DE2828570A1

DE2828570A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2828570A1
Application number: DE19782828570
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Iseki; Munenori Iuchi; Masuhiro Ohira; Yoshinori Takeyama
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1979-01-11
Also published as: JPS571444B2; US4319622A; GB2000476A; FR2395850B1; GB2000476B; FR2395850A1; JPS5413108A

Description

u.Z.: M 789

Case: 56 391 SG

SUMITOMO RUBBER INDUSTRIES, LTD.
Kobe, Japan
10

" Luftreifen "

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einer verbesserten Wulstkonstruktion, insbesondere für schlauchlose Reifen und/oder für Diagonalreifen mit einer Karkasse aus Stahlgewebe.

Es gibt zwei verschiedene Arten von Luftreifen, und zwar solche mit oder ohne Schlauch. Bei den in letzter Zeit zunehmend verwendeten schlauchlosen Reifen ist dieser auf einer Drahtfelge derart befestigt, daß die Luft zwischen der Felge und dem Reifenmantel eingeschlossen ist. Der Reifenwulst dichtet dabei fest gegen den Felgenflansch ab, damit der Luftdruck bei aufgeblasenem Reifen aufrecht erhalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Luftreifen mit verbesserter Wulstkonstruktion zu schaffen, bei dem insbesondere unerwünschte Zugkräfte auf die Diagonalkarkasse und

Deformationen der Wulste während des Gebrauchs des Luftreifens minimalisiert werden. Diese Aufgabe wird mit den Merkmal len der Patentansprüche gelöst. Ferner wird während der Herstellung des Reifens eine glatte und gleichförmige Verschiebung der Karkasse, um die Wulstkerne erzielt. Dabei ist die erfindungsgemäße Wulstkonstruktion sehr einfach und zuverlässig, so daß der Luftreifen kostengünstig hergestellt werden kann. 80 9 882/0997

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Luftreifens, bei dem die erfindungsgemäße Wulstkonstruktion eingesetzt werden kann _r

Fig. 2 eine Teilschnittansicht im vergrößerten Maßstab des

Wulstes des Luftreifens gemäß Figur 1, Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Figur 2 einer anderen Wulstkcnstruktion und

Fig. 4 eine Teilschnittansicht im vergrößerten Maßstab eines Luftreifens mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wulstes.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnung sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei den in Figur 1 dargestellten schlauchlosen Reifen besteht der Mantel 1 aus Gummi oder ähnlichem Material und weist eine Lauffläche 1t, ein Paar einander gegenüberliegende Seitenwände 1d, die sich an die beiden Seiten der Lauffläche 1t anschließen, sowie ein Paar Wulste 2 auf, in denen jeweils Wulstkerne 3A eingebettet sind.

Der Mantel 1 weist ferner eine Diagonalkarkasse · 4,"die einer durch den Mantel 1 gebildeten Luftkammer 1p zuweist und beispielsweise aus zwei aneinander angrenzenden Stahlkordlagen besteht, und eine Innenschicht 8 aus Gummi auf, die auf der Karkasse 4 in bekannter Weise aufgebracht ist. Die Karkasse 4 erstreckt sich zwischen den Wulsten 2, wobei die einander gegenüberliegenden Enden um die entsprechenden Wulst kerne 3A: nach oben herumgebogen und innerhalb der Wulste 2 befestigt sind. Dadurch erstreckt sich ein Mittelabschnitt der Karkasse 4 unmittelbar unterhalb der Lauffläche 1t.

