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Titel : Niederquerschnitt-Luftreifen in Radial-Bauweise
Beschreibung
Niederquerschnitt-Luftreifen in Radial-Bauweise Die Erfindung betrifft Niederquerschnitt-Luftreifen
in Radial-Bauweise und bezieht sich iiisbesondere auf Niederquerschnitt-Luftreifen
in Radial-Bauweise, bei denen der Kankassenaufbau ein Höhen-Breiten-Verhältnis von
nicht mehr als 0,8 hat.
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Es ist bekannt, daß der Luftreifen in Radial-Bauweise im allgemeinen
eine Karkasse mit ein oder zwei Cordeinlagen aus anorganischer, organischer oder
metallischer Faser, die unter einem Winkel von etwa 90°, gewöhnlich von 80 bis 90°,
möglicherweise von 75 bis 90° zur Umfangsrichtung des Luftreifens angeordnet sind,
und einen Gürtel hat, der aus wenigstens zwei gummierten Schichten zusammengesetzt
ist, von den jede Cordeinlagen enthält, die aus anorganischer, organischer oder
metallischer Faser hergestellt und unter einem kleinen Winkel, d.h. unter einem
Winkel von 10 bis 25° zur Umfangsrichtung so angeordnet sind, daß sich ihre Cordfäden
gegenseitig kreuzen. Der Gürtel ist in der Umfangsrichtung nicht dehnfähig und ist
an der Karkasse an aer einer Laufflache des Luftreifens entsprechenden Stelle angeordnet.
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Beim Luftreifen in Radial-Bauweise dieser Arz ist die tatsächliche
Einlage klein, so daß ein Dislokationsabschnitt gebildet ist, der einem seträchtlichen
Steifigkeitsunterschied in einem Verbindungsabschnitt zwischen der Karkasse von
großer Flexibilität und dem Gürtel von betrüchtlich grcßer Steifigkeit und einem
Umschlag der Karkasseneinlage hat, der sich an der Außenseite eines Wulsterahtes
eines Luftreifenswulstes, insbesondere eine Endstückes davon,erstreckt. Folglich
wird eine als Anfangsspannung bezeichnete Scher- oder Schubspannung um den Dislokationsabschnitt
im Innern des Luftreifens in einem Anfangsstadium erzeugt, in dem sich der Querschnitt
des Luftreifens durch Füllen des Luftreifens mit einem Innendruck aus der Gestalt
heraus ändert, die er durch das Formen beim Vulkanisieren angenommen hatte. Tatsächlich
ist die Anfangsspannung eine Ursache für vorzeitirnes Versagen des Luftreifens im
Retrieb.
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Der Luftreifen in Radial-Bauweise dieser Art ist insbesondere so ausgelegt,
daß das Höhen-Breiten-Verhältnis im Querschnitt des Luftreifens klein wird, daß
also die Querschnittshöhe der Karkasse klein und ihre breite groß ist, um das Lauf-
bzw.
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Betriebsverhalten des Luftreifens, wie z.B. Kurvenfahrverhalten, Rollwiderstand
u. dgl., zu verbessern In diesem Falle ist jedoch der welche bzw. stetige Verlauf
der Karkassengestalt in einem Verbindungsabschnitt zwischen der Seitenwand des Luftreifens,
deren Krümmungsradius durch eine auf den Luftreifen wirkende Last verkleinert wird,
und der ebenen Lauffläche und in einem Serbindungsabschnitt zwischen der Seitenwand
und dem Wulst, der durch die Gestalt eines Felgenflansches bzw. -horns beeinflußt
wird, unterbrochen, so aX die Gefahr besteht, daß die Schubspannung noch begünstigt
wird. Auch wird die einem solchen Niederquerschnitt-Luftreifen eigene Verschlechterung
des Fahrkomforte noch auffallender.
