DE2909416A1 - Luftreifen mit radialkarkasse insbesondere fuer tiefbaumaschinen - Google Patents

Luftreifen mit radialkarkasse insbesondere fuer tiefbaumaschinen

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Description

- 4 -
Patentanwälte		 2909416 Dipl-Ing.
Dipl -Ing Dipl.-Ghem. G. Leiser
E. Prinz Dr. G. Häuser
Ei nsbftrcrer stras se 19
8 München 60
7. März 1979
MICHELIN & CIE
(Cotnpagnie Generale des Etablissements MICHELIN)
CLERMONT - FERRAND /Frankreich
Unser Zeichen: M 1458
Luftreifen mit Radialkarkasse insbesondere für Tiefbaumaschinen
Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Luftreifen mit radialer Karkassenbewehrung, welche beiderends an wenigstens einem Wulstkern festgelegt ist, und mit einer Laufstreifenbewehrung, welche eine schwächere Meridiankrümmung hat als die Karkassenbewehrung und welche einerseits aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Lagen von Drähten oder Kabeln gebildet ist, die innerhalb jeder Lage parallel verlaufen,, sich von einer Lage zur anderen kreuzen sowie mit der Reifenlängsrichtung spitze Winkel unter 30 bilden, während sie andererseits entlang einer Äquatorialzone parallel zur Karkassenbewehrung liegt, wobei die Karkassenbewehrung in jJhrer radial äußeren Hälfte ein Meridianprofil hat, dessen maximale Krümmung sich im Bereich einer jeden Schulter befindet und deren minimale Krümmung sich zwischen den beiden Schultern des Reifens befindet.
909837/0824
Die Verringerung der Meridiankrümmung der Laufstreifenbewehrung entspricht der Notwendigkeit, gewisse Eigenschaften des Luftreifens der vorangehend beschriebenen Art zu verbessern (Straßenlage, Widerstandsfähigkeit des Laufstreifens usw.). Jedoch führt die Anwendung dieses Mittels bei Luftreifen mit sehr großen Abmessungen wie solchen zur Ausrüstung von Schwerbzw» Schwerstlastfahrzeugen und/oder zur Ausrüstung von Erdbeweyungsmaschinen zu einer übermäßigen Gummianhäufung im Bereich der Reifenschultern. Daraus ergeben sich Erwärmungen, die nachteilig für die nutzbare Lebensdauer solcher Reifen sind.
In der FR-PS 2 141 557 ist vorgeschlagen worden, den Einfluß der Gummimasse in der Schulterzone zu verringern und zugleich die verringerte Krümmung der LaufStreifenbewehrung zu erhalten.
Die Verjüngung der Schultern wird dadurch erreicht, daß die Karkassenbewehrung radial nach außen angehoben wird und zwar mit Hilfe von Korrekturlagen, die in Höhe der Schultern auf der Außenseite der Karkassenbewehrung angeordnet werden. Eine solche Anordnung verringert die Erwärmungen in den Schulterzonen, kann jedoch in der Äquatorialzone Erwärmungen verursachen, die sich auf die Haltbarkeit der Scheitelbewehrung auswirken, weil aufgrund der Vergrößerung der Äquatorialzone entlang der die Karkassenbewehrung parallel zur Laufstreifenbewehrung verläuft, die Karkassenbewehrung die vom Aufblasdruck verursachte Expansionskraft auf die Lauf Streifenbewehrung überträgt.
Ziel der Erfindung ist die Neutralisierung des Einflusses des Expansionsdrucks der Karkasseiibewehrung auf die Laufstreifenbewehrung und somit die Beseitigung der Nachteile der bekannten Ausbildungen.
Die Erfindung besteht darin, bei Luftreifen der oben beschriebenen Art mit in den Schulterzonen radial nach außen angehobener
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Karkassenbewehrung, in der Äquatorialzone, in der die Laufstreifenbewehrung parallel zur Karkassenbewehrung verläuft, zwischen diesen beiden Bewehrungen eine Begrenzungseinheit oder einen Begrenzungsblock anzuordnen, der aus zwei übereinander angeordneten Lagen sehr wenig dehnbarer Kabel gebildet ist, welche innerhalb einer jeden Lage parallel von einer Lage zur anderen jedoch gekreuzt verlaufen und dabei mit der Längsrichtung des Luftreifens entgegengesetzte Winkel einschließen, die von Null verschieden sind, aber jeweils höchstens der Hälfte des kleinsten Winkels entsprechen, der bei der Laufstreifenbewehrung Verwendung findet sowie vorzugsweise zwischen 5° und 1O° liegt, wobei der Begrenzungsblock eine Breite hat, die unter der Breite der Äquatorialzone liegt, entlang der die LaufStreifenbewehrung parallel zur Karkassenbewehrung verläuft.