Insbesondere' gemäß Figur 2 weist jeder Wulst eine Unterseite 2a auf, ' die um einen Winkel θ von etwa 15° gegenüber einer zur nicht dargestellten Radachse parallelen Linie c geneigt ist; der Wulstkern 3A wird durch ein Bündel Wulststahldrähte

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■j und geeignetes Füllmaterial gebildet und weist einen etwa hexagonalen Querschnitt auf. Der Wulstkern 3A ist in dem Wulst 2 derart eingebettet, daß die Unterseite 3Aa des hexagonalen Querschnitts etwa parallel zur Unterseite 2a des Wulstes ist. Ein Kordlagenende 4a der Karkasse 4 ist zusammen mit einem Füllteil 7 um den Wulstkern 3A herum nach oben geführt, das beispielsweise aus Stahlkord besteht und an dem nach oben gebogenen Teil der Karkasse 4 anliegt. Durch Aufbringen der Unterseite 2a des Wulstes 2 auf den Sitz 5 der ■jO Felge 6, der die gleiche Neigung θ wie die Unterseite 2a des Wulstes aufweist, wird die Antriebskraft des nicht dargestellten Rades durch die Reibungskraft zwischen der Unterseite 2a des Wulstes 2 und dem Reifensitz 5 der Felge 6 auf den Reifen 1 übertragen.

Bei der Benutzung des Luftreifens 1 greifen an der Karkasse 4 und an dem Füllteil 7 Zugkräfte in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen an, und zwar aufgrund des inneren Luftdrucks P, der bei Aufblasen des Luftreifens 1 auf dessen Innenfläche ausgeübt wird, die Stahlkordlagen der Karkasse 4 und das Füllteil 7 neigen dabei zu einem Ablösen von dem Gummi des Mantels 1, und zwar insbesondere in der Nähe des Endes 4a der Karkasse 4 und des Endes 7a des Füllteils 7, so daß die Unterseite 2a des Wulstes 2 gemäß der in Figur 2 strichpunktierten Linie deformiert wird. Ein Mantel 1, dessen Wulstunterseiten 2a in der oben beschriebenen Weise deformiert werden, ist außerordentlich schwierig ausreichend gegen den inneren Luftdruck P beim Wiederaufziehen auf die Felge 6 abzudichten; wenn die Deformation sehr groß ist, kann der Luftreifen 1 auf der Felge 6 durchdrehen. Um den oben beschriebenen Einfluß der Zugkräfte aufgrund des inneren Luftdrucks P auf das Ende 4a der Karkasse 4 und das Ende 7a des Füllteils 7 soweit wie möglich zu vermindern, und ferner die Deformation der Wulstunterseite 2a zu minimalisieren, wird in vorteilhafter Weise der Innendurchmesser des Wulstkernes 3A vermindert und gleichzeitig die Unterseite 3Aa des hexagonalen Querschnitts

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■j des Wulstkernes 3Α so breit wie praktisch möglich ausgeführt.

Andererseits wird bei der üblichen Vulkanisation und Formung beim Herstellen des Luftreifens 1 'der Außendurchmesser eines nicht dargestellten Rohreifens vor dem Vulkanisieren und Verformen um etwa 2 bis 5 % kleiner ausgebildet als der Innnendurchmesser der nicht dargestellten Reifenform, so daß sich der Reifen vor dem Vulkanisieren in entsprechendem Aus-

■jO maß durch den inneren Luftdruck P ausdehnen kann, um einen engen Kontakt zwischen der Reifenform und dem Rohreifen zum besseren Verformen zu erzielen; im obigen Fall wird die Diagonalkarkasse 4 ebenfalls um etwa 5 mm in Richtung des Pfeils in Figur 2 gezogen, so daß sich das Ende 4a der Kar-

•J5 kasse 4 in entsprechendem Ausmaß nach unten verschiebt.

Wenn diese Bewegung der Karkasse 4 während der Herstellung des Luftreifens 1 nicht gleichmäßig erfolgt, so wird nicht nur die Lage des Endes 4a der Karkasse nicht gleichmäßig innerhalb des Reifens insgesamt festgehalten, sondern auch die auf der Diagonalkarkasse 4 auszubildende Innenschicht 8 tendiert dazu, durch die Karkasse 4 in den Gummi des Reifenmantels 1 zur anderen Seite der Karkasse 4 hinzutreten; in extremen Fällen besteht daher die Möglichkeit, daß die Karkasse 4 an der Innenseite des Mantels 1 freiliegt„ Um daher zu erreichen, daß die Karkasse 4 während der Herstellung des Luftreifens 1 leicht um den Wulstkern 3A herumgleitet oder verschoben wird, ist der Querschnitt des Wulstkerns 3A zumindest annähernd kreisförmig.

