DE2835704A1

DE2835704A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2835704A1
Application number: DE19782835704
Authority: DE
Inventors: Kenji Matsumoto; Yasuo Suzuki; Akira Tamura
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1978-08-16
Publication date: 1979-03-01
Also published as: FR2400439B1; IT1098047B; ES247444U; LU80109A1; ES247444Y; GB2002700B; JPS577925B2; IT7826734A0; JPS5433407A; GB2002700A; FR2400439A1; US4215734A

Description

DR. ING. F. "WtIESTHOFF DR. E. ν. PEOHMANN DR. ING. D. BEHRENS DIFL. ING. R. GOETZ PATENTANWÄLTE

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TELEGRAMME:

1A-51

Patentanmeldung

Anmelderin: BRIDGESTONE TIRE COMPANY LIMITED 10-1, Kyobashi, 1-Chome, Chuo-Ku Tokio, Japan

Titel:

Luftreifen

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ORIGINAL INSPECTED

DR. ING. F. WUESTHOFF

DR. E. ν. PEOHM ANN DR. ING. D. BEHRENS DIPL. ING. R. GOETZ PAT EN TAHWiLT E

£ ΙΐϋϊΟΗΕΚ OO

TEIi^-ON (08^) 06 SO 51 TEI.J5I 5 24 070

283Γ-704

TELEGKAStME:

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Beschreibung

Luftreifen

Die Erfindung "betrifft einen Luftreifen mit außerordentlich dauerhafter Lauffläche von großer Breite und bezieht sich insbesondere auf einen Luftreifen für Lastwagen, Busse, Baufahrzeuge und dgl.. Dieser Reifen ist sehr dauerhaft und kann über lange Zeit hinweg kontinuierlich benutzt werden, ohne daß Schäden auftreten, selbst wenn der Reifen unter besonders strengen Bedingungen und schwerer Belastung auf Straßen ohne Belag oder Wegen und in rauhem Gelände benutzt wird.

Bei solchen Reifen, mit denen außerhalb von Straßen gefahren wird, wird im allgemeinen die Steifheit eines zwischen der Lauffläche und der Karkasse angeordneten Gürtels durch Verwendung von Stahlcordeinlagen und dgl. verbessert. Allerdings versagt ein Reifen mit sehr steifem Gürtel oft bei Umdrehung unter hoher Belastung aufgrund der in der Lauffläche, insbesondere am Ende des Gürtels erzeugten Wärme.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile herkömmlicher Reifen auf einfache Weise zu umgehen und die Dauerhaftigkeit des Reifens zu erhöhen.

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Bekannte Reifen der beschriebenen Gattung, insbesondere Luftreifen für Baufahrzeuga₉ wie Kipper werden durch auf der Straße und im Gelände vorhandene Hindernisse, \i±& Stein©, Felsen, Baumstümpfe und dgl» leicht im SeitenwaMbereich beschädigte Diese Beschädigung wird als ⁿ Seitenscnnitt" bzw» Seitenverletzung bezeichnete Um die genannten Gefahren zu vermeiden, wird ein Reifen mit einer Lauffläche von großes? Breite verwendet, den man als Reifen mit einer Lauffläch® mit Überbreite bezeichnet» Ein Reifen, dessen Lauffläch© Überbreite hat, hat im Vergleich zu einem üblichen Reifen ©in ziemlich hohes Verhältnis zwischen der Lauffläehenbreite und des Breite im Querschnitte Die Erfindung befaßt sich mit einer Verbesserung eines Reifens der genannten Art, dessen Lauffläche Überbreite hat ο

Die Laufflächenbreite bezeichnet die Breite des Bodenberührungsbereichs einer Lauffläche, die b@i der Umdrehung des Reifens unter Belastung mit der Straßenoberfläehs in Berührung steht, mit anderen Worten den Abstand zwischen der linken und rechten Schulter der Lauffläche_o Die Breite im Querschnitt bezeichnet den maximalen Abstand im Querschnitt eines Reifens in Richtung parallel zur Drehachse des Reifens zwischen den Außen= flächen der beiden konvexen S©itemfände des Reifens nach dem Aufpumpen des Reifens auf den normalen Druck» Bei einem Reifen mit Vorsprüngen an den Schultern wird der obengenannte maximale Abstand anhand des Querschnitts des Reifens ohne die Vorsprünge bestimmte

Im folgenden ist die Erfindung mit i?eiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand sehematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben., In den. Zeichnungen zeigt?

Figo 1 einen Querschnitt durch einen typischen Luftreifen fürs Gelände mit einer Lauffläche in Überbreit©5

Figo 2 eine Kurv© zur Erläuterung das Verhältnisses

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zwischen der laufflächenbreite und der Breite im Querschnitt an einem Reifen, dessen lauffläche überbreite hat, sowie das prozentuale Auftreten von Seitenverletzungen im Reifen;

Pig. 5a, 3b und 3c Kurven zur Darstellung der Temperaturverteilung beim Lauf in der Nähe eines Gürtels eines Reifens, dessen Lauffläche Überbreite hat;

Pig. 4 eine Kurve zur Darstellung der Schwankungen der Temperaturverteilung aufgrund einer Änderung des Verhältnisses zwischen dem Radius bis zum Scheitel und dem Außendurchmesser eines Reifens, dessen Lauffläche Überbreite hat;

Pig. 5a und 5b Querschnitte durch herkömmliche Reifen, deren Lauffläche Überbreite hat;

Pig. 5c einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Reifen, dessen Lauffläche Überbreite hat;

Pig. 6 Kurven, in denen die Temperaturverteilung bei einem erfindungsgemäßen Reifen und herkömmlichen Reifen zum Vergleich dargestellt ist.

Pig. 1 zeigt eine Lauffläche 1, eine Karkasse 2, einen dreilagigen Gürtel 3, einen Wulstkern 4 und ein Laufflächenende, welches eine Schulter 5 bildet. In Pig. 1 dargestellte Maße sind die Laufflächenbreite TW, die Breite im Querschnitt SW, die Hauptlagenbreite BW, d.h. die Lage der Breite mit dem breitesten überlagerten Bereich, die maximale Lagenbreite BW₁ des Gürtels, der Radius bis zum Scheitel CR und der Außendurchmesser D des Reifens.

Von den Erfindern sind Untersuchungen vorgenommen worden, um festzustellen, in welcher Beziehung das TW/SW-Verhältnis eines Reifens mit überbreiter Lauffläche, nämlich ei-

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nes ORS 14.00-24 12PR Felsreifens zu den Seitenverletzungen des Reifens steht, wenn dieser an einem Kipper angebracht ist. Die Versuchsergebnisse gehen aus Fig. 2 hervor. Wie Fig. 2 zeigt, ist das prozentuale Auftreten von Seitenverletzungen bei einem Reifen mit einem TW/SW-Verhältnis von mindestens 0,8 weit geringer als bei einem Reifen mit einem TW/SW-Verhältnis von weniger als 0,8. Außerdem ist das TW/SW-Verhältnis von 0,8 bis 1,0 sehr wirksam, um den Widerstand gegen Seitenverletzungen zu erhöhen; selbst ein TW/SW-Verhältnis von mehr als 1,0 kann Seitenverletzungen nicht vollkommen ausschließen. Vermutlich entstehen Seitenverletzungen weil auf der befahrenen Straße vorhandene Felsen und Steine unmittelbar mit dem Seitenbereich eines Reifens in Berührung treten und sich stark daran reiben, statt daß der Seitenbereich Reibwirkungen durch zurückprallende Felsen und Steine ausgesetzt ist., Folglich wird die Breite der Lauffläche vergrößert, damit der Druckdem der Kontaktbereich der lauffläche mit dem Boden ausgesetzt ist, teilweise vom Seitenbereich unmittelbar unterhalb der Schulter abgestützt werden kann, wodurch das prozentuale Auftreten von Seitenverletzungen verringert wird, wie Fig„ 2 zeigt.

Es ist bekannt, daß Schnittverletzungen der Lauffläche durch Verwendung eines sehr steifen Gürtels aus Stahlcord •vermieden werden können.

Es ist bereits eine Kombination aus einem solchen sehr steifen Gürtel und einer überbreiten Lauffläche bei einer Karkasse für Radialreifen und Diagonalreifen verwendet worden, mit dem Ergebnis, daß der Widerstand gegen Verletzungen der Reifen verbessert wurde. Die auf diese Weise entstehenden Gürtel- bzw. Radialreifen und Diagonalreifen haben eine große Lauffläche und erzeugen deshalb leicht Wärme im Gürtelbereich. Wenn der Reifen also mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit gefahren wird, werden die Gürtelenden wegen der im Laufbereich

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erzeugten Wärme leicht abgetrennt. Der Grund besteht darin, daß die in dem sehr steifen Gürtel, insbesondere an den Enden des Gürtels konzentrierten Beanspruchungen und die Ermüdung des Gummis sowie die darin durch wiederholtes Biegen des Gummis bei der Umdrehung des Reifens erzeugte Wärme so zusammenwirken, daß sie den Zusammenbruch der Haftung des Gürtels beschleunigen.

Die Hochgeschwindigkeitsanforderungen an einen Reifen selbst bei Betrieb außerhalb von Straßen nehmen jedoch ständig zu, um die Produktivität bei Transportaufgaben zu verbessern» Deshalb muß gegenüber Wärme der Widerstand und die Dauerhaftigkeit bei einem Reifen der beschriebenen Art mit überbreiter Lauffläche und Verstärkungsgürtel verbessert werden.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden_s haben die Erfinder verschiedene Untersuchungen vorgenommen und festgestellt, daß ein Reifen mit überbreiter Lauffläche, der gegen Seitenverletzungen und Durchschnitte widerstandsfähig und bei hoher Temperatur dauerhaft ist, dadurch erhalten werden kann, daß die Hauptlagenbreite BW des Hauptgürtels in einem mehrlagigen Gürtel im Verhältnis zur Laufflächenbreite richtig gewählt wird und daß der Radius bis zum Scheitel der Lauffläche im Verhältnis zum Außendurchmesser des Reifens in bestimmter Weise begrenzt wird.

Ein Merkmal der Erfindung liegt in der Schaffung eines Luftreifens, der eine sehr dauerhafte Lauffläche mit Überbreite aufweist, wobei die Laufflächenbreite TW von 0,8 bis 1,0 mal so groß ist wie die Breite im Querschnitt SW des Reifens, wobei eine Karkasse und ein mehrlagiger Gürtel zwischen der Lauffläche und der Karkasse angeordnet ist und eine große Steifheit besitzt. Dieser Luftreifen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlagenbreite BW des Hauptgürtels auf 0,85 bis 0,48 mal die Laufflächenbreite begrenzt ist, und daß der Radius Ms «um Scheitel OR der überbreiten Lauffläche auf 0,5 bis 0_?8 mt u©n Außendurchmesser D des Reifens begrenzt ist.

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Unter den "beispielsweise einen dreilagigen Gürtel gemäß Fig. 1 bildenden Lagen ist mit "Hauptgürtel" die Lage bezeichnet, die einer anderen überlagert ist, mit der sie g-usammenwirkt und die größte Überlagerungsbreite hat und dazu dient, die Steifheit eines Reifens in Urafangs- und Seitenrichtung zu erhöhen. Wenn, die drei Lagen als Lage 5-| _s 3? und 3^ in der genannten Reihenfolge von der der Karkasse 2 am nächsten liegenden Lage zur Lauffläche 1 nummeriert sind_s ist die Überlagerungsbreite der Lage 3₂ ^auf der Lage 3^ die größte„ Im diesem dreilagigen Gürtel 3 ist deshalb die Lag® 3? &®^r Hauptgürtel und die Breite dieses Hauptgürtels ist mit BW bezeichnete In einem zweilagigen Gürtel bildet also die schmalere Lag® den Hauptgürtel. Als maxiaale Breite des Gürtels 3 wird di© maximale Lagenbreite BW.« der Lage 3-j bezeichnet«,

Um die Dauerhaftigkeit eines Reifens bei hoher Semperatur an fahrenden Fahrzeugen im voraus untersuchen und eine Verbesserung dieser Dauerhaftigkeit entwickeln zu können, wird die Temperatur des Reifens oft gemessene Das bedeutet, daß die Temperatur im Innern eines Reifens, der unter bestimmten Laufbedingungen gehalten wird_s gemessen wird« Bei einem Reifen mit sehr steifem Gürtel, wie in Pig«, 1 gos©igt₉ ist der Gürtelbereich gegenüber Wärme am schwächsten« Wenn die Temperatur in der Nähe des Gürtelbereichs an Punkten A-.-An gemessen wird, die die Länge eines Bogens längs des Gürtels 3 in acht gleiche Teile an einer Stelle unmittelbar oberhalb des Gürtels 3 unterteilen, wie Figo 1 zeigt, schwankt die Temperaturverteilung je nach den Belastungs- und Geschwindigkeitsbedingungen, läßt sich jedoch allgemein in folgende drei Gruppen unterteilen: eine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur im Mittelbersich eines Reifens gemäß Pig_o 3a, eine flache Temperaturverteilung gemäß Figo 3b und eins Temperaturr©rt<si= lung mit hoher Temperatur im Sehulterbereich einss Reifens gemäß Figo 3cc

Im allgemeinen ist es so₉ daB bsi einer Erhötomg dar auf den Reifen wirkend©n Belastung die TeapeEatur im Schulter-

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bereich des Reifens zunimmt und daß "bei Erhöhung der Geschwindigkeit des Reifens die Temperatur im Mittelbereich des Reifens steigt. Die schwächste Stelle im G-ürt eiber eich ist das Gürtelende, insbesondere das Ende zweier benachbarter Gürtel, die einander überkreuzen. Wenn nämlich ein Reifen aufgepumpt oder belastet wird, tritt die größte Beanspruchung im Gürtelende auf. Deshalb ist es wichtig, die Temperatur am Gürtelende und am ganzen Gürtel abzusenken.

Als wirksames Mittel zum Unterdrücken der Wärmeentwicklung in einem Reifen wird ein Laufflächengummi mit der Eigenschaft geringer Wärmeentwicklung oder eine dünne, feine Lauffläche verwendet. Jedoch hat Gummi, welches geringe Wärme entwickelt auch einen geringen Widerstand gegen Schnittverletzungen. Der Gebrauch von dünnen, feinen Laufflächen ist wegen der Abnutzung der Lauffläche nachteilig für die Lebensdauer des Reifens. Deshalb ist es von Vorteil, das Problem der Wärmeentwicklung bei einem Reifen durch die Konstruktion des Reifens zu lösen.

Die Belastung eines Reifens stützt sich auf das Produkt aus durchschnittlichem Kontaktdruck, dem die Lauffläche ausgesetzt ist, multipliziert mit der Kontaktfläche zwischen der Lauffläche und dem Boden. Wenn man davon ausgeht, daß die Belastung und die Kontaktfläche zwischen Lauffläche und Boden konstant ist, ist der Kontaktdruck, dem die Lauffläche ausgesetzt ist, unterschiedlich verteilt; aber der durchschnittliche Kontaktdruck, dem die Lauffläche ausgesetzt ist, ist konstant.

Durch wiederholte Beanspruchung der Lauffläche wird in einem Reifen Wärme erzeugt, so daß die Temperatur des Reifens in demjenigen Bereich hoch ist, der einem hohen Kontaktdruck ausgesetzt ist, und verhältnismäßig niedrig in demjenigen Bereich ist, der einem niedrigen Kort aktdruck ausgesetzt ist.

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Wenn jedoch der durchschnittliche Kontaktdruck, dem die Lauffläche ausgesetzt ist, wie oben gesagt, konstant ist, kann man auch das Ausmaß der erzeugten Wärme als konstant betrachten. Die Pig. 3a, 3b und 3c gehen von drei Arten von Verteilungen des Kontaktdrucks aus, denen die Lauffläche ausgesetzt ist (Temperaturverteilungen aufgrund der V/armeentwicklung der Lauffläche). Anhand dessen wurde untersucht₉ welche der drei Arten für die Dauerhaftigkeit des Gürtels am wirksamsten ist. Wenn die Gürtelbreite kleiner ist als die Laufflächenbreite, läßt sich das Ausmaß der erzeugten Wärme durch die schraffierten Bereiche in Figo 3a«=3c darstellen. Die Erfinder haben durch Versuche festgestellt, daß die in Figo 3c gezeigte Temperaturverteilung, bei der der Schulterbereich eine hohe Temperatur hat, am wirksamsten ist. Die in Fig. 3c gezeigte Temperaturverteilung erhält man durch entsprechende Wahl der Kontaktform der Lauffläche mit dem Boden und des Kontaktdrucks, dem die Lauffläche ausgesetzt ist«

Die Kontaktform der Lauffläche mit dem Boden und der Kontaktdruck, dem die Lauffläche ausgesetzt ist, wird stark beeinflußt durch die Laufflächenbreite TW und den Radius bis zum Scheitel OR. Ist die Laufflächenbreite TW größer als die Breite im Querschnitt SW, so gibt es keine Stütze für die Schulter und folglich ist der Kontaktdruck, dem die Lauffläche im Schulterbereich ausgesetzt ist, gering» Deshalb darf das TW/SW-Verhältnis nicht höher sein als 1,0, um die in Fig. 3c gezeigte Temperaturvertexlung zu erhalten. Ferner muß in der in Fig. 3c gezeigten Temperaturverteilung die Temperatur am Ende des Gürtels 3 so niedrig wie möglich sein., Deshalb muß das Gürtelende an einer Stelle nahe an der Scheitelmitte angeordnet sein, wo die Wärmeerzeugung geringer ist als bei den in Fig. 3a und 3b gezeigten Temperaturverteilungeno Bei einem Reifen mit einer Temperaturverteilung gemäß Figo 3c ist es also vorteilhaft, das Gürtelende möglichst nahe an der Scheitelmitte zu haben, d.h. die Gürtelbreite schmal zu wählen.

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Der Gürtel dient dazu, eine gegebene Form des Reifens einzuhalten. Wenn die Gürtelbreite außerordentlich schmal ist, ist der Radius bis zum Scheitel sehr klein, und die erwünschte Temperaturverteilung kann nicht erreicht werden. Deshalb muß die Gürtelbreite auch unter Berücksichtigung der Temperaturverteilung bestimmt werden,,

Die Erfinder haben festgestellt, daß die Gürtelbreite mindestens 60 $ der Breite im Querschnitt SW betragen muß, wenn eine bestimmte Form eines Reifens eingehalten werden soll, obwohl die Gürtelbreite auch in Abhängigkeit von der Steifheit des Gürtels 3 in Umfangsrichtung des Reifens geändert werden muß.

folglich muß das BW/TW-Verhältnis eines Reifens mit einer großen Laufflächenbreite TVf mindestens 0,48 betragen. Die Hauptlagenbreite BW eines Reifens sollte vorzugsweise schmal sein, wenn der Reifen eine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am Buckel hat, wie oben beschrieben. Die Erfinder haben die Temperatur an einer Stelle gemessen, die am Ende eines Bereichs liegt, dessen Breite 75 i° der Laufflächenbreite ausmacht. Diese Stelle wird als 1/8-Punkt bezeichnet, denn, wenn man die Laufflächenbreite in acht gleiche, durch neun Punkte definierte Teile unterteilt, liegt diese Stelle unter allen Punkten der Schulter am nächsten. Ferner wurde die Temperatur der Schulter gemessen.

Fig. 4 zeigt die Schwankung der Temperaturverteilung in der Lauffläche aufgrund der Änderung des OR/D-Verhältnisses in einem Reifen mit einem TW/SW-Verhältnis von 0,93. In Fig« ist auf der Abszisse das CR/D-Verhältnis eingetragen, und in der oberen Hälfte von Fig. 4 zeigt die Ordinate den Temperaturunterschied zwischen der Schulter und der Scheitelmitte, während in der unteren Hälfte die Ordinate den Temperaturunterschied zwischen der Schulter und dem 1/8-Punkt zeigt. Die»=

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ser Versuch der Wärmeentwicklung wurde mit einer Geschwindigkeit von 30 km/Stdo und bei einer Belastung von 100$ (TRA) durchgeführte (TRA = Tire and Rim Association).

Aus Pig» 4 geht hervor, daß die Temperaturverteilung vom CR/D-Verhältnis abhängte Wenn sich di© Laufbedingungen von der oben beschriebenen Bedingung unterscheiden, wenn. SoB- di© Belastung höher ist, ergibt sich eine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am Buckel selbst bei einem niedrigen GR/D-Verhältnis_s und wenn die Geschwindigkeit höher ist, ergibt sich eine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur in der Mitte„

Das CR/D-Verhältnis wird aus folgendem Grund für die Abszisse benutzte. Selbst in Querschnittsrichtung eines Reifens kann die Temperaturverteilung nicht völlig frei sein vom Einfluß der Steifheit des Reifens in Umfangsrichtungo lerner hat ein Reifen mit großem Außendurchmesser D notwendigerweise eine große Laufflächenbreite TW₉ so daß der Radius bis zvm Scheitel CR groß sein iaußo Deshalb ist es vorteilhaft, das CR/D-Verhältnis zu b©nutzen₉ um analog di© Gestalt des Reifens zu behandelno

Die Bedeutung der in Figo 4 gezeigten Kurven soll näher erläutert werden „ Di© Kurven gemäß Pig«, 4 se igen die Ergebnisse von Versuchen an Reifen unterschiedlicher Größe ο In der oberen Hälfte von Figo 4 ist auf der Ordinate d@r Unterschied (iqtr^Tfsfl) eiagetragens wobei T_gH ©ia© durchsch&ittliehe Temperatur an den Punkten A₁ und A_Q darstellt, während T_nn eine durchschnittliche Temperatur an den Punkten Ap=Ag iß Figo 3 darstellte Das bedeutet, daß die Temperatur am Buckel um so höher ist₉ 3s größer das GR/D-Yerhältnis ist₅ und daß eine Temperaturverteilung gemäß 3c erhalten x-/ird_o Eine Eeap©- raturverteilung gemäß Figo 3b wird bei einem CR/D-Verhält&is von O₉5 erhalten» Die beabsichtigte Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am Buckel erhält man also bei einem CR/D-Verhältnis von mindestens O₉5 ο

Q ·" c ς η C .' ρ q 9 R

s.· ο ^. O U C / L· 3 ί B

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η 283 = 04.

In der unteren Hälfte von Pig. 4 ist auf der Ordinate der Unterschied (T_3n-T₁ /s-punkt^ ei^ge^a-g«³¹¹» wobei T_3n dieselbe Bedeutung hat wie oben und T.. /R_-Pv_1nV-*- ©ine durchschnittliche Temperatur an den Punkten Ap und A₈ darstellt· Je größer der Unterschied (TgTx-T₁/Qp_11nTj.+)» u^⁰ größer ist der Unterschied zwischen der Temperatur der Schulter und der des 1/8-Punktes. Wenn die Temperatur an der Schulter die gleiche ist YfIe die am 1/8-Punkt hat die Temperaturverteilung, selbst wenn sie am Buckel eine hohe Temperatur hat, am Gürtelende eine hohe Temperatur, und eine solche Temperaturverteilung wird nicht bevorzugt.

Mehr bevorzugt wird eine Temperaturverteilung, die eine hohe Temperatur an der Schulter hat und im Bereich zwischen den beiden 1/8-Punkten niedrig ist und eben verläuft. Eine Temperaturverteilung mit gleicher hoher Temperatur an der Schulter und am 1/8-Punkt und mit niedriger ebener Temperatur im restlichen Bereich sowie eine Temperaturverteilung, die von der Schulter zur Seheitelmitte hin allmählich absinkt, wird nicht bevorzugt. Es ist also wünschenswert, daß beide Unterschiede (T₃₁₁-T₀₀) und (T_SÄ-T₁/₈._Punkt) groß sind.

Wenn das Cß/D-Verhältnis 0,8 übersteigt, wird der Unterschied (T_SH-T_1/8__punkt) klein, d.h. T_1/8__punkt nimmt entsprechend der Zunahme von To« zu. Deshalb ist eine Temperaturverteilung mit außerordentlich hoher Temperatur am Buckel nicht wirksam, und das OR/D-Verhältnis darf nicht höher sein als 0,8. Wenn die Gürtelbreite geringer ist, kann natürlich eine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am Buckel ohne Schwierigkeiten selbst bei einem großen CR/D-Verhältnis entstehen. Eine größere Gürtelbreite ist nachteilig im Hinblick auf die Schaffung einer Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am Buckel.

Aus den oben beschriebenen Untersuchungen kann gefolgert werden, daß das BW/TW-Verhältnis nicht größer sein

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darf als 0,85 und vorzugsweise nicht größer sein sollte als 0,75, um eine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am Buckel zu erhalten. Unter Berücksichtigung der Gürtelwirkung ist ein breiter Gürtel mit einem BW/TW-Verhältnis von mindestens 0,48 nötig, und ein BW/TW-Verhältnis von mindestens 0,55 wird bevorzugt. Ferner darf das BW₁/TW-Verhältnis nicht größer sein als 0,85, vorzugsweise nicht größer als 0₉75» wobei, wie gesagt, BW₁ die maximale Lagenbreite bezeichnete

Das CR/D-Verhältnis muß im Bereich von O₅5 bis 0,8 liegen, wenn eine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am Buckel erhalten werden soll und die Temperaturen am Gürtel und am Gürtelende erniedrigt werden sollen. Das optimale CR/D-Verhältnis liegt im Bereich von 0,55-0,75.

Durch die oben beschriebenen Beschränkungen ergibt sich eine Gürtelbreite mit idealer Temperaturverteilungj, die in vorteilhafter Weise Seitenverletzungen und Einschnitte in einem Reifen mit überbreiter lauffläche verhindert und die Dauerhaftigkeit des Reifens gegenüber hoher Temperatur verbessert.

Alle oben beschriebenen Versuche wurden unter 100$- iger Belastung und mit einer Geschwindigkeit von 10-70 km/Std. durchgeführt, bei der Reifen dieser Größenordnung normalerweise laufen. Bei der Herstellung von Reifen mit überbreiter Lauffläche, die für außerordentlich schwere Belastungen oder besonders hohe Geschwindigkeiten verwendet werden sollen, muß der optimale Wert innerhalb der obigen Grenzen unter Berücksichtigung des beabsichtigten Einsatzes gewählt werden,.

Wenn ein Reifen hergestellt werden soll, bei dem sich der Radius bis zum Scheitel CR' im Schulterbereich der Lauffläche vom Radius bis zum Scheitel CR im Mittelbereich der Lauffläche unterscheidet, muß CR' mindestens 0,3 CR betragen. Sonst kann keine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am

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Buckel erzielt werden.

Außer für die Herstellung eines Gürtels oder Protektors aus Stahlcord eignet sich die Erfindung auch für di© Herstellung eines Gürtels oder Protektors aus sehr steifem Material, wie Glasfaser oder dglo.

Das oben beschriebene Verfahren zum Verbessern der Dauerhaftigkeit eines Reifens gegenüber hoher Temperatur auf der Basis der Temperatunrerteilung mit hoher Temperatur am Buckel ist besonders wirksam für Reifen mit einem hohen TW/SW-Verhältnis, um Seitenverletzungen zu vermeiden,,

Bei einem Reifen mit niedrigem TW/SW-Verhältnis von weniger als 0,8 liegt das Gürtelende wegen der zum Aufbau des Reifens nötigen Gürtelbreite im Buckel« In diesem Pail wird vorzugsweise ein Reifen hergestellt, bei dem di® Temperaturverteilung so ist, daß eine hohe Temperatur im Mittelbereich des Scheitels liegt, wie lig_o 3a zeigt. Dies Verfahren liegt jedoch außerhalb des Bereichs der Erfindung.

Die mit der Erfindung beabsichtigte Wirkung erhält man nur, wenn das TW/SW-Verhältnis, BW/TW-Verhältnis und CR/D-Verhältnis so wie oben beschrieben begrenzt und kombiniert wird ·

Die Hauptlagenbreite BW hat einen Einfluß auf die Wärmeerzeugung im Bereich der Lauffläche, und ein Gürtel hat im allgemeinen eine mehrlagige Struktur aus mehreren Lagen. Unter den Lagen wird deshalb die Hauptlage berücksichtigt, und die Breite der Hauptlage wird als Faktor für die Bestimmung der oben erwähnten Dimensionen des Reifens gemäß der Erfindung benutzt.

Einzelheiten der Erfindung sind aus dem nachfolgend

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beschriebenen Beispiel zu entnehmen.

Fig. 5a, 5b und 5e sind Querschnitte durch Reifen für Baufahrzeuge mit der Größe 18„Q0R25o D©r Reifen hat eine Karkasse 2 aus einer Stahlcordlage₉ die um zwei Wülste nach oben umgebogen ist, und umfaßt ferner einen Gürtel 3 aus vier Stahlcordlagen zwischen der Lauffläche 1 und der Karkasse 2₀

Die Stahlcordlagen im Gürtel liegen unter kleinem Winkel zur TJmfangsrichtung des Reifens<, Vom oberen Bereich der Lauffläche aus'gesehen liegen die stahlcoräfäden in der Lage von links nach rechts, rechts nach links, links nach rechts und rechts nach links in der genannten Reihenfolge von der der Karkasse 2 am nächsten liegenden Lage nach oben geneigte Die Breite der Lagen, im Gürtel 3 ist von der der Karkasse 2 am nächsten liegenden Lag® zur Lauffläche 1 schrittweise schmaler. Der umgebogene Bereich der Karkasse 2 an den Wülsten ist mit Scheuerdraht verstärkte

Der in Fig«, 5a gegeigte Reifen ist ein Vergleichsreifen, der mit X bezeichnet Ist. Der Reifen gemäß lig_o 5b ist ein Vergleichsreifen Y und der Reifen gemäß Figo 5ο Ist ein Reifen Z gemäß der Erfindung. Die Abmessungen dieser Reifen gehen aus folgender Tabelle hervor«.

