DE2702910A1

DE2702910A1 - Luftreifen, insbesondere radialguertelreifen

Info

Publication number: DE2702910A1
Application number: DE19772702910
Authority: DE
Inventors: Michael A Kolowski; George J Siefert
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1976-01-23
Filing date: 1977-01-21
Publication date: 1977-07-28
Also published as: AR209555A1; GB1572407A; ZA77106B; MX144527A; IT1076863B; US4019551A; JPS5291204A; BR7700375A; AU2123877A; JPS5838323B2; SE7700483L; AU502452B2; FR2338812B1; FR2338812A1; CA1042331A

Description

Meissner & Meissner

- PATENTANWALTSBÜRO

ERLlN - MÜNCHEN 2702910 PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen Berlin, den

Pr/Tm
76 023 A-GE 21. Januar 1977

The Goodyear Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio 44 316/USA

Luftreifen, insbesondere Radialgürtelreifen

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen, insbesondere einen Radialgürtelreifen.

Radialgürtelreifen gewährleisten aufgrund ihrer sehr flexiblen Seitenwände eine weiche, komfortable Fahrt. Der Umstand, daß die Seitenwände so flexibel sind, kann jedoch zu einer Reduzierung der Seitenstabilität und der Kurvenlaufeigenschaften eines solchen Reifens führen. Bisher wurde dieses Problem durch die Anordnung von faserverstärkten Schichten in dem Wulstbereich überwunden, die sich bis in die Seitenwände ausdehnen. Diese verstärkenden Materialien werden allgemein als "Chippers" bezeichnet und sie haben ihre Enden im äußeren Walkbereich der Seitenwand angeordnet, was sie etwas anfällig macht, die Adhäsion mit den angrenzenden Bestandteilen zu verlieren. Solche "Chippers" erhöhen auch die Kosten des Reifens. Ein Beispiel für eine Möglichkeit Faserverstärkungen in der unteren Seitenwand zu ersetzen, ohne die Seitenstabilität oder die Lenkungskontrolle einzubüßen, wurde in der US-PS 2 232 331 gegeben.

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BORO MÖNCHEN:	TELEX:	TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
ST. ANNASTR. 11	1-856 44	INVENTION	BERLIN	BERLIN 31	W. MEISSNER, BLN-W
8000 MÖNCHEN 22	INVEN d	BERLIN	030/891 60 37	BERLINER BANK AQ.	122 82-109
TEL.: 089/22 35 44			030/892 23 82	3695716000

Dieses Patent schlägt die Verwendung eines Hartgummi-Walkschutzbandes vor, das sich vom Fuße der Wulstpartie radial auswärts bis etwa in die Mittelhöhe des Reifens erstreckt.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Verbesserung gegenüber diesem Konzept erreicht v/erden, wobei die Seitenstabilität aufrechterhalten und gleichzeitig die Möglichkeit des Adhäsionsverlustes an der Gewebeeinlage reduziert werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radialgürtelreifen zu schaffen, der von zusätzlichen, kordverstärkten Aufbaubestandteilen in den Seitenwänden angrenzend an die Wülste frei ist, trotzdem aber gute Lenk- und Handhabungseigenschaften sowie eine hohe Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine Querschnittsansicht eines auf eine Felge montierten Reifens gemäß der Erfindung und

Figur 2 eine Querschnittsansicht eines Abschnittes des Reifens nach Fig. 1, die die Bestimmungsmethode der neutralen Beanspruchungslinie oder Wulstpartie erläutert.

In den Zeichnungen, insbesondere in Figur 1, ist ein Reifen 10 dargestellt, der eine Lauffläche 12, ein Paar Seitenwände 14 und 16 aufweist, die sich radial einwärts von den axial äußeren Enden der Lauffläche 12 erstrecken und in einem Paar von Wulstpartien und 20 enden.

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Jede der Wulstpartien 18 und 20 beinhalten einen ringförmigen, unnachgiebigen Wulstkern 22 bzw. 24. Eine Karkassengev/ebelage 26 erstreckt sich um den Reifen umfänglich herum und von Wulstkern 22 zu Wulstkern 24. Die Karkassengewebelage 26, in der besonderen Ausführungsform dargestellt, besteht aus zwei Radiallagen 28 und 30 eines beliebigen geeigneten Reifenkordgewebes, beispielsweise Nylon, Polyester, Rayon, Fiberglas Stahl oder Aramid.

Es soll hier ein Radial-Lagen-Reifen betrachtet werden, in dem die Kordfaden in der Karkasse unter einem Fadenwinkel von 15° verlaufen.

Wie es typisch bei Radialgürtelreifen ist, erstreckt sich eine im wesentlichen unnachgiebige Gürtelkonstruktion 32 von der Breite der Lauffläche rundum die Karkasse. Der Gürtel 32 kann aus Jedem geeigneten Material und von jeder geeigneten Konstruktion sein.

Eine innere luftundurchlässige Auskleidung 34 ist an den Lufthohlraum des Reifens angrenzend angeordnet und isoliert die Karkasse vollständig gegenüber dem Lufthohlraum. Ein Paar ringförmiger Hartgummi-Kernreiter 36 und 38 erstrecken sich radial auswärts von den Wulstkernen 22 bzw. 24 aus und laufen an ihren radial äußersten Enden flach aus. Die Karkassengewebelagen 28 und 30 sind mit ihren Endpartien 29 und 30 axial auswärts um die Wulstkerne 22 bzw. 24 geschlagen und erstrecken sich radial auswärts entlang der Kartgummi-Kernreiter 36 bzw. 38. Beide Endpartien 29 und 31 enden angrenzend an den Kernreitern 36 bzw. 38. Die innere Auskleidung 34 ist ebenfalls um die Wulstkerne 22 bzw. 24 geschlagen und erstreckt sich radial auswärts entlang der umgeschlagenen Endpartien 29 und 31 der Karkassengewebelagen 28 und umschließt vollständig deren Enden (s. Bezugszeichen 33).

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Ein Hartgummi-Wulstschutzband ist axial auswärts der umgeschlagenen Partie 35 der Auskleidung 34 angeordnet und erstreckt sich radial auswärts, mindestens von einem Punkt aus, der an die radial äußersten Erstreckungen der Wulstkerne 22 bzw. 24 angrenzt und mindestens bis zu einem Punkt radial auswärts der umgeschlagenen Partie 35 der Auskleidung 34. Es wird ,jedoch bevorzugt, daß die Wulstschutzbänder 40 und 42 sich radial einwärts zu spitz zulaufenden Wulstsitzoberflächen 44 und 46 erstrecken und sich radial auswärts über die Kernreiter 36 und 38 hinaus erstrecken. Die Wulstschutzbänder 40 und 42 können sich auch entlang der Wulstsitzoberflächen 44 und 46 bis zu den Zehen 45 und 47 der Wulstpartien 18 bzw_o 20 erstrecken. Die um die Wulstkerne umgeschlagenen Enden 29 und 31 der Karkassengewebeeinlagen sollten in einer Höhe "h" enden, die ca. zwischen ein- und dreimal der Höhe der Wulstkerne 22, 24 liegt, die für die Pkw-Reifen etwa 0,76 bis 2,29 cm beträgt. Weiterhin sollte die umgeschlagene Partie 35 der luftundurchlässigen Auskleidung 34 einen Abstand "d" zwischen 0,51 und 1,27 cm radial auswärts über die radial äußerste Erstreckung der umgeschlagenen Partien 29 bzw. 31 der Karkassengewebelagen 28 und 30 überstehen.

Die Wulstschutzbänder 40,42 sollten sich einen Abstand "a¹¹ radial auswärts bis zu einer Höhe zwischen ca. 30% und 50% der Querschnittshöhe "SH" des Reifens 10 erstrecken. Die Querschnittshöhe "SH" des Reifens soll die radiale Höhe des Reifens von der Linie "L" - zwischen den Wulstsitzoberflächen 44 und 46 gedacht bis zu der radial äußersten Erstreckung der Laufflachen-Ofeerfläche sein. Die harten Wulstschutzbänder 40,42 sollten einen Elastizitätsmodul zwischen 11 und 13.5 MN bei 300 % Dehnung aufweisen. Die WuIstschutzbänder sollten eine Shore A - Härte zwischen 70 und 90, vorzugsweise zwischen 75 und 80 (durometerj aufweisen.

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Die Kernreiter 36, 38 sollten einen etwas höheren Elastizitätsmodul haben; er sollte zwischen 19 und 22 MN bei 300 96 Dehnung betragen. Die Härte der Kernreiter ist generell größer als die der WuIstschutzbänder und sollte zwischen 75 und 90 (durometer) mit einem bevorzugten Bereich zwischen 84 und 88 betragen.

Die Gestaltung der Kernreiter und der Wulstschutzstreifen ist ebenso wie bei den umgeschlagenen Partien 29 und 31» die entlang der neutralen Beanspruchungslinie S der Wulstpartien 18 bzw. 20 enden. Die neutrale Beanspruchungslinie S soll die Linie se.in, die sich von dem Wulstkern 22 bzw. 24 radial auswärts in den unteren Seitenwandbereich erstreckt, in dem die Biegebeanspruchungen am geringsten sind.

In Figur 2 ist der untere Seitenwandbereich des Reifens 10 auf eine Felge montiert und gebogen dargestellt, wie es sein würde, wenn der Reifen belastet ist. Zum Zwecke der Klarheit und der Verdeutlichung der Teile des Reifens ist er nur in Umrißform gezeigte Die innere Kontur des Reifens 10 in aufgeblasenem und unbelastetem Zustand ist in gestrichelten Linien ausgeführt und die Kontur des belasteten Reifens ist in durchgehenden Linien dargestellt«, Es ist zu beobachten, daß, wenn sich die Reifenseitenwand axial auswärts biegt, wie mit 51 bezeichnet, die Partie des Wulstbereiches, der an den Lufthohlraum angrenzt im wesentlichen unter einer Zugspannung "t" ist, während der Teil des Reifens, der an die äußere Oberfläche angrenzt, unter einer Druckspannung ¹¹C steht. Die neutrale Beanspruchungslinie "s" ist die Linie, an der die Kräfte unter diesen Bedingungen von Zugbeanspruchung auf Druckbeanspruchung wechseln. Es ist verständlich, daß diese neutrale Beanspruchungslinie in Abhängigkeit von der Belastung und dem Reifendruck etwas variieren kann und hier soll es sich um eine spannungsneutrale

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Linie für einen, auf eine Standardfelge montierten Reifen handeln, der den Luftdruck, für den er ausgelegt ist hat und statisch zwischen 75% und 100% der maximalen Belastung belastet ist. Unter diesen Bedingungen soll die Mittellinie mindestens der radial äußeren 0,31 cm der umgeschlagenen Partie der Karkasse um nicht mehr als 1 1/2 der Dicke der Karkassengewebelagen von der neutralen Spannungslinie "s" abweichen. Es ist vorgesehen, daß eine Karkassengewebelage Kordfaden enthält, die durch einen Kalandriervorgang mit einem üblichen Gummiüberzug versehen sind. Die Mittellinie einer Karkasse ist die geometrische Mitte der Gewebeeinlage. Deshalb stimmt bei einer Ein-Lagen-Karkasse die Mittellinie mit der Mittellinie des Gewebekords Uberein, bei einer Zwei-Lagen-Karkasse ist die Mittellinie die Trennungslinie zwischen den beiden Karkassengewebeeinlagen. In einem speziellen Beispiel wurde eine Serie von Reifen der Größe DR 78-14 entsprechend der vorliegenden Erfindung gebaut. Die Reifen hatten zwei Karkassengewebelagen mit einem Fadenwinkel von 90° in Bezug auf die Umfangsaittellinie des Reifens und waren aus Polyesterkorden von 14,2 Enden/cm gefertigt. Der Gürtel bestand aus zwei Lagen Stahlkordgewebe, die sich alternierend in einem Winkel von ca 22°,bezogen auf die Umfangsmittellinie, erstrecken. Die Kernreiter 36, 38 erstreckten sich radial auswärts über ca. 40% der Querschnittshöhe des Reifens, hatten eine Shore-A-Härte von 86 (durometern) und einen Modul von 20,5 bei 30096 Dehnung. Die erste Karkassengewebelage 28 endete 1,78 cm radial auswärts von dem Wulstkern, während die zweite Karkassengewebelage 30 ca. 1,65 cm radial auswärts des Wulstkernes endete. Die Wulstschutzbänder 40, 42 erstreckten sich bis zu ca. 3096 der Querschnittshöhe des Reifens von der Wulstsitzoberfläche aus radial auswärts, hatten eine Shore-A-Härte von 78 (durometern) und einen Modul von 12 MN bei 300% Dehnung. Der Punkt maximaler Dicke der Wulstschutzbänder war innerhalb 0,32 cm radial auswärts von der radial äußeren Erstreckung des unbelasteten Berührungspunktes des Reifens mit dem Felgenflansch angeordnet.

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Die Karkassen-Enden erstreckten sich entlang der neutralen Belastungskonturenlinie für mindestens die äußeren 0,31 cm jeder Gewebelage.

Einige Hundert Reifen wurdsn in dieser Weise hergestellt und auf Gewebelagen-Ablösung in dem unteren Seitenwandbereich hin getestet. In keinem Fall ist ein Anzeichen einer Gewebe-Ablösung aufgetreten. Diese Reifen wurden auf Kraft und Moment vergleichend mit Radiallagen-Reifen der Standardproduktion mit Drahtgewebe verstärkten Konstruktionen in dem unteren Seitenwandbereich getestet und es wurde festgestellt, daß sie vergleichbare Eigenschaften haben.

- Patentansprüche -

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AO

Leerseite

Claims

- Patentansprüche -

11 Radialreifen mit von Wulst zu V/ulst reichenden und um die Wulstkerne umgeschlagenen Karkasssngeivebelagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassengev/ebelagen (28,30) bis zu einem Punkt umgeschlagen sind, der ein- bis dreimal V/ulstkerndicke radial auswärts der Wulstkerne (22,24) liegt, wobei die Mittellinie mindestens der radial äußeren 0,51 Zentimeter der umgeschlagenen Partien(29,31) der Karkassengewebelagen (28,30) nicht weiter als 1 1/2mal Karkassengewebedicke von der neutralen Belastungslinie (S) entfernt ist.',, daß eine innere luftundurchlässige Auskleidung (34) vorgesehen ist, die gleichfalls um die Wulstkerne (22,24) umgeschlagen ist und die Karkassengev/ebelagen 28,30 vollständig umfaßt und daß in den Wulstzonen Hartgummi-Wulstschutzbänder ( 40 bzw« 42) vorgesehen sind, die sich mindestens von der Wulstferse aus bis über die Enden der umgeschlagenen luftundurchlässigen Innen-Auskleidung (34) erstrecken.
2. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wulstschutzband (40,42) sich radial auswärts zu einem Punkt zwischen ca. 30$ und 50% der Querschnittshöhe (SH) des Reifens (10) erstreckt.
3. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das WuIstschutzband eine Shore-A-Härte zwischen ca. 70 und 90 (durometer) und einen Modul von ca. 11,5 bis 13,5 MN bei 300% Dehnung aufweist.
4. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß er ringförmige Kernreiter (36,38) aufweist, die sich radial auswärts von dem Wulstkern (22,24) ausgehend erstrecken und in ihrer radial äußeren Erstreckung flach auslaufen und die umgeschlagenen Karkassengewebelageenden (29,31) von der Karkassengewebelage (28,30) trennt, wobei die Kernreiter (36,38)

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ORIGINAL INSPECTED

eine Shore-A-Härte zv/ischen ca. 75 und 90 (durometern) und einen Modul zv/ischen ca. 19 und 3? MN bei 3OO?4 Dehnung haben.
5. Radialreifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kernreiter (36,38) radial auswärts über fiie Wulstschutzbände r(AO,42) hinaus erstrecken.
6. Radialreifen nach den Ansprüchen 1, 2 oder A, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wulstschutzbänder (40,42) um die Wulstkerne (22,24) herum bis in die Wulstzehen (45,47) erstrecken.
7. Radialreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulstschutzbänder (40,42) eine Shore-A-Härte zv/ischen ca. 70 und 90 (durometern) und einen Modul von ca. 11,5 bis 13,5 Mti bei 300% Dehnung haben.

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