Die auf die Breiteneinheit, in Axialrichtung gemessen, bezogene Spannung T, die von der Karkassenbewehrung auf eine Lage ausgeübt wird, läßt sich in erster Annähe-
rung mit Hilfe der Formel T = ρ —~—— berechnen.
2 cos cL
In dieser Formel ist ρ der Aufblasdruck des Reifens, R der Radius der Lage in Bezug auf die Rotationsachse des Reifens und cL· der Winkel, den die Kabel der Lage gegenüber der Längsrichtung einnehmen. Diese Formel zeigt, warum die Erfindung im Begrenzungsblock die Verwendung von Winkeln oC vorsieht, welche kleiner als vorzugsweise die Hälfte des kleinsten Winkels sind, der bei der LaufStreifenbewehrung Verwendung findet. Dadurch liegt auch die Spannung T einer Lage des Begrenzungsblockes immer unterhalb der Spannung der Lage, die in dar LaufStreifenbewehrung den kleinsten Winkel einnimmt. Die Längung des Begrenzungsblocks unter der Wirkung der durch die Karkassenbewehrung erzeugten Spannung ist demnach geringer. Auf diese Weise wird die Übertragung dieser Spannung auf die Laufstreifenbewehrung vermieden.
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290S416
Um eine optxmale Abschirmung gegen die Übertragung von Spannungen zu schaffen, die durch den Druck der Karkassenbewehrung bewirkt werden, und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß kein
Lagenverstärkungselement, weder aus Stahl noch aus Glasfasern in der Praxis undehnbar ist, sieht die Erfindung die
Anordnung der Verstärkungselemente der Lagen des Begrenzungsblocks mit einem Winkel vor, der in Bezug auf die Umfangsrichtung von Q° abweicht. Die gekreuzten Lagen haben
in der Tat die Neigung, die Meridiankrümmung des Begrenzungsblocks unter der Wirkung eines Innendrucks zu verringern. Mit Hilfe der Erfindung läßt sich leicht die Meridiankrümmung der Karkassenbewehrung wie auch die entsprechende Verjüngung der Schultern kontrollieren.
Es werden vorzugsweise Kabel aus Stahldrähten verwendet,
die einen langen Verseilschlag haben, der zwischen dem 12- und 20-fachen des scheinbaren Kabeldurchmessers beträgt, und die eine Relativdehnung haben, welche bei einer Belastung von 10 % der Bruchlast des Kabels unter
O,2 % liegt.
Vorzugsweise sind die Kabel dabei in den Lagen des Begrenzungsblocks fugendicht angeordnet.
Ein anderer Vorteil, der sich durch den Ersatz der Korrekturlagen in den Schultern durch einen Begrenzungsblock gemäß der Erfindung ergibt, liegt darin, daß die die Reifenschultern bildenden Gummimassen, das heißt die seitlichen
Zonen das LaufStreifens,unter Druck gesetzt werden. Dieser Druckspannungszustand verringert die Neigung zur Einleitung von Ermüdungsbrüchen am Boden der Nuten, die
gegebenenfalls in den Seitenzonen des LaufStreifens vorhanden sind. Dieser Zustand ist der Tatsache zuzuschreiben,
daß die Radialkarkasse außerhalb der vom Begrenzungsblock bedeckten Äquatorialzone dazu neigt, ihr natürliches meri-
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dianes Gleichgewichtsprofil einzunehmen, das heißt das Profil, das sie unter der Wirkung des Aufblasdruckes in Abwesenheit jeglicher Bewehrung einnehmen würde.
Andererseits genügt es generell, zur beliebigen Vergrößerung der Breite der Äquatorialzone, entlang der die Karkassenbewehrung parallel zur LaufStreifenbewehrung verläuft, einen Begrenzungsblock zu verwenden, dessen Breite zwischen 5 % und 80 % der maximalen axialen Breite der Karkassenbewehrung liegt und vorzugsweise zwischen 12 % und 20 % bei einem Verhältnis H/C nahe 1, zwischen 24 % und 40 % für ein Verhältnis H/C nahe 0,75 und zwischen 45 % und 80 % für ein · Verhältnis H/C nahe 0,3 beträgt, wobei H die radiale Höhe des Reifens auf der Felge und C die maximale axiale Breite der Karkassenbewehrung bedeuten.
Die Ränder des Begrenzungsblocks werden dadurch t daß sie in schwachen Verformungsbereichen angeordnet sind, geschützt. Eine Lage des Begrenzungsblocks ist vorzugsweise weniger breit als die andere, wobei der Breitenunterschied zwischen 0 % und 10 % der Breite liegt, die die breitere Lage hat.
