DE2817124A1

DE2817124A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2817124A1
Application number: DE19782817124
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1977-04-28
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1978-11-02
Also published as: OA05954A; FR2388685B1; JPS64241B2; ZA782433B; FR2388685A1; GB1602982A; US4194548A; LU79527A1; IT7867957A0; IT1107190B; NL172527C; MX144913A; AU3548778A; BE866233A; CA1081102A; NL7804515A; DE2817124C2; ES468971A1; JPS53136204A; BR7802707A

Description

- 4 Patentanwälte 2 8 I 7 1 2 A

Dipl.-lng. Dipl.-Chem. Dipl.-lng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

18. April 1978

MICHELIN & CIE

(Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN) Clermont-Ferrand - Frankreich

Unser Zeichen; M 1425

Luftreifen

Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Luftreifen, die mit einer Radialkarkasse armiert sind, insbesondere die Verbesserung von Laufflächen solcher Reifen, bei denen erhabene Profilelemente durch Querprofilnuten voneinander getrennt sind und die wenigstens mit zwei gekreuzten Diagonaleinlagen aus parallelen Fäden oder Seilen armiert sind.

Unter Querprofilnuten sind solche Profilnuten zu verstehen, die gegenüber dem Boden bzw. gegenüber der Mittellinie des Bodens mit einem Winkel verlaufen, welcher zur Längsrichtung des Reifens größer ist als 45 . Solche Profilnuten dienen dazu, dem Reifen in Längsrichtung ein Haftvermögen zu vermitteln, sei es beim Bremsen, beim Anfahren oder auch beim Beschleunigen des Fahrzeugs.

Insbesondere bei Luftreifen der in Betracht kommenden Art, die hohe Belastungen aufnehmen und/oder erhöhte Umfangskräfte über-

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tragen müssen, werden die von den Quernuten begrenzten Profilvorsprünge der Lauffläche bei Verwendung des Reifens auf unebenem Gelände abseits der Straßen beträchtlichen komplexen Beanspruchungen unterworfen. Dadurch werden in dem Bereich, in dem die Profilelemente mit dem Laufflächenunterteil verbunden sind, d.h. in Höhe des Grundes der Profilnuten beträchtliche Scherkräfte wirksam. Trotz des mitunter verhältnismäßig großen Durchmessers solcher Luftreifen sind die Laufflächen in Umfangsrichtung größeren Kr üminungs änderungen unterworfen. Diese Änderungen, die durch Geländeunebenheiten noch verstärkt werden, führen zu beachtlichen wiederholten Ermüdungsbeanspruchungen in Höhe des Profilnutengrundes. Die den Profilnutengrund bildende elastomere Mischung beginnt dadurch an der Oberfläche rissig zu werden, insbesondere wenn man Ouerprofilnuten in der Mittelebene der Lauffläche ausbildet. Unabhängig von der Laufrichtung des Luftreifens vergrößert sich ein etwa parallel zur Richtung der Profilnuten verlaufender Riß dadurch, daß er sich in Richtung auf die Laufflächenarmierung vertieft, auch wenn diese wenigstens zum Teil aus quasi-längsverlaufenden Fäden oder Seilen gebildet ist.

Diese Erscheinung ist nicht mit derjenigen identisch, bei der die Laufflächen von Luftreifen mit gekreuzter Armierung durch die Bildung längsverlaufender Risse oder Spalten am Grund geradliniger Umfangsprofilnuten beeinträchtigt werden. Zur Vermeidung dieser Erscheinung schlägt die US-PS 2 198 483 die Anordnung einer schmalen Einlage aus Textilfasern in der Nähe des Grundes der Umfangsprofilnuten und quer dazu vor»

Durch die US-PS 3 589 425 ist es auch bekannt, bei einem Lüftreifen für Flugzeuge, der mit einer gekreuzten Karkasse armiert und mit geraden Umfangsnuten versehen ist, von dem einen zu dem anderen Rand der Lauffläche einerseits Einlagen aus schrägverlaufenden Textilfaden anzuordnen, die in gleicher Höhe liegen wie der Profilnutengrund und den Auswirkungen der Zentrifugalkraft auf die Lauffläche entgegenwirken, sowie andererseits zwei symmetrisch gekreuzte Diagonaleinlagenzwischen dem Profilnutengrund und der Reifenarmierung versenkt anzuordnen, die

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aus hochelastischen Metallseilen mit einer relativen Dehnfähigkeit zwischen 15 % und 4o % zusammengesetzt sind. Diese zwischen dem Profilnutengrund und der Reifenarmierung angeordneten Einlagen sollen eine Abschirmung gegen Einschnitte bilden, die durch die verschiedensten schneidenden Gegenstände verursacht werden können, welche sich auf den Flughafenrollbahnen finden lassen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, der Entstehung von Rissen und gegebenenfalls deren Ausbreitung in Richtung der meistens metallischen Armierung bei Luftreifen der eingangs umschriebenen Art entgegenzuwirken.