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Zu diesem Zweck wurde in der US-PS 3 910 336 eine Luftreifen-Felgen-Kombination
mit einem speziellen Karkassenprofil mit einem Höhen-Breiten-Verhältnis von nicht
höher als s 1 vorgeschlagen. Bei dieser KombInation hat die Luftreifen-Lauffläche
eine
Gürtel schicht, die an beiden Endabschnitten mit einem zweckdienlichen LIaterial
verstärkt Ist, das Profil der radial aufgebauten Karkasse folgt über einem Bereich,
der sich von wenigs-tens einem Zentrum der Seitenwand bis zu einer Berührungsstelle
mit einem Wulstdraht erstreckt, einer natürlichen Gleichgewichtslinie, und der Hornteil
der Felge hat einen Abschnitt, der sich parallel zum Karkassenprofil erstreckt.
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Der hier verwendete und von C.F. Hofferberth in Kautschuk und Gummi,
1956, Nr. 9, vorgeschlagene Begriff "natürliche Gleichg5wicht5liniet bedeutet eine
Linie (Kontur), die sich bei einem Luftreifen mit einer Karkasseneinlage aus radial
angeordneten Cordfäden und ohne Gürtelschicht durch das Füllen mit einem gegebenen
Innendruck ergibt. In einem in kotomobil-Technische Zeitschrift, 1967, Nr. 69, veröffentlichten
Artikel wird über die Konstruktion von Luftreifen in Radial-Bauweise unter Anwendung
von F. Böhms Theorie der natürlichen Gleichgewichtslinie berichtet. Wird nach diesem
Vorschlag die Gürtelschicht am Laufflächenabschnitt des Luftreifens als starrer
Körper betrachtet, der unter dem Einfluß des Innendruckes keine Gestaltveränderung
erleIdet, dann stellt sich die natürliche Gleichgewichtslinie oder -kontur für das
Profil der Karkasse an der Stelle der Seitenwand ein, die sich zwischen dem seitlichen
Ende der Gürtelschicht und dem Wulstdraht erstreckt und die ohne Gestaltsänderung
aufgrund des Füllens mit dem Innendruck keine Verformung verursacht.
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Kurz, die Theorie von Böhm ist in der Buftreifen-Felgen-Kombination
gemäß der vorstehend angegebenen US-PS verwirklicht worden. Außerdem ist es selbstverständlich,
daß das Felgenhorn, wie in der genannten US-PS beschrieben, einen sich parallel
zum Karkassenprofil erstreckenden Abschnitt hat, weil die natürliche Aufgabe dieses
Abschnitts darin besteht, den Wulst abzustützen, so daß die Ausbildung eines solchen
Felgenhorns an sich nicht als neu betrachtet werden kann.
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Von Vorstehendem abgesehen hat der in der genannten US-PS beschriebene
Luftreifen die folgenden zwei Nachteile. Erstens, die Karkasse kommt entsprechend
der natürlichen Gleichgewichtslinie mit dem Wulstdraht im Wulst in Berührung, so
daß die beim Aufblasen des Luftreifens an der Karkasseneinlage aufgetragene Zugspannung
direkt auf den Wulstdraht übertragen wird, ohne daß sie vor dem sich zum Wulstdraht
hin erstreckenden Abschnitt durch Schubspannung verringert wird. Folglich ergibt
sich eine Spannungekonzentration in der Berührungsstelle der Karkasseneinlage mit
dem Wulstdraht, und daher wird die Haltbarkeit dieser Stelle fraglich.
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Zweitens, die Gürtelschicht wird zwar als starrer Körper betrachtet,
jedoch wird in ihr unter dem Einfluß des Innendruckes bis zu einem gewissen Grade
eine Verformung hervorgerufen, weil die Gürtelschicht tatsächlich ein Verbundmaterial
aus Cordfäden und Kautschuk ist. Daher besteht bei klein werdendem Abplattungsverhältnis
des Luftreifenquerschnitts die Gefahr, daß die Gürtelschicht unter dem Einfluß des
Innendruckes durch die Karkasseneinlage, welche sich an der in radialer Richtung
unteren Seite der Gürtelschicht parallel zur Drehachse des Luftreifens erstreckt,
gedehnt wird, so daß sich der Querschnitt der Gürtelschicht konvex verformt. Eine
solche Verformung der Gürtelschicht hat Auswirkungen auf die Gestalt der Karkasseneinlage,
die an der Seitenwand angeordnet ist.