Hieraus ergibt sich, daß die für den Betrieb und die Herstellung des Luftreifens erforderlichen Bedingungen zueinander entgegengesetzt sind.

Um die oben beschriebenen Erfordernisse zu erfüllen, kann während des Verformens des Rohreifens ein zusammengesetzter Wulstkern 11 verwendet werden, der vorläufig durch Aufbrin-

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Γ Π

gen eines aus Gummi bestehenden Füllteils 9 mit bogenförmigem Querschnitt auf der Oberseite des Wulstkerns 3A und nach Aufbringen von beispielsweise Zinkstearat durch Umwickeln des Kerns 3A beispielsweise mit einem gummibeschichteten Gewebe 10 hergestellt werden kann; dies bewirkt ein Loslösen des Kerns 3A, so daß die Karkasse in engem Kontakt um die Außenfläche des gummibeschichteten Gewebes 10 gleiten kann, um die Karkasse 4 in Richtung des Pfeils in Figur 2 sanft zu verschieben. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß zum Aufbringen des Füllteils 9 eine erhebliche Arbeitszeit erforderlich ist, so daß sich hohe Herstellungskosten für den Reifen ergeben. Alternativ kann gemäß Figur 3 ein Wulstkern 3B verwendet werden,-der eine vorläufig, beispielsweise aufge- - preßte Gummischicht 12 aufweist, wobei die Unterseite 3Ba des hexagonalen Querschnitts etwa parallel zur Wulstunterseite 2a angeordnet ist; diese Gummischicht wird während der Verformung des Rohreifens eingesetzt. Zur Ausbildung der Gummischicht um den Wulstkern 3B durch Aufpressen ist zusätzliche Arbeitszeit erforderlich, so daß sich die Herstellungskosten erhöhen.

Bei der in Figur 4 dargestellten, erfindungsgemäßen Wulstkonstruktion ist jeder Wulst 2 mit einer Wulstunterseite 2a versehen, die um einen Winkel θ von etwa 15° gegenüber einer zur Achse des nicht dargestellten Rades parallelen Linie c geneigt ist. Der Wulstkern 13 wird durch Lagen aus Wulststahldrähten in der weiter unten beschriebenen Weise gebildet, und von einem gummibeschichteten Gewebe 10 umgeben, so daß sich ein etwa gleichseitiger oder regelmäßiger, hexagonaler Querschnitt ergibt; der Wulstkern 13 ist in dem Wulst 2 derart eingebettet, daß die Unterseite 13a des hexagonalen Kernquerschnitts etwa parallel zur Wulstunterseite 2a ist. Das Gewebeende 4a der Diagonalkarkasse 4 aus beispielsweise Stahlkord ist nach oben gebogen oder um den Wulstkern 13a herum nach hinten gefaltet, wobei das Füllteil 7, das beispielsweise ebenfalls aus Stahlkord besteht, auf den nach oben gebogenen

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Γ Π

Abschnitt der Diagonalkarkasse 4 in ähnlicher Weise wie bei
den Anordnungen der Figuren 1 bis 3 aufgebracht ist.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Innendurchmesser des Wulstkerns 13 so klein wie möglich, während die

Unterseite 13a des hexagonalen Kernquerschnitts so breit wie praktisch möglich ist, um die nachteilige Zugwirkung zu vermindern, die sich durch den inneren Luftdruck P auf das Ende 4a der Diagonalkarkasse 4 und das Ende 7a des Füllteils 7
ergibt, und um ferner die Deformation der Wulstunterseite 2a während der Benutzung des Reifens zu vermindern.