Typ	TW/SW	0,	/*	W₁ (mm)	B¹	if/Ttf	BW (mm)	0	GR/D
X	0,95	0,	79	310	0	_s70	275	0	*375
Y	0,95	o_s	95	375	0	,88	345	0	,560
Z	0,95	79	310	0	,70	275	,560

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Pig. 6 zeigt die Temperaturvertexlung für die Reifen, nachdem sie auf einer Trommelprüfvorrichtung mit einem Durchmesser von 5 m mit einer Geschwindigkeit von 30 km/Std. und unter einer Belastung von 8,6 t (TRA: 100$) 24 Stunden lang gelaufen waren. Die Temperatur der Reifen wurde in der Nähe des Gürtels an denselben Stellen wie gemäß Pig. 1 gemessen. Aus Pig. 6 geht hervor, daß 1.) der Reifen des Typs Z gemäß der Erfindung in der Nähe des Gürtelendes eine niedrigere Temperatur hat als der Reifen des Typs Y, und daß 2.) der Reifen des Typs Z eine höhere Temperatur in der Nähe des Gürtelendes als im Bereich der Scheitelmitte hat und daß ferner die Temperaturverteilung so ist, daß die Kurve im Mittelbereich des Scheitels flach verläuft. Mit der oben beschriebenen Trommelprüfvorrichtung wurden die genannten Reifen einem Test auf Dauerhaftigkeit des Gürtels unterworfen. Bei diesem Test wird der Reifen mit konstanter Geschwindigkeit von 30 km/Std. in Umlauf gehalten, bis der Gürtel bei stufenweiser Erhöhung der Belastung, die von 40$ ausgeht, bricht. Die Ergebnisse sind wie folgt:

Reifen Typ X 3 100 km Reifen Typ Y 2 715 km Reifen Typ Z 4 350 km.

Bei diesem Beispiel wurden Radialreifen verwendet. Die Erfindung ist jedoch auch wirksam für Diagonalreifen mit Stahlcordgürtel. Wenn ein Schulterbereich geformt werden soll, der sich von der bei 75$ liegenden Stelle bis zum Ende der Lauffläche erstreckt, und wenn ein Radius bi3 zum Scheitel CR¹ verwendet wird, der sich vom Radius bis zum Scheitel GR im Mittelbereich der Lauffläche unterscheidet, um die Beständigkeit gegen ungleichmäßige Abnutzung und Schulterabnutzung zu erhöhen, ist bei der Wahl eines zu kleinen Radius bis zum Scheitel CR' die Wirkung der Lauffläche am Buckel verursacht durch den Kontakt der Lauffläche mit dem Boden nicht groß ge-

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nug, und es ergibt sich keine Temperaturverteilung mit hoher Temperatur am Buckel. Eine solche Lauffläche hat also im wesentlichen den gleichen Nachteil wie eine lauffläche mit kleinem Radius bis zum Scheitel GR. Deshalb muß der Scheitel bis zum Radius CR¹ im Schulterbereich mindestens 0,3 CR betragen.

Der beabsichtigte Zweck wird auch erreicht, wenn die Gürtelbreite vergrößert werden muß, um den Widerstand des Reifens gegen Schnittverletzungen zu erhöhen, vorausgesetzt daß die maximale Breite des Gürtels groß gewählt wird, ohne die Breite des Hauptgürtels zu verändern.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

Luftreifen mit einer sehr dauerhaften Lauffläche

von großer Breite, bei dem die Laufflächenbreite TW 0,8-1,0 mal der Breite im Querschnitt SW des Reifens entspricht, und mit einer Karkasse und einem mehrlagigen Gürtel, der zwischen der Lauffläche und der Karkasse angeordnet ist und eine große Steifheit besitzt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlagenbreite BW eines Hauptgürtels von 0,85-0,48 mal die Laufflächenbreite W und der Radius bis zum Scheitel CR der Lauffläche von großer Breite von 0,5-0,8 mal den Außendurchmesser D des Reifens beträgt.

2. Luftreifen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Karkasse einen radialen Aufbau hat.

5. Luftreifen nach Anspruch 1,

dadurch gekennze ichne t, daß der Radius bis zum Scheitel CR¹ im Schulterbereich am Ende der Lauffläche von großer Breite mindestens 0,3 GR beträgt.

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