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Aus diesem Grunde hat die Karkasse das Bestreben, in einer von der
natürlichen Gleichgewichtslinie abweichenden Gestalt Gleichgewicht zu halten. Daraus
ergibt sich, daß, wenn die Querschnittgestalt der Karkasse aufgrund des Füllens
mit dem Innendruck geändert wird, in Verbindungsabschnitten (beids seitliche Enden
der Gürtelschicht) zwischen der Gürtelschicht und einem Teil der Karkasse, dessen
Krömmungeprofil sich stark veränderte eine Konzentration interlaminarer Schubspannung
auftritt.
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Folglich sind dem Luftreifen in Radial-Bauweise innewohnende Probleme
auch bei den Luftreifen gemäß der genannten US-PS noch nicht gelöst worden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem
Grundgedanken, der von dem zum Stand der Technik gehörenden, weiter oben genannten
Vorschlag abweicht, einen Niederquerschnitt-Luftreifen in Radial-Bauweise zu schaffen,
bei dem eine aufgrund eines Innendruckes an einer Gürtelschicht aufgetragene Spannung
zur Ausbildung einer Gleichgewichtskontur der Karkasse in einem Stapel aus der Karkasseneinlage
und der Gürtelschicht ausgenutzt wird.
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Ein Niederquerschnitt-Luftreifen in Radial-Bauweise mit einer kreisringförmigen
Lauffläche, zwei Seitenwänden, die sich von beiden Enden der Lauffläche in in bezug
auf den Luftreifen radialer Richtung nach innen erstrecken, zwei Wulsten mit je
einem Wulstdraht zum Verstärken des inneren Endes der Seitenwand, und einer inneren
Verstärkungskonstruktion aus einer Karkasse zwischen in Wulstirähten mit einer gummierten
Einlagenschicht, in der Cordfäden im wesentlichen in einer radialen Ebene angeordnet
sind, und einer Gürtelschicht, die unmittelbar unter der Lauffläche um die Karkasse
aufgelegt ist, und mit einem Höhen-Breiten-Verhältnis genannten Verhältnis zwischen
einer Querschnittshöhe der Karkasse vom Wulstfuß zur Oberseite der Karkasse und
der maximalen Breite der Karkasse, das nicht mehr als 0,8 beträgt, zeichnet sich
erfindungsgemäß dadurch aus, daß bei auf eine Felge montiertem und mit einem Innendruck
gefülltem Luftreifen die Karkasse ein Querschnittsprofil hat, das sich aus einer
nach außen weisenden konvexen Kontur und einer nach außen weisenden konkaven Kontur
zusammensetzt, wobei die konvexe Kontur sich von einer Stelle nahe der Schnittstelle
einer Ebene, welche eine zur Drehachse des Luftreifens im wesentlichen rechtwinklige
Felgenanlagefläche in der Nähe des Wulstes enthält, mit der Karkasse aus durch die
Seitenwand bis zur Lauffläche erstreckt und in einer Gleichgewichtsgestalt gehalten
ist, in der sie im wesentlichen keiner anderen Kraft als dem Fülldruck und einer
durch die Gürtelschicht bedingten und durch die Belastung mit dem Fülldruck erzeugten
Reaktionskraft unterliegt, und wobei sich die konkave Kontur von der Stelle nahe
der genannten Schnittstelle bis zu einem Berührungsbereich mit dem Wulstdraht
erstreckt,
durch die Felge eingespannt ist und sich an die konvexe Kontur mit stetigem Übergang
anschließt.
