DE2756844C2 - Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solcher Reifen ist aus der DE-OS 21 53 444 bekannt.

Es ist auch bekannt daß gegenwärtig ein Bestreben dahingehend besteht Reifen der gerade beschriebenen Art die zur Verwendung bei Lastfahrzeugen bestimmt sind, mit niedrigeren Querschnitten auszubilden, d. h. Reifen zu bilden mit Querschnitten, bei denen das Verhältnis H: C d. h. das Verhältnis von Höhe des Reifenquerschnittes zur Gesamtbreite des Querschnitts, kleiner als 1, und vorzugsweise nicht größer als 0,7 ist Bei der Herstellung solcher Reifen in der üblichen

ίο Weise, d.h. unter Verwendung der oben genannten Drahtwulstkerne, ist gefunden worden, daß der Wulst geringeren Ermüdungswiderstand hat und diese Eigenschaft kann nicht durch irgendeine weitere Verstärkung des Wulstes selbst beispielsweise in Form von üblichen Verstärkungslagen, überwunden werden. Dies ergibt sich zufolge der Tatsache, daß die Reifen niedrigeren Querschnitt haben, was bedeutet daß solche Reifen, die die gleiche Belastung wie irgendwelche anderen Reifen mit normalem Querschnitt tragen sollen, im Gebrauch prozentual größeres Zusammendrücken in radialer Richtung erfahren. Die Konsequenz hiervon wird in der Wulstzone direkt reflektiert da die Seitenwände, die nur mit radialen Lagen versehen sind, keinerlei Widerstand gegen diese Beanspruchungen darbieten können.

Es ist auch bekannt, daß in Reifen mit niedrigerem Querschnitt die dem Wulst zunächst liegenden Seitenwandteile mit Bezug auf die Äquatorialebene des Reifens viel mehr divergieren als bei Reifen mit normalem Querschnitt Demgi/näß verläuft der Wulstteil, der sich über dem Felgenflansch befindet bzw. über diesem hängt mit Bezug auf die Drehachse des Reifens schräg. Als Folge hiervon und trotz hier vorhandener Kernreiter bzw. Verstärkungselemente, die Füllstücke aus sehr hartem Kautschuk und/oder Schnurstoffiagen sind, ver formt sich während des Gebrauches dieser Teil be trächtlich, wobei er in Richtung der Drehachse zusammenfällt Als Ergebnis nimmt in dieser besonderen Zone der Reifen eine dauernde Verformung an, wodurch es unmöglich wird, die übliche Praxis anzuwenden, wie sie üblicherweise bei Reifen großer Abmessungen angewendet wird und die darin besteht, die Reifenkarkasse bei einer Erneuerung des Laufstreifens wiederzuverwenden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen schlauchlosen Radialstreifen mit niedrigem Querschnitt und für Lastkraftwagen mit Wulsten mit hohem Ermüdungswiderstand zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen dauernden Verformungen im wesentlichen beseitigt sind. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Er findung gemäß Patentanspruch 1.

es ist überraschend gefunden worden, daß durch eine Verwendung des besonderen Drahtwulstkernes gemäß Patentanspruch 1 sowohl der Widerstand gegen Ermüdung des Wulstes in einem schlauchlosen Radialstreifen niedrigen Querschnitts von /-//Ckleiner als 0,7 erhöht ist als auch das Auftreten dauernder Verformungen desjenigen Teiles des Wulstes verhindert ist der über dem Ende des Felgenflansches liegt bzw. über diesem hängt Möglicherweise ergibt sich dies zufolge der Tatsache, daß neben der tatsächlichen Vergrößerung des Querschnittes des Drahtwulstkernes mit Bezug auf die üblichen Drahtwulstkerne, seine besondere geometrische Gestalt eine wichtige Rolle spielt mit Bezug auf die umgelegten Teile der Karbissenlage oder der Karkas senlagen (die wie üblich von innen nach außen um den Wulstkern herum gelegt sind), und mit Bezug auf eventuelle Verstärkungselemente, die axial außerhalb des Drahtwulstkernes und vorzugsweise zwischen den um-

gelegten Teilen der Karkassenlagen und der Außenseitenfläche des Wulstes angeordnet sind In anderen Worten ausgedrückt, hat dieser Drahtwuistkem, indem sein Baryzentrum mit Bezug auf die Mittellinienebene des Drahtwulstkeraes axial nach außen verschoben ist, mit Bezug auf die herumgelegten Teile der Karkassenlage oder Karkassenlagen und mit Bezug auf die axial auswärts angeordneten Verstärkungselemente eine Schutzfunktion gegenüber den Wirkungen von Beanspruchungen, denen der Wulst beim Gebrauch unterworfen wird, woraus sich als Folge eine Verringerung des Bestrebens zur Abnutzung des Wulstes ergibt Hierzu kann auch zusätzlich hoher Widerstand gegen Abrieb erhalten werden, der an der Außenfläche des Wulstes in der der Felge zugewandten Zone angetroffen wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert

F i g. 1 ist eine radiale Halbschnittansicht ones Reifens gemäß der Erfindung.