Gemäß der obigen Beschreibung weist der Wulstkern 13 einen
etwa gleichseitigen hexagonalen Querschnitt auf; ein derar-

tiger hexagonaler Querschnitt ist jedoch nicht notwendigerweise erforderlich, vielmehr können auch andere annähernd
gleichseitige polygonale Querschnitte mit mehr als sechs
Seiten und gegebenenfalls angenähert an einen Kreis oder an einen Halbkreis verwendet werden, soweit nur ein gleichmäßiges Gleiten der Karkasse um den Wulstkern 13 herum gewährleistet ist, um die bei der Herstellung des Luftreifens auftretenden Nachteile gemäß der Beschreibung der Figur 2 zu
vermeiden.

Die Lagen 13JL aus Stahldrähten, die den von dem gummibeschichteten Gewebe 10 umgebenen Wulstkern 13 bilden, bestehen beispielsweise aus 9, 10, 11, 12, 11, 10 bzw. 9 Windungen der Wulststahldrähte, wobei die so gebildeten Reihen von der
Unterseite 13a des hexagonalen KernquerSchnitts mit ausrei-

chender Breite ausgehend übereinander geschichtet sind, während das bei der Anordnung gemäß den Figuren 2 oder 3 verwendete, aus Gummi bestehende Füllteil 9 oder die Gummischicht 12 durch Lagen 13JL ersetzt sind, die beispielsweise aus 8 bzw. 7 Windungen der Wulstdrähte bestehen, die auf der obersten Schicht der Lagen 13I₁ auf einer Oberseite 13b, aufgeschichtet sind, die der Unterseite 13a des hexagonalen Kern-

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querschnitts gegenüberliegt, diese zusätzlichen Lagen 13/^ nehmen einen Raum ein, der durch eine der Oberseite 13b.. gegenüberliegenden Seite 13b ο ^un<^ durch Linien a und b gebildet wird, die sich von den Seiten 13c und 13d im Anschluß an die

_K Oberseite 13b- erstrecken; dadurch wird der Zwischenraum für ·* ι

die um den Wulstkern 13 nach oben gebogenen Abschnitte der Karkasse 4 aufgefüllt.

Unter der Annahme, daß M, N und L positive, ganze Zahlen darstellen, werden die Reihen der Wulstdrähte für die Lagen 13I₁ und 13I₂ von der Unterseite des polygonalen Kernquerschnitts ausgehend in der Reihenfolge, N, N+1, N+2, ..., N+M, N+(M-H, N+(M-2), ... und N+(M-L) für die Windungsanzahl der Wulstdrähte . übereinandergeschxchtet, während die ganzen Zahlen M, N und L den folgenden Bedingungen genügen:

7 < N < 11
2 < M < 4
(M+1) < L < (M+4)

In der obersten Schicht kann die Anzahl der Wulstdrähte gegenüber dem Wert N+(M-L) weiter vermindert werden.

Da bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Innendurchmesser des Wulstkerns 13 klein und die Breite der Unterseite 13a des Wulstkerns 13 ausreichend groß ist, können die nachteiligen Auswirkungen der Zugkräfte auf die Karkasse 4 sowie die Deformation der Unterseite 2a des Wulstes 2 während des Gebrauchs des Luftreifens 1 vermindert werden. Gleichzeitig wird die gewünschte, gleichförmige Gleitwirkung der Karkasse

3Q um den Wulstkern 13 während der Herstellung des Luftreifens erzielt. Da der erfindungsgemäße Luftreifen einfach aufgebaut ist, werden die erforderliche Arbeitszeit bei der Herstellung und damit die Herstellungskosten vermindert. Ferner ist die Festigkeit des erfindungsgemäßen Wulstkerns 13 so verbessert, wie dies bei der Anwendung der aus Gummi bestehenden FüllteUe 9 oder ähnlicher Elemente nicht erwartet werden

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kann. So wurde beispielsweise im Rahmen der Erfindung experimentell festgestellt, daß die Festigkeitszunahme des-Wulstkerns 13 gemäß Figur 4 gegenüber dem Wulstkern 5 der Figuren 1 bis 3 etwa 20 % beträgt.

Die erfindungsgemäßen Wulstkerne können in vorteilhafter Weise bei Luftreifen verwendet werden, ohne daß besondere Arbeitsmittel, zusätzliche Arbeitsstunden oder eine Änderung der bisherigen Reifenherstellungsanlagen erforderlich sind.

Die Erfindung kann sowohl bei schlauchlosen Luftreifen gemäß obiger Beschreibung als auch bei anderen Reifen, beispielsweise bei Luftreifen mit Schläuchen, eingesetzt werden. Anstelle der hexagonalen Ausbildung des Querschnitts des Wulstkerns sind andere polygonale Querschnittsformen möglich.

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Claims

VOSSIUS · VOSSIUS · HILTL. . TALICHNER · HEUNEMANN

PATENTANWÄLTE

SIEBERTSTRASSE 4· ■ 80OO MÖNCHEN 86 . PHONE: (O89) 474O75 CABLE: BENZOLPATENT MÜNCHEN -TELEX 5-29 45 3 VOPAT D

u.Z.: M 789 (He/kä )
SO

SUMITOMO RUBBER INDUSTRIES, LTD.,
Kobe, Japan

" Luftreifen "

Priorität: 29. Juni 1977, Japan, Nr. 78 314/77 15

Patentansprüche

Luftreifen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem intel aus Gummi und bestehend aus einer Lauffläche, einem Paar einander gegenüberliegenden Seitenwänden, die sich von den entsprechenden Seitenrändern der Lauffläche aus erstrecken und mit diesen einstückig sind, einem Paar einander gegenüberliegenden Reifenwülsten, die sich von den freien Enden der beiden Seitenwände aus erstrecken und mit diesen einstückig sind und die jeweils eine untere, auf die Radfelge aufpassbare Wulstfläche aufweisen, wobei jeweils aus mehreren, übereinandergeschichteten Lagen von Wulstdrähten bestehende Wulstkerne mit polygonalem Querschnitt in die entsprechenden Wulste eingebettet sind, so daß die die Unterseiten des polygonalen Quer-Schnitts bildende unterste Lage parallel zur Wulstunterseite ist, und wobei eine Karkasse in dem Mantel in der Nähe von dessen Innenseite eingebettet und mit ihren beiden entgegengesetzten Enden um die Wulstkerne herum nach oben gebogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auffüllen des Zwischenraumes zwischen der der ersten Polygonseite (13a) gegenüberliegenden zweiten Polygonseite (13b..) und der

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Karkasse (4) weitere Drahtlagen (13.0p) auf der der zweiten Polygonseite (13b,) entsprechenden Drahtlage aufgebracht sind.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtlagen (i 3-&, und 1 zSi^) zusammen annähernd einen hexagonalen Querschnitt bilden und daß die zusätzlichen Drahtlager 13$ ) so angeordnet sind, daß sie sich entlang Begrenzungslinien (a, b) erstrecken, die von den der zweiten PoIygonseite (13d..) · benachbarten Polygonseiten (13d " bzw. 13c) aus verlaufen.
3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen als schlauchloser Reifen ausgebildet ist.
4. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen inneren Schlauch.
5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkasse (4) _aus stahlkordmaterial besteht.
6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstdraht für den Wulstkern aus Stahlkordmaterial besteht.
7. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Wulstkerns (13)

möglichst klein ausgebildet ist.
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8. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der polygonale Querschnitt des Wulstkerns (13) möglichst annähernd kreisförmig ist.
9. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Wulstunterseite (2a) annähernd

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1 parallele erste Polygonseite (13a) des Wulstkerns (13) möglichst breit ist.
10- Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ⁵ gekennzeichnet, daß der Wulstkern (13) einen annähernd gleichseitigen polygonalen Querschnitt mit mehr als 6 Seiten aufweist.
11. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch 10 gekennzeichnet, daß die Karkasse (4) diagonal angeordnete Einlagen aufweist.

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