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Unter dem hier verrendeten Begriff t?Querschnittsprofil der Karkasce't
wird ein Querschnittsprofil verstanden, das entlang der Dickenmittelllnle der Karkasse
aufgezeichnet ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen radialen Schnitt durch eine
Hälfte eines auf eine Felge montierten und aufgeblasenen Luftreifens nach der Erfindung,
der über dem mit gestrichelten Linien gezeichneten Karkassenprofil eines herkömmlichen
Luftreifens liegend dargestellt ist, Fig. 2 und 3 je einen radialen Schnitt durch
eine Hälfte je einer anderen Ausführungsform des Luftreifens nach der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt einen radialen Schnitt durch die linke Hälfte eines auf
eine Felge montierten Luftreifens nach der Erfindung zusammen mit einem mit gestrichelten
Linien gezeichneten Karkassenprofil des in der US-PS 3 910 336 beschriebenen Luftreifens.
Der erfindungsgemäße Luftreifen ist zur Reifenmittelebene C-C symmetrisch und hat
eine kreisringförmige Lauffläche 1, eine Seitenwand 2, die sich von einem Ende der
Lauffläche 1 in bezug auf den Luftreifen radialer Richtung nach innen erstreckt,
und einen Wulst 3, welcher den inneren Rand der Seitenwand 2 bildet und durch einen
kreisrunden Wulstdraht 4 verstärkt ist.
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Der Luftreifen nach der Erfindung ist durch eine Karkasse 5 verstärkt,
die sich zwischen den Wulstdrähten 4 durch die
Seitenwände 2 hindurch
anker Innenfläche der Lauffläche 1 entlang erstreckt und von der ein Endabschnitt
nach außen um den Wulstdraht 4 umgeschlagen ist, um einen Umschlag 5' zu bilden.
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Unter der Lauffläche 1 und dicht an der Karkasse 5 ist über einer
Breite, die etwa einer Breite der Lauffläche 1 entspricht, um die Karkasse 5. eine
Gürtelschicht 7 aufgelegt.
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In Fig. 1 ist mit gestrichelten Linien ein Karkassenprofil 6 eingezeichnet,
das eine natürliche Gleichgewichtslinie oder -kontur des in der genannten US-PS
beschriebenen luftreifens bildet oder einen sogenannten natürlichen Gleichgewichtszustand
der Karkasse darstellt, der bei diesem Luftreifen, der eine Karkasseneinlage mit
radial angeordneten Cordfäden und keine Gürtelschicht aufweist, durch Füllen mit
einem Innendruck erzielt worden ist.
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In diesem Falle erstreckt sich die Karkasse 6 in Übereinstimmung mit
der natürlichen Gleichgewichtslinie bis zu einer Berührungsstelle 0 mit dem Wulstdraht
4 und ist, wie im Falle der Karkasse 5 des erfindungsgemäßen Luftreifens2 an ihrem
Endabschnitt nach außen um den Wulstdraht 4 umgeschlagen, um den Umschlag 5' gemäß
Fig 1 zu bilden.
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Andererseits ist es notwendig, daß der obere Abschnitt der Karkasse
6 an der Unterseite der Gürtelschicht 7 entlang verläuft; wie in Fig. 1 dargestellt,
und soweit die Karkasse 6 vom Wulstdraht 4 aus der natürlichen Gleichgewichtslinie
folgt, kreuzt sich jedoch dieser Abschnitt in Wirklichkeit mit einer Verlängerung
an jedem seitlichen Ende der Gürtelschicht 7. Um die Karkasse 6 parallel zur Gürtelschicht
r zu führen, ist es daher notwendig, die Karkasse 6 an einer Schulter 8 mit einem
zweckdienlichen Radius zu krümmen, was in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt
ist Wenn das Profil der Karkasse im Querschnitt des Luftreifens durch die vorstehend
erwähnte zusammengesetzte Kurve oder Linie
gegeben ist, folgt die
Karkasse 6 an der Schulter 8 nicht der natürlichen Gleichgewichtslinie2 und die
Gürtelschicht 7 selbst wird durch den Innendruck verformt, so daß die Gefahr einer
Schubspannungskonzentration in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem seitlichen
Ende der Gürtelschicht 7 und der Karkasse 6 besteht. In ähnlicher Weise kann es,
wie weiter oben erwähnt, zur Schubspamaungskonsentra-tion an der Berührungsstelle
0 der natürlichen Gleichgewichtslinie mit dem Wulstdraht 4 kommen.