Es ist auch möglich, einen Begrenzungsblock mit Hilfe einer gefalteten Lage herzustellen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsformen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Radialschnitt des Scheitelbereichs, das heißt des radial äußeren Bereichs eines Luftreifens, der mit einem Begrenzungsblock aus zwei Lagen versehen ist, wobei zum Verständnis der Erfindung in die Schnittdarstellung eine Draufsicht der für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Kabellagen eingezeichnet ist, und
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Fig. 2 einen Radialschnitt eines aus einer einzigen umgefalteten Lage gebildeten Begrenzungsblocks in vergrößertem Maßstab.
Der Scheitel des in Fig. 1 dargestellten Reifens 1 weist einen Laufstreifen 2, eine Karkassenbewehrung 3, eine Laufstreifenbewehrung 4 und einen erfindungsgemäßen Begrenzungsblock 5 auf.
Die Karkassenbewehrung 3 ist aus einer einzigen Lage von Stahlkabeln gebildet, die in an und für sich bekannter Weise in den (nicht dargestellten) Wülsten des Reifens festgelegt sind. In der Scheitelzone erreicht die Karkassenbewehrung ihre minimale Krümmung am Äquator, das heißt an der Stelle,an der sie die Schnittlinie X-X1 der Äquatorialebene mit der Zeichnungsebene quert. In der gleichen Zone erreicht die Karkassenbewehrung 3 die maximale Krümmung im Bereich der Schulter 11. Die Stärke der Schultern 11 des mit einem erfindungsgemäßen Begrenzungsblock 5 versehenen Luftreifens ist auch hinsichtlich der Abmessung e gegenüber der entsprechenden Abmessung bei einem nicht mit einem solchen Begrenzungsblock versehenen Reifen 1' (gestrichelt dargestellt) verringert.
Gleichzeitig ist die Breite L der zwischen den beiden Punkten und 12" sich erstreckenden Äquatorialzone, entlang der die Laufstreifenbewehrung 4 des erfindungsgemäßen Luftreifens parallel zur Karkassenbev/ehrung 3 liegt, größer als die entsprechende Länge 1 zwischen den Punkten 13 und 13' in einem Luftreifen, der nicht mit einem Begrenzungsblock 5 versehen ist.
Die LaufStreifenbewehrung 4 weist zwei Lagen 41, 42 auf, deren Kabel von einer Lage zur anderen gekreuzt verlaufen. Der Begrenzungsblock 5 ist aus zwei Lagen 51, 52 gebildet, die zwischen den Bewehrungen 3 und 4 angeordnet sind. Die radial äußere Lage 52 kreuzt die andere Lage 51 mit entgegengesetztem Winkel oL , wobei dieser Winkel cL kleiner ist
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als der Winkel ρ (unter 30°), welchen die Lage 41 gegenüber der Längsrichtung X-X1 einnimmt. Darüberhinaus ist die radial äußere Lage 52 (mit der Breite 12) weniger breit als die radial innere Lage 51 (Breite 11), während andererseits der Begrenzungsblock 5 (Breite 11) weniger breit ist als die Äquatorialzone mit der Breite L, entlang der die Laufstreifenbewehrung 4 parallel zur Karkassenbewehrung 3 liegt. Außerhalb der Äquatorialzone L hat die Laufstreifenbewehrung 4 eine geringere Krümmung als die Karkassenbewehrung 3.
Wegen der Klarheit der Zeichnungsdarstellung sind die Kabel der Lagen 41, 42 der LaufStreifenbewehrung 4 durch gerade Linien mit erhöhtem Abstand dargestellt. Die Kabel des Begrenzungsblocks 5 sind währenddessen eng aneinanderliegend dargestellt, um anzudeuten, daß sie gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante fugenlos aneinanderliegen.
Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der der Begrenzungsblock 51 aus einer Lage 53 gebildet ist, deren Ränder 54, 55 so umgefaltet sind, daß sie sich entlang eines parallel zur Längsrichtung X-X1 verlaufenden großen Kreises 56 treffen. Der Begrenzungsblock 5 kann gleichermaßen aber auch dadurch hergestellt werden, daß eine Lage wie die Lage 51 geeigneter Breite auf sich selbst gefaltet wird.