Fig.2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Querschnittsansicht eines Drahtwulstkernes gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist in radialem Halbschnitt ein Reifen 1 der Größe 12/70 R22.5 schlauchlos dargestellt, der an einer Felge 2 montiert ist, deren Wulstsitze mit Bezug auf die Drehachse in einem Winkel von 15° liegen. Dei Reifen 1 hat einen Querschnitt mit einem Verhältnis von H-C w von 0,7 und er ist mit einer radialen Karkasse 3 versehen, d. h. mit einer Karkasse, die aus einer oder mehreren Lagen besteht, in denen die Schnüre in radialen Ebenen verlaufen oder einen kleinen Winkel zu diesen radialen Ebenen bilden. Die Karkassenlagen sind von innen nach außen um jeden Wulstkern 4 herumgelegt. Jeder Wulst 5, dessen Basis nach der Montage an der Felge 2 ebenfalls im Winkel von 15° schräg liegt, ähnlich wie der Wulstsitz an der Felge 2, ist weiterhin mit einem Drahtwulstkern 4 und einem Füllstück 6 aus Kautschuk versehen, welches im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt hat, der in an sich bekannter Weise aus zwei linsenförmigen Profilen besteht, die miteinander verbunden sind. Von diesen beiden linsenartigen Profilen besteht das axial äußere Profil 7 aus einer Kautschuk- <\s masse höherer Härte von 78° Shore A, und das axial innere Profil 8, welches in radialer Richtung bis zur Hälfte der Querschnittshöhe verlängert ist, besteht aus einer Kautschukmasse geringerer Härte, die in der Praxis 65° Shore A entspricht.

Als Alternative kann dieses Füllstück 6 aus einem einzigen Profil dreieckförmigen Querschnitts gebildet sein, welches aus einer Kautschukmasse größerer Härte besteht (78° Shore A).

Axial außerhalb der um den Wulstkern 4 herumgelegten Teile 9 der Karkassenlagen 3 befindet sich ein Verstärkungselement 10, welches aus einer Meiallschnurlage besteht, deren Schnüre, die eine Bruchdehnung von 7% haben, zur Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel von 30° schräg verlaufen. Diese Lage 10 erstreckt sich radial nach außen über das Ende der um den Wulstkern 4 herumgelegten Teile 9 der Karkassenlagen hinaus, und in Abwärtsrichtung erstreckt sie sich bis unter den Wulstkern *.. Dieses Verstärkungselement 10, dessen Vorhandensein bei Reifen der in der Figur dargestellten Größe erforderixh ist, kann jedoch bei Reifen kleinerer Größen fortgelassen werden, beispielsweise bei Reifen der Größen 7 R 17,5; 8 R 17,5; 8,5 R 17,5, oder auch bei Großreifen kleiner Größen, wie 8 R 22,3; 9 R 223.

In dem Drahtwuistkem 4, welcher das wesentliche Element bei Reifen gemäß der Erfindung ist, kann das Baryzentrum B gefunden werden, und es ist festzustellen, daß dieses mit Bezug auf die Mittelebene (Linie A-A') der Basis des Drahtwulstkernes 4 axial nach außen verschoben ist in einem Ausmaß von 11 % der Breite der Basis. In der Praxis findet sich bei einer Breite L der Basis von 19 mm das Baryzentrum des Drahtwulstkernes 4 um 2,1 mm gegenüber der Mittelebene A-A' axial nach außen verschoben.

Dieser Drahtwuistkem 4 ist gebildet durch Wickeln eines Stahldrahtes eines Durchmessers von 1,6 mm, der derart verkautschukt ist, daß er einen Gesamtdurchmesser von 1,8 mm hat Das Wickeln erfoigt in einer Mehrzahl von Windungen, die sich gegenseitig überlappen, bis der in F j g. 1 wiedergegebene Querschnitt erhalten ist, wobei dieser Querschnitt in Fig. '.. in vergrößertem Maßstab dargestellt ist Wie aus Fig.2 frsichtlich, hat dieser Querschnitt die Gestalt eines unregelmäßigen Vielecks, dessen der Basis des Wulstes 5 zugewandte Seite 11, die als Kembasis bezeichnet ist, parallel zu den Wulstsitren an der Felge 2 verläuft In diesem Querschnitt können in Verbindung miteinander unterschieden werden ein regelmäßiges Trapez 12 und ein unregelmäßiges Sechseck 13. In dem Trapez 12 stimmt die größere Basis 14 mit derjenigen Seite des Sechsecks 13 überein, die der Basis 11 an dem Ende benachbart liegt, welches in dem Wulst zur Außenseite des Reifens gewandt ist

In der Praxis kann ein solcher Querschnitt dadurch erhalten werden, daß der verkautschukte Stahldraht zu zweckentsprechender Gestalt gewickelt wird, wobei eine Fläche vorhanden ist, die in einem Winkel von 15° schräg liegt, um über ihr eine erste Lage entsprechend der Drahtwulstkernbasis 11 zu bilden, wonach zwo» Lagen 15 und 16 gewickelt werden, die sich regelmäßig vergrößern, und zwar jede Lage 15,16 um jeweils eine seitl.che Windung mit Bezug auf die vorhergehende Lage, und zwar auf beiden Seiten, so daß jede nachfolgende Lage auf beiden Seiten von der vorhergehenden Lage vorragt bzw. größere Breite hat als diese. Hiernach wird der Draht, welcher die beiden nachfolgenden Lagen 17 und 18 bildet, mit Bezug auf die Lage 16 mit konstanten Windungen aufgebracht, jedoch wird der Beginn des Wickeins um eine halbe Windung derart verschoben, daß an einer Kante, d.h. an der in dem Wulst axial außen liegenden Kante konstante Vergrößerung, und auf der gegenüberliegenden Kante oder Seite konstante Verkleinerung um jeweils eine halbe Windung vorhanden ist.

Die Lagen 19,20 und 21 werden dann gebildet, indem für jede von ihnen die Anzahl der Windungen um eine, zwei bzw. drei mit Bezug auf die vorhergehenden Windungen verkleinert wird und der Beginn der Windungen derart verschoben wird, daß an der im Wulst axial außen liegenden Kante immer eine konstante Vergrößerung um eine halbe bzw, entsprechend einer halben Windung erhalten wird mit Ausnahme für die letzte Lage 21, um die kleinere Basis des Trapezes 12 zu bilden. Es ist ersichtlich, daß, falls es gewünscht wird, die genannte Lage wie die eine vorhergehende Lage derart gewickelt werden kann, daß ein gleichschenkeliges Dreieck anstelle eines Trapezes erhalten wird. Dies führt jedoch nicht zu irgendeinem beträchtlichen Einfluß hinsichtlich der Funktion des auf diese Weise gebildeten Drahtwulstkernes 4 gegenüber dem Drabtwulstkern, wie er in den

F i g. 1 und 2 dargestellt ist.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse, mit Wulsten für Steilschulterfelgen, deren Wulstsitze unter einem Winkel von 15° zur Drehachse geneigt sind, wobei jeder Wulst einen Wulstkern mit Kernreiter enthält, um welche das Ende der Karkasse von innen nach außen umgeschlagen ist, und der Wulstkern, der aus verkautschukten Metalldrähten spiralig bzw. schraubenförmig gewickelt ist, einen in Axialrichtung verlängerten Vieleckquerschnitt aufweist dessen Kernbasis zum Wulstsitz gerichtet und parallelverlaufend ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstkern (4) einen unregelmäßigen Vieleckquerschnitt aufweist, dessen Baryzentrum fßj bezüglich der Senkrechten (A-A') auf die Mitte der Kernbasis um 7 bis 30% der Länge (L) der Kernbasis nach axial s»Sen verschoben ist

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unregelmäßige Vieleckquerschnitt des Wulstkernes (4) ideal aus der Zuordnung zweier Vielecke (12,13) besteht, von denen eines ein unregelmäßiges Vieleck (13) mit wenigstens fünf Seiten, deren längste Seite die Wuls'.i-ernbasis (11) bildet, und das andere (12) ein regelmäßiges Trapez ist, dessen größere Basis (14) mit derjenigen Seite des Vielecks übereinstimmt, die der Basis des Wulstkernes an demjenigen Ende benachbart liegt, welches in der Wulstferse si«.n in axial äußerer Stellung befindet

3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der unregelmäßige Vieleckquerschnitt des Wulstkernes ideal aus der Zuorrf ang zweier Vielekke besteht von denen eines ein unregelmäßiges Vieleck mit wenigstens fünf Seiten ist deren längste Seite die Wulstkernbasis darstellt, und von denen das andere ein gleichschenkliges Dreieck ist dessen Basis mit derjenigen Seite des Vielecks übereinstimmt, die dem Ende der Wulstkernbasis benachbart liegt welches sich in der Wulstferse in axial äußerer Stellung befindet

4. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Wulst ein Verstärkungselement (6) aufweist, welches axial außerhalb des Wulstkernes (4) angeordnet ist.

5. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstkernreiter radial außerhalb des Wulstkernes ein dreieckförmiges Kautschukfüllstück (6) aufweist, welches aus der Zuordnung von zwei linsenartigen Profilen (7,8) gebildet ist von denen das axial äußere Profil aus einer Kautschukmasse mit einer Shore Α-Härte zwischen 70° und 80°, und von denen das innere Profil aus einer Kautschukmasse besteht mit einer Shore A-Härte zwischen 55° und 70°, und daß das innere Profil sich maximal bis zur Hälfte der Querschnittshöhe des Reifens erstreckt