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In dem Bereich, der sich von einer Stelle nahe dem Schnittpunkt P
der Karkasse 5 mit der Ebene A-A einer zur Drehachse Q-Q des Luftreifens irn wesentlichen
rechtwinkligen Felgenanlagefläche Rr eines Felgenhorns Rf über die Seitenwand 2
bis zur Lauffläche 1 erstreckt, nimmt die Karkasse 5 erfindungsgemäß eine entlastete
Gestalt bzw. eine Gleichgewichtsgestalt an, wobei sie im wesentlichen keiner anderen
Kraft als dem Innendruck und einer durch die Gürtelschicht 7 bedingten und durch
das Füllen mit dem Innendruck erzeugten Reaktionskraft unterliegt, In dem Bereich,
der sich von der Stelle nahe dem Schnittpunkt P bis zum Wulstdraht 4 erstreckt,
also in einem eingespannten Abschnitt, der in seiner Gestalt an die Innenfläche
des Felgenhorns Rf angepaßt ist, weist die Karkasse 5 eine KrUininung auf, die zur
Gleichgewichtsgestalt im ihrem oberen Abschnitt gegensinnig verläuft.
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Die Gleichgewichtsgestalt oder -kontur der Karkasse 5 des erfindungsgemäßen
Luftreifens in dem Bereich, der sich mit der Gürtelschicht 7 überlappt und sich
von der Reifenmittelebene C-C bis zum seitlichen Ende Be der Gürtelschicht 7 erstreckt,
ist durch die folgende Gleichung (1) bestimmt:
worin R = der Krümmungsradius der Karkasse 5 in ihrem Querschnittsprofil
isty 2 o = dervertikale Abstand zwischen der Drehachse Q-Q und einer Oberseite des
Profils, e m = der vertikale Abstand zwischen der Drehachse Q-Q und einer der maxi
malen Breite des Profils entsprechenden Stelle W, ç = der vertikale- Abstand zwischen
der Drehachse Q-Q und einer nach Bedarf wählbaren Höhenposition des Profils, # G
= der vertikale Abstand zwischen der Drehachse Q-Q und einer dem seitlichen Ende
Be der Gürtelschicht 7 entsprechenden Stelle, F und G = proportionale Konstanten,
und K = das Spannungsbelastungsverhältnis zwischen der Gürtelschicht 7 und der Karkasse
5.
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Die Gleichgewichtskontur über dem Bereich, der sich vom seitlichen
Ende Be der Gürtelschicht 7 bis zu der Stelle nahe der Schnittstelle P erstreckt,
ist durch die folgende Gleichung (2) bestimmt:
Unter dem hier verwendeten Begriff 'mSpannungsbelastungsverhältnis zwischen der
Gürtelschicht und der Karkasse" ist das Verhältnis zu verstehen, in dem die Karkasse
5 und-die Gürtelschicht 7 eine Spannung tragen bzw. mit einer Spannung belastet
sind, die durch das Füllen mit dem Innendruck erzeugt wird und in Richtung der Normalen
zur Karkasse 5 an dem der Gürtelschicht 7 entsprechenden Abschnitt wirkt. Dieses
Verhältnis ist 1>K>0 und beträgt gewöhnlich 0,70 # K # 0,99.
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In den oben angegebenen Gleichungen (1) und (2) ist das Spannungsbelastungsverhältnis
zwischen der Gürtelschicht 7 und der Karkasse 5 von der Ausbildung der Gürtelschicht
7 abhängig, jedoch im allgemeinen durch die folgende-Gleichung (3) bestimmt:
worin f( Q ) = eine Funktion der Belastung der Gürtelschicht 7
mit dem Innendruck ist, wenn die Gürtelschicht 7 eine Parabel mit einem Scheitelpunkt
an einