DE2851002C3 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einer Radialkarkasse und einer zwischen der Lauffläche und dem Kronenbereich der Karkasse angeordneten gürtelartigen Verstärkung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein Fahrzeugluftreifen mit diesen Merkmalen ist Gegenstand der älteren DE-OS 28 05 087. Bei diesem Fahrzeugluftreifen besteht die radial äußere Gürtellage aus einem zentralen Streifen aus Stahlkord, auf dessen beiden Seiten die Randstreifen so angeordnet sind, daß diese jeweils an die Kanten des zentralen Streifens anstoßen. Dabei ist wesentlich, daß die Stahlkordelemente der radial äußeren Gürtellage mit der Äquatorialebene einen Winkel zwischen 60° und 90° bilden der größer ist als der Winkel zwischen etwa 15° und 25°, den die Kordelemente der radial inneren Lage mit der Äquatorialebene bilden. Die Kordelemente der Rand­ streifen sind aus der Materialgruppe ausgewählt, die Nylon, Polyester und Zelluloseacetat umfaßt. Diese Kordelemente sind zur Äquatorialebene des Reifens parallel orientiert. Durch die Eigenschaften der radial inneren Gürtellage ist die gürtelartige Verstärkung insgesamt relativ leicht, ohne daß die Zugfestigkeit der Kordelemente in den einzelnen Lagen beeinträchtigt wird. Die hohe Flexibilität der Kordelemente der radial inneren Gürtellage trägt zu einem günstigen Roll­ widerstand und gutem Fahrkomfort bei. Die Festigkeit gegenüber der Ein­ wirkung von Seitenkräften soll durch den Stahlkord der radial äußeren Gürtel­ lage und durch den sehr großen Winkel der Kordelemente gegenüber der Äquatorialebene erreicht werden. Die Randstreifen dagegen sind in der gleichen Ebene wie die radial äußere Gürtellage aus Stahlkord angeordnet und überlappen jeweils die Ränder der radial inneren Lage.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugluftreifen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß die hohe Flexibilität der gürtelartigen Verstärkung in Verbindung mit dem geringen Gewicht des Gegenstandes der älteren deutschen Anmeldung 28 05 087 erhalten bleibt, die gürtelartige Verstärkung jedoch insgesamt einen Verbund von wesentlich höherer Festigkeit bildet, der noch besser als bisher Seitenkräfte aufzunehmen vermag.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.

Aus der DE-OS 26 26 807 ist eine gürtelartige Verstärkung bekannt, die aus einer inneren und einer äußeren Gürtellage aus Stahlkordelementen und von abgestufter Breite sowie aus beiderseits davon angeordneten, die Ränder der gürtelartigen Verstärkung bildenden und bis in die Schultern der Lauffläche reichenden gefalteten Streifen mit Kordelementen aus einem aromatischen Polyamid bestehen. Bei diesem bekannten Reifen weist die gürtelartige Ver­ stärkung ein wesentlich höheres Gewicht und eine geringere Flexibilität auf und es wird die Breite der gürtelartigen Verstärkung wesentlich durch die Faltstreifen bestimmt, die selbst funktioneller Teil der gürtelartigen Ver­ stärkung sind. Ferner sind Fahrzeugluftreifen aus der DE-OS 23 37 380 bzw. aus der DE-Zeitschrift "Gummibereifung" (Nr. 10/1975, Seite 27) bekannt, bei denen die gürtelartige Verstärkung ebenfalls aus zwei Stahlkordlagen be­ stehen, die gegenüber dem Laufstreifen durch eine Textilbandage größerer Breite abgedeckt sind. Auch diese gürtelartigen Verstärkungen weisen ein relativ großes Gewicht und eine vergleichsweise geringe Flexibilität auf. Diese äußere Textilbandage kann auch zu einer zusätzlichen Faltlage der gürtelartigen Verstärkung ausgebildet sein, wie dies die DE-OS 21 15 914 zeigt. Es ist auch bekannt, gürtelartige Verstärkungen aus zwei Lagen gleicher Breite vorzusehen, die aus Metallkord oder Textilkord gebildet sein können und deren gemeinsamen Ränder durch Randschutzstreifen aus Textil­ material abgedeckt sind (vgl. FR-PS 15 86 370 und 14 37 569). Ferner ist es bekannt, die Ränder von zwei sich über die ganze Breite der Lauffläche kreuzenden Lagen einer gürtelartigen Verstärkung durch zwei nahe den Rändern angeordneten Bandagen aus in der Vulkanisationswärme schrumpfen­ den Material auf die darunter liegende Karkasse zu pressen, um so eine Lagentrennung an den Rändern zu vermeiden (vgl. DE-OS 23 61 944).

Demgegenüber betrifft die Erfindung einen Gegenstand mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, der sich durch hohe Flexibilität und ge­ ringes Gewicht auszeichnet. Hierbei übernehmen die beiden Randstreifen die Aufgabe, die beiden Lagen der gürtelartigen Verstärkung, die sowohl unter­ schiedliche Breite aufweisen als auch aus unterschiedlichen Kordmaterialien bestehen, an den Rändern fest miteinander zu verbinden, so daß sie zwischen der Karkasse und dem Laufflächengummi eine Einheit hoher Stabilität bilden. Die Breite dieser gürtelartigen Verstärkung wird ausschließlich durch die radial innere Gürtellage mit Kordelementen aus aromatischen Polyamid bestimmt. Durch die feste Anbindung der Ränder der Stahlkordlage an die radial darunterliegende Gürtellage aus aromatischem Polyamid wird auch die Einleitung der Quer- oder Seitenkräfte in die Stahlkordlage wesentlich ver­ bessert. Dadurch wird es auch möglich, den Neigungswinkel der Stahlkordele­ mente gegenüber der Äquatorialebene zwar größer als den der Kordelemente der radial inneren Gürtellage zu machen, aber die Größe dieses Winkels gegenüber dem bei dem Fahrzeugluftreifen nach der DE-OS 28 05 087 zu begrenzen. Vorteilhafterweise wird diesbezüglich die Lehre des Anspruchs 1 durch die Maßnahmen des Anspruchs 2 weitergebildet. Im Zusammenhang mit diesem Winkelbereich hat sich für die Kordelemente der radial inneren Gürtellage ein Neigungswinkelbereich gemäß Anspruch 3 als besonders vor­ teilhaft erwiesen.

Bevorzugt wird die Ausbildung der Randstreifen in Form von zwei gesonder­ ten Elementen. In einigen Fällen kann sich insb. die Herstellung dadurch vereinfachen, daß man die breiten Randstreifen gemäß Anspruch 4 ausbildet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Fahrzeugluftreifen gemäß der Er­ findung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der gürtel­ artigen Verstärkung, wie sie bei dem Fahrzeugluftreifen nach Fig. 1 verwendet werden kann,

Fig. 3 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungs­ form der gürtelartigen Verstärkung und

Fig. 4 schematisch die bevorzugten Neigungswinkel der Kordelemente der radial inneren und der radial äußeren Lagen der gürtelartigen Verstärkung.

Der in Fig. 1 gezeigte Fahrzeugluftreifen 10 weist eine Radialkarkasse 22 mit Wulstringen 18 und 20 auf. Die Seitenwände des Reifens sind mit 12 und 14 und der Laufflächenbereich mit 16 bezeichnet. Zwischen dem Kronen­ bereich 24 der Karkasse und dem Laufflächenbereich 16 ist eine gürtelartige Verstärkung 26 angeordnet, deren Breite im wesentlichen der Breite der Lauffläche entspricht. Die gürtelartige Verstärkung besteht aus zwei Gürtel­ lagen 28 und 30, denen zwei Randstreifen 32 und 34 zugeordnet sind. Die gürtelartige Verstärkung erstreckt sich, wie aus Fig. 1 hervorgeht, bis in die Schulterbereiche 44 und 46 des Laufflächenabschnittes 16.

Der Aufbau der gürtelartigen Verstärkung ist deutlicher aus Fig. 2 ersichtlich. Die Kordelemente 36 der radial inneren Gürtellage 28 bestehen aus einem aromatischen Polyamid, d. h. aus einem Material mit einem hohen Elastizitätsmodul von über 3500 kg/mm². Die Kordelemente 36 der radial inneren Gürtellage 28 schließen mit der mittleren Äquatorialebene 38 des Fahrzeugluftreifens gemäß Fig. 4 einen Winkel A ein, der zwischen 14° und 30° liegt und in der bevorzugten Ausführungsform etwa 16° beträgt.

Die Kordelemente 40 der radial äußeren Lage 30 bestehen aus Stahl. Sie schließen mit der Äquatorialebene des Fahrzeugluftreifens gemäß Fig. 4 einen Winkel B ein, der dem Winkel A entgegengesetzt gerichtet ist und eine Größe zwischen 22° und 32° aufweisen kann. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt dieser Winkel 30°.