Wenngleich in der vorangehenden Beschreibung und den Ansprüchen auf den kleinsten Winkel Bezug genommen wird, der bei den Laufstreifenbewehrungslagen in Bezug auf die Längsrichtung verwendet wird, ist die Erfindung gleichermaßen für den Fall anwendbar, bei dem Laufstreifenbewehrungslagen mit der genannten Richtung gleiche Winkel (im Absolutwert) einnehmen, so daß der Winkel, den die Kabel des Begrenzungsblocks mit der Längsrichtung einnehmen kleiner sein muß als der Winkel (und nicht als der kleinste Winkel) der Lagen der LaufStreifenbewehrung.
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Claims (1)

  1. Dif-il-lncj. Dipl-Chem. Dipl-Inej
    E.Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
    8 München 60
    7. März 1979
    MICHELIN & CIE
    (Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN)
    CLERMONT - FERRAND /Frankreich
    Unner Zeichen: M 1458χ
    Ansprüche
    , 1 Λ Luftreifen mit radialer Karkassenbewehrung, die" beider--■ / ends an wenigstens einem Wulstkern befestigt ist, sowie mit einer LaufStreifenbewehrung, deren Meridiankrümmung schwächer ist als die Meridiankrümmung der Karkassenbewehrung und die einerseits aus wenigstens zwei Lagen von Drähten oder Kabeln gebildet ist, welche innerhalb jeder Lage parallel und von einer Lage zur anderen gekreuzt
    verlaufen sowie mit der Längsrichtung des Reifens unter 30° liegende Winkel einschließen, während die Lauf Streifenbewehrung andererseits entlang einer Äquatorialzone parallel zur Kärkassenbewehrung verläuft, die ihrerseits in der radial
    außen liegenden Hälfte ein Meridi.inprofil hat, dessen minimale Krümmung zwischen den Reifenschultern und dessen maximale Krümmung im Schulterbereich liegt, dadurch
    gekennzeichnet , daß in der Äquatorialzone, in der die LaufStreifenbewehrung (4) parallel zur
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    BAD ORIGINAL
    Karkassenbewehrung (3) liegt sowie zwischen diesen beiden Bewehrungen eine Begrenzungseinheit bzw. ein Begrenzungsblock (5) angeordnet ist, der einerseits aus
    zwei übereinander angeordneten Lagen (51, 52) sehr wenig dehnbarer Kabel gebildet ist, welche innerhalb einer jeden Lage parallel und von einer Lage zur anderen gekreuzt verlaufen, derart, daß sie mit der Längsrichtung entgegengesetzte Winkel einschließen, die jeweils gleich der Hälfte des kleinsten Winkels sind, welcher für die LaufStreifenbewehrung verwendet wird und vorzugsweise
    zwischen 5° und 10° liegt, während der Begrenzungsblock (5) andererseits eine Breite (11) hat, die kleiner ist als die Breite (L) der Äquatorialzone, entlang der die LaufStreifenbewehrung (4) parallel zur Karkassenbewehrung (3) verläuft.
    2. Luftreifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kabel der beiden Lagen (51, 52) des Begrenzungsblocks (5) fugendicht nebeneinander angeordnet sind.
    3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die die beiden Lagen (51, 52) des Begrenzungsblocks (5) bildenden, sehr wenig dehnbaren Kabel aus Stahldraht mit einem Verseilschlag bestehen, der zwischen dem 12- und 20-fachen des
    scheinbaren Durchmessers des Kabels liegt, wobei
    ihre Relativdehnung bei einer Belastung von 10 % der
    Bruchlast des Kabels unter 0,2 % liegt.
    4. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
    gekennzeichnet , daß die Breite (11) des Begrenzungsblocks (5) zwischen 5 % und 80 % der maximalen axialen Breite (C) der Karkassenbewehrung (3)
    liegt und vorzugsweise zwischen 12 % und 20 % für ein
    909837/08 24
    2909A1S
    τ
    Verhältnis H/C nahe 1 , zwischen 24 % und 40 % für ein Verhältnis H/C nahe 0,75 und zwischen 45 % und 8O % für ein Verhältnis H/C nahe 0,3 beträgt.
    5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Lagen des Begrenzungsblocks (5) eine Breite (12) hat, die kleiner ist als die Breite (11) der anderen Lage, wobei der Breitenunterschied zwischen O % und 10 % der Breite der anderen Lage liegt.
    6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Begrenzungsblock (51) aus einer gefalteten Lage (51) gebildet ist.
    7. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis G, dadurch gekennzeichnet , daß er mit sehr großen Abmessungen ausgebildet und für Schwer- und Schwerstlastfahrzeuge und/oder Erdbewegungsmaschinen bestimmt ist.
    909837/0824
DE19792909416 1978-03-10 1979-03-09 Luftreifen mit radialkarkasse insbesondere fuer tiefbaumaschinen Granted DE2909416A1 (de)

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