Der erfindungsgemäße Luftreifen, der einerseits eine Karkasse radialer Bauart sowie eine Scheitelarmierung aufweist, welche aus wenigstens zwei, schrägverlaufende parallele Fäden oder Seile aufweisenden Einlagen besteht, und andererseits eine Lauffläche mit Querprofi!nuten besitzt, deren Grund und deren Wände die Profilelemente begrenzen, wobei zwischen dem Profilnutengrund und der Scheitelarmierung ein nichtgenuteter Bereich vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche in dem nicht genuteten Bereich wenigstens eine Diagonaleinlage aus verhältnismäßig wenig dehnfähigen Fäden oder Seilen aufweist, die zur Umfangsrichtung einen Winkel von nicht mehr als 6o einnehmen, wobei die Breite der Einlage in Axialrichtung zwischen einem Viertel und der Hälfte der Laufflächenbreite liegt.

Unter verhältnismäßig wenig dehnbaren Fäden oder Seilen versteht man vorzugsweise solche aus Stahl, jedoch ist auch die Verwendung anderer Materialien möglich. Die Seile können dabei jeweils von einem Faden umwickelt sein, dessen WiekelSteigung deutlich geringer ist als die Verseilungssteigung des Seiles selbst und in manchen Fällen dieser auch entgegengerichtet ist, wobei die Seile eine relative Dehnung haben,die geringer ist als 0,5 % bei einer Belastung, die 10 % der Bruchlast ausmacht.

Dabei ist die Verwendung zweier Einlagen vorteilhaft, deren Fäden oder Seile gegenüber der Umfangsrichtung Winkel ein-

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nehmen, die kleiner als 3o° sind und vorzugsweise zwischen 12 und 24 liegen. Die Fäden oder Seile sind außerdem bevorzugt so angeordnet, daß sie sich mit den Fäden oder Seilen der benachbarten Einlage kreuzen.

Es hat sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen, die Diagonaleinlagen gemäß der Erfindung in einem Radialabstand von dem Grund der Querprofilnuten anzuordnen, der weniger als die Hälfte, vorzugsweise etwa ein Drittel des Abstandes des Nutengrundes von der der Lauffläche am nächsten liegenden Einlage der Scheitelarmierung beträgt. Dieser Abstand kann sich in 'Querrichtung gegebenenfalls ändern. Bei der Verwendung wenigstens zweier Diagonaleinlagen gemäß der Erfindung handelt es sich um den mittleren Abstand der von den Einlagen gebildeten Einheit.

In den meisten Fällen reicht eine axiale Breite der erfindungsgemäßen Diagonaleinlage oder -einlagen, die etwa ein Drittel der Breite der Lauffläche im Neuzustand, gemessen an der für den Bodenkontakt vorgesehenen Fläche, beträgt, wobei der Luftreifen normal montiert und mit einem der Nennbelastung entsprechenden Druck aufgeblasen ist. Die Diagonaleinlage oder die Deagonaleinlagen gemäß der Erfindung sind auf die Laufflächenzone zentriert, die die Querprofilnuten enthält. Da die Anordnung der Querprofilnuten in Bezug auf die Äquatorialebene des Reifens symmetrisch ist, ist die Diagonaleinlage bzw. sind die Diagonaleinlagen gemäß der Erfindung auch auf den Äquator der Lauffläche zentriert.

In bestimmten Fällen genügt eine Breite, die deutlich unter der Breite der Querprofxlnutenzone liegt, um die Entstehung oder die Erweiterung von Spalten zu verhindern.

Sofern wenigstens zwei übereinander angeordnete Einlagen vorgesehen sind, können diese auch mit unterschiedlichen Breiten ausgebildet Werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dar-

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gestellten Ausfurhungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3

Draufsichten von abgewickelten Laufflächenabschnitten mit erhabene Profillemente trennenden Profilnuten, die zur Darstellung der axialen Anordnung der Diagonaleinlage bzw. -einlagen gemäß der Erfindung zum Teil abgezogen sind, und

Fig. 4 einen Radialschnitt eines Luftreifens gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3.

Die Fig. 1 zeigt einen Laufflächenabschnitt 1o mit Querprofilnuten 11, die gegenüber der Umfangsrichtung X mit einem Winkel von 5o verlaufen und sich zwischen den beiden Rändern der Lauffläche erstrecken. Die Profilnuten 11 und die Ränder der Lauffläche begrenzen Profilklötze 13. Erfindungsgemäß sind zwei Einlagen 14 und 15 mit schräg bzw. diagonal verlaufenden Fäden oder Seilen, die übereinander und gegensätzlich ausgerichtet angeordnet sind, zur Laufflächenachse zentriert und zwar über Einlagen 16 und 17, die einen Teil der Armierung dieser Lauffläche bilden. Die Einlage 15, die dem Grund der Profilnuten 11 am nächsten liegt, ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer geringeren Breite ausgebildet als die nächstdarunterliegende Einlage 14, wobei jede der Breiten größer ist als ein Viertel, jedoch kleiner als die halbe Breite L der Lauffläche. Außerdem ist es vorteilhaft, die Einlage 15 gegensätzlich zu dem Verlauf der Profilnuten 11 auszurichten. Die Seile dieser Einlagen verlaufen gegenüber der Umf angsrichtung X mit gegensätzlichen Winkeln^, o<' die kleiner als 3o sind.

Die Fig. 2 zeigt einen Abschnitt 2o einer Lauffläche mit Querprofilnuten 21, die zickzackförmig mit Winkeln von ±6o gegenüber der Umfangsrichtung X verlaufen und sich zwischen den beiden Rändern 22 der Lauffläche erstrecken. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Profilnuten 21 ist eine Querprofilnut mit einem Winkel von 3o° gegenüber der Umfangsrichtung ausgebildet. Die Profilnuten 21 und 23 und die Ränder 22 der Lauf-

fläche begrenzen Profilklötze 24. Erfindungsgemäß ist eine Diagonaleinlage 25 zu der den Profilnuten 21 und 23 gemeinsamen Zone zentriert. Die Einlage 25 liegt in Radialrichtung dem Grund der Profilnuten 21 und 23 näher als der Scheitelarmierung,welche hier aus zwei Einlagen 26 und 27 gebildet ist, deren Seile einander kreuzen. Die Breite 28 der Einlage 25 ist dabei nicht kleiner als ein Viertel der Breite L der Lauffläche.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung entspricht die von der Diagonaleinlage 25 eingenommene Zone 28 der die Querprofilnuten 21 und 23 gemeinsam enthaltenden Zone, d.h. der Zone der Lauffläche, in der das Verhältnis zwischen der von den Querprofilnuten eingenommenen Fläche und der von den erhabenen Profilelementen eingenommenen Fläche am größten ist.

Die Fig. 3 zeigt einen Laufflächenabschnitt 30, der gekrümmte Querprofilnuten 31 aufweist. Der Grund der Profilnuten 31 bildet hierbei an den Rändern 32 der Lauffläche einen Winkel ^ von etwa 60° mit der Umfangsrichtung X, während er in der Äquatorialzone mit einem Winkel β von 90° zur gleichen Richtung verläuft.

Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung sind die Diagonaleinlagen 35,36 auf die Zone zentriert, in der der Grund der Querprofilnuten 31 den größten Winkel zur Umfangsrichtung bildet. Bei der in Fig. 3 dargestellten Lauffläche ist dies die Äquatorialzone. Die Einlagen 35, 36 bilden gegenüber der Umfangsrichtung dabei gegensätzliche Winkel*^ , <* zwischen 12° und 24°. Die dem Grund der Profilnuten 31 am nächsten liegende Einlage 36 hat bei diesem Ausführungsbeispiel eine größere Breite als die darunterliegende Einlage 35, wobei die Breiten beider Einlagen nicht kleiner als ein Viertel der Breite L der Lauffläche und nicht größer als die Hälfte dieser Breite L istl

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- 1e -

Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Luftreifen der in Betracht kommenden Art, dessen Lauffläche wie in Fig. 3 ausgebildet ist, wobei der Schnitt entsprechend der Schnittebene IV-IV in Fig. 3 verläuft.

In der Lauffläche 30 erkennt man Querprofilnuten 31 und ihren Grund 37. Der Luftreifen 38 weist Seitenwände 39 auf, die jeweils in einer Wulst 40 enden; er ist auf einer Felge 41 montiert. Die Karkassenarmierung des Luftreifens 38 umfaßt im wesentlichen eine Karkasseneinlage aus radial verlaufenden Stahlseilen 42, die an Wulstkernen 43 verankert sind. Die Scheitelarmierung besteht aus zwei Diagonaleinlagen 44 und 45 aus Stahlseilen, die gekreuzt und schwach geneigt (δ = etwa 24°) gegenüber der Umfangsrichtung angeordnet sind.

Erfindungsgemäß sind zwei Einlagen 35 und 36 übereinander in der Äquatorialzone angeordnet, in der die Profilnuten 31 die größte Neigung β (im Bereich von 9o°) gegenüber der Umfangsrichtung haben, wobei diese Einlagen analog den Einlagen 44 und aus relativ wenig dehnbaren Stahlseilen gebildet sind. Die Einlagen 35 und 36 sind in einer mittleren Entfernung vom Grund 37 der Profilnuten 31 angeordnet, die etwa gleich einem Drittel des radialen Abstandes D zwischen dem Grund 37 der Profilnuten und der Scheitelarmierung, d. h. genauer gesagt der radial außen liegenden Fläche der Einlage der Scheitelarmierung 45 ist. Dieser radiale Abstand D begrenzt die Dicke der ungenuteten Zone der Lauffläche.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, in deren Rahmen noch Abänderungen möglich sind.

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Claims

Patentanwälte 2 8 1 7 1 2 A

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

18. April 1978

MICHELIN & CIE

(Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN) Clermont-Ferrand - Frankreich

Unser Zeichen: M 1425

Anspruch e :

i. J Luftreifen, der einerseits eine Radialkarkassen-Armierung """ und eine Scheitelarmierung aus wenigstens zwei gekreuzt angeordneten Einlagen mit jeweils schrägverlaufenden, parallelen Fäden oder Seilen besitzt und andererseits eine Lauffläche mit Querprofilnuten aufweist, deren Grund und deren Wände erhabene Profilelemente begrenzen, wobei zwischen dem Grund der Profilnuten und der Scheitelarmierung ein ungenuteter Laufflächenbereich liegt, dadurch gekennzeichnet , daß die Lauffläche (1o;2o;3o) in dem ungenuteten Bereich wenigstens eine Einlage (14,15;25;35,36) mit schrägverlaufenden Fäden oder Seilen aufweist, die relativ wenig dehnbar sind und gegenüber der Umfangsrichtung mit einem Winkel ausgerichtet sind, der nicht größer als ist, während die axiale Breite dieser Einlage zwischen einem Viertel und der Hälfte der Laufflächenbreite (L) liegt.

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2. Luftreifen nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die Anordnung zweier Einlagen (14,15;34,35) mit schrägverlaufenden, gekreuzten Fäden oder Seilen in dem ungenuteten Laufflächenbereich.
3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonaleinlagen (14,15;34,35) unterschiedliche Breiten haben.
4. Luftreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden oder Seile der Diagonaleinlage oder -einlagen (14,15;25,-34,35) zur Umfangsrichtung mit einem Winkel (c< ) verlaufen, der kleiner ist als 3o° und vorzugsweise zwischen 12° und 24° liegt.
5. Luftreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Diagonaleinlage oder -einlagen (14,15;25;34,35) in einer Entfernung vom Grund der Querprofilnuten (11;21;31) angeordnet sind, die kleiner ist als die Hälfte des Abstandes (D) des Nutengrundes von der der Lauffläche am nächsten liegenden Einlage der Scheitelarmierung (17;27;45)und vorzugsweise im Bereich eines Drittels dieses Abstandes liegt.
6. Luftreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonaleinlage oder -einlagen (14,15;25;34,35) auf diejenige Zone der Lauffläche zentriert sind, die die am stärksten gegenüber der Umfangsrichtung (X) geneigten Querprofilnuten und/oder das höchste Verhältnis zwischen der von diesen Profilnuten eingenommenen Fläche und der von den erhabenen Profilelementen eingenommenen Fläche aufweist.
7. Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichh e t , daß die Zone die Mittelzone der Lauffläche ist und die Diagonaleinlage oder -einlagen (14,15;25;34,35) auf diese Zone zentriert sind.

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8. Luftreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die dem Grund der Querprofilnuten (11) am nächsten liegende Diagonaleinlage (15) mit einem Winkel (o^¹) angeordnet ist, der dem Winkel entgegengerichtet ist, mit dem der Nutengrund zur Umfangsrxchtung (X) verläuft.

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