der Viulstabschnitt 26 mit einer einzigen geformten Kontur derart versehen, daß, wenn der Reifen 1o auf der Felge 12 montiert und aufgeblasen ist, der Wulstabschnitt gegen den Stabilisierungsflänsch 5o gedrückt wird. Im Gegensatz dazu krümmt der Stabilisierungflansch 51 den Karkassenaufbau 32 radial nach außen. Der zweite Anschlag 7o drückt den Kautschuk so an, daß eine zweite Greiffläche in stabiler Weise erreicht wird. Zwischen dem Karkasenaufbau 32 und der Außenfläche 59 des Wulstabschnittes 26 ist eine spezielle Ausgestaltung des elastomeren Materials 57 vorgesehen. Dieses elastomere Material 57 ist so aufgebaut, daß es alle Abriebselemente, Schnitzelelemente, Umfaltlagen usw. aufnimmt, die zwischen der Kontaktfläche 59 und dem Karkassenaufbau 32 angeordnet werden können. Die Stärke t des Reifens, gemessen zwischen dem Kar- kassenaufbau 32 und der Kontaktfläche 59 ist im wesentlichen fiber der Fläche konstant, die insgesamt mit 75 bezeichnet und für den Kontakt mit dem zweiten Anschlag 7o bestimmt ist. Die Stärke t nimmt danach bei Annäherung an den Wulstkern 3o etwas ab, wodurch eine insgesamt zylindrische Fläche 76 für den Eingriff mit dem Stabilisierungsflansch 51 erhalten wird.

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Wenn der Reifen 1o auf der Felge 12 montiert und aufgeblasen ist, liegt der Wulstabschnitt 26 sauber an der ersten Anschlagfläche 47 und an dem Stabilisierungsflansch 51 an, wobei der Rest der Fläche 59 zum Karkassenaufbau 32 durch den zweiten Anschlag 7o zusammengedrückt wird. Dies ergibt eine minimale Stärke t an der axialen Mitte einer jeden zweiten Anschlagfläche und eine größere Stärke t an den axial äußeren Rändern einer jeden zweiten Anschlagfläche.

Der erfindungsgemäße Reifen kann in herkömmlicher Weise dadurch hergestellt werden, daß die verschiedenen Bauelemente auf einer Reifenbauform zusammengefügt werden. Der Reifen kann dann geformt und in einer Form unter Wärme und Druck vulkaniisert werden.

Die neutrale Konturlinie einer Karkassenlage ist die Mittellinie eines Reifens oder Kordes in der Karkassenlage, gesehen in den die Drehachse des Reifens enthaltenden Ebenen. Wenn mehr als eine Karkassenlage vorhanden ist, ist die neutrale Konturlinie die Mittellinie des Verbunds der Karkassenlagen, gesehen in den die Drehachse des Reifens enthaltenden Ebenen.

Der Reifen 1o wird während des Vulkanisierens in einer Gestalt gehalten, in welcher die neutrale Konturlinie des Karkasenaufbaus 32 der natürlichen Gleichgewichtskrümmung wenigstens von der Ebene P tangential an die axial äußeren Ränder des jeweiligen Wulstkerns im wesentlichen bis zu dem jeweiligen Schulterabschnitt des Reifens folgt. Die natürliche Gleichgewichtskrümmung der Reifen ist an sich bekannt (J. F. Purdy, Mathematics Underlying the Design of Pneumatic Tires, Chapter II, R. B. Day and S. D. Gehman, 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 1963).

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Der Reifen wird nach dem Vulkanisieren auf eine speziell ausgelegte Felge gebracht, welche dafür sorgt, daß die neutrale Konturlinie des Karkassenaufbaus 32 von der natürlichen Gleichgewichtskrümmung abweicht, wodurch eine Vorspannung auf die sich axial erstreckenden Flansche erzielt wird. Die Flansche drücken deshalb die neutrale Konturlinie des Karkassenaufbaus radial nach außen von der natürlichen Gleichgewichtskrümmung wenigstens von einem Punkt gerade axial außerhalb der Ebene P wenigstens bis zum Punkt der maximalen axialen Breite des Reifens, ohne daß irgendeine Krümmungsumkehrung erfolgt.

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Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE

Gürtelluftreifen-Felgen-Anordnung, gekennzeichnet durch

a) eine Felge (12) mit einem Paar von im Abstand angeordneten ringförmigen Wulstsitzflächen (41, 43), mit einer ersten ringförmigen Anschlagfläche (45, 47), die sich insgesamt radial nach außen von dem axial außenliegenden Rand einer jeden Wulstsitzfläche (41, 43) erstreckt, und mit einer ringförmigen Stabilisierungsflanschfläche (49, 51), die insgesamt axial außerhalb von dem radial äußeren Rand einer jeden ersten Ringanschlagfläche (45, 47) verläuft

b) einen Luftreifen (1o) in offenbauchiger Bauweise mit einem Laufflächenabschnitt (14), einem Paar von zweiten Wandabschnitten (16, 18), einem Paar von axial im Abstand angeordneten Wulstabschnitten (24, 26), von denen jeder einen ringförmigen, nicht dehnbaren Wulstkern (28, 3o) hat, mit einem Karkassenaufbau (32) aus nicht dehnbaren Korden, die sich kontinuierlich von einem Wulstkern (28) zum anderen Wulstkern (3o) erstrecken und eine neutrale Konturlinie haben, und mit einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Gurtaufbau (24), der am Umfang um die Karkasenlage (32) herum angeordnet ist, und durch

c) eine zweite ringförmige Anschlagfläche (71), die sich von dem axial außenliegenden Rand der Stabilisierungsflanschfläche (49, 51) erstreckt und eine gebogene Gestalt derart hat, daß der Abstand zwischen dem Karkassenaufbau (32) und der Felge (12) im wesentlichen im Bereich der Stabilisierungsflanschflüche (51)

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ORIGINAL INSPECTID

konstant und im Bereich der zv/eiten Wulstanschlagfläche (71) kleiner ist als in dem Bereich der Stabilisierungsflanschfläche (51).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen der zv/eiten Anschlagfläche (71) ein Minimum an der axialen Mitte der zweiten Anschlagfläche (71) und am größten in ihren axialen äußeren Rändern ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Reifen (1o) , wenn er von der Felge (12) frei ist, eine im wesentlichen konstante Stärke (t) eines elastomeren Materials zwischen der Oberfläche des Reifens (1o) und der Karkasse (32) vom axial äußeren Rand der Stabilisierungsflanschfläche (51) über die zweite Anschlagflache (71) hat und der verringerte Abstand zwischen der zv/eiten Anschlagfläche (71) und dem Karkasenaufbau (32) durch Zusammendrücken des elastomeren Materials zwischen dor zweiten Anschlagfläche (71) und dein Karkasseraufbau (32) herbeigeführt wird, wenn der Reifen (1o) auf einer Felge (12) montiert und aufgeblasen ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Winkel des Karkasenaufbaus (32) bezogen auf eine Ebene, die tangential zur axial außenliegenden Fläche eines jeden Wulstkerns (28, 3o) ist, an jedem Wulstkern wenigstens 8o° beträgt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen der ersten Anschlagtlache (45, 47) nicht größer als 65 % dor maximalen axialen Breite des Karkasenaufbaus (32) ist, wenn der Reifen (1o) auf e'er Felge (12) montiert und aufgeblasen ist.

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ORIGINAL INSPECTED

* 3.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anschlagfläche (45, 47) sich in Radialrichtung nicht weiter als das radial äußere Ende des angrenzenden Wulstkerns (28, 3o) erstreckt.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die radial innenliegenden Enden der Karkassenlage (32) axial nach außen um den jeweiligen Wulstkern (28, 3o) gelegt sind und in der axialen Erstreckung der Kontaktfläche des Stabilisierungsflansches (49, 51} enden.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die neutrale Konturlinie radial nach außen von der natürlichen Gleichgev/ichtskurve des Reifens (1o) von einem Punkt angrenzend an den Wulstkern (3o) wenigstens bis zu dem Punkt der maximalen axialen Breite durch die Stabilisierungsflanschfläche (51) und die zweite Anschlagfläche (71) ohne Umkehrung der Krümmung verschoben wird.

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