Die gürtelartige Verstärkung besteht nur aus diesen beiden Lagen.

Die beiden Randstreifen 32 und 34 der gürtelartigen Verstärkung nach Fig. 2 bestehen aus einem Textilkord, dessen Kordelemente 42 aus der Material­ gruppe, die Nylon, Polyester und Zelluloseacetat umfaßt, ausgewählt sind. Es handelt sich hierbei also um ein Material mit gegenüber den Kordelementen der radial inneren Gürtellage wesentlich niedrigerem Elastizitätsmodul. Die Kordelemente 42 sind zur Äquatorialebene des Reifens etwa parallel orientiert, d. h. unter einem Winkel der kleiner als 5° ist.

Die radial äußere Gürtellage 30 weist eine deutlich geringere Breite als die radial innere Gürtellage 28 auf. Die radial äußere Gürtellage 30 kommt somit unter den mittleren Bereich des Laufflächenbereichs 16 zu liegen. Sie erstreckt sich, anders als die radial innere Gürtellage 28, nicht bis in die Schulterbereiche 44 und 46 des Fahrzeugluftreifens.

Jeder Randstreifen 32, 34 überdeckt einen Längsrand der radial äußeren Gürtellage 30, und zwar auf dessen radial außenliegender Seite. Außerdem liegen die Randstreifen radial außen auf den Randbereichen der radial inneren Gürtellage 28 auf, wobei jedoch die Ränder der Randstreifen mit den Rändern der radial inneren Gürtellage 28 bündig abschließen.

Die Überlappungsbreite zwischen den Randstreifen und den Randbereichen der radial äußeren Lage 30 beträgt in der bevorzugten Ausführungsform 10 bis 15 mm.

Aufgrund dieser Anordnung der Randstreifen werden die Randbereiche der radial äußeren Gürtellage fest aufliegend auf der radial inneren Gürtellage größerer Breite gehalten.

Die Randstreifen 32, 34 können sich über mehr als eine volle Umwicklung um den Umfang des Fahrzeugluftreifens erstrecken, so daß sich die Enden der Randstreifen entsprechend überlappen. Jeder Streifen kann aber auch um annähernd zwei volle Windungen um den Umfang des Fahrzeugluftreifens so gelegt werden, daß wiederum die Streifenenden sich in Umfangsrichtung überlappen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die gürtelartige Verstärkung in gleicher Weise wie die Verstärkung nach Fig. 2 ausgebildet, mit der Aus­ nahme, daß anstelle der beiden Randstreifen 32 und 34 eine einzige Textillage 32′′ von der Breite der radial inneren Gürtellage 28 verwendet wird.

Claims (4)

1. Fahrzeugluftreifen mit einer Radialkarkasse und einer zwischen der Lauffläche und dem Kronenbereich (24) der Karkasse angeordneten gürtelartigen Verstärkung von einer der Lauffläche (16) im wesentlichen entsprechenden Breite, die aus zwei Lagen besteht, von denen die radial äußere (30) schmäler als die radial innere Lage (28) ist und aus Stahlkord besteht, dessen Kordelemente mit der Äquatorialebene einen Winkel größer als der der Kordelemente der radial inneren Lage einschließen, und die radial innere Gürtellage (28) Kordelemente aus einem aromatischen Polyamid aufweist, und bei der Randstreifen (32, 34) aus Textilmaterial vorgesehen sind, deren Kordelemente aus der Materialgruppe, die Nylon, Polyester und Zelluloseacetat umfaßt, ausgewählt sind und zur Äquatorialebene des Reifens parallel orientiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen (32, 34) die Längsränder der radial äußeren Gürtellage (30) überdecken und mit den Rändern der radial inneren Gürtellage (28) bündig abschließen, wobei die Breite der radial äußeren Gürtellage (30) so bemessen ist, daß sie den mittleren Bereich des Laufflächenbereiches (16) einnimmt, sich aber nicht bis in die Schulterbereiche (44, 46) des Fahrzeugluftreifens erstreckt.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß anstelle der beiden Randstreifen eine einzige Textillage (32′′) verwendet wird.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlkordelemente der radial äußeren Gürtellage (30) mit der Äquatorial­ ebene einen Winkel (B) zwischen 22° und 32°, vorzugsweise einen Winkel von 30°, einschließen.

4. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kordelemente der radial inneren Gürtellage (28) mit der Äquatorialebene einen Winkel zwischen 14° und 30°, vorzugsweise einen Winkel von 16°, ein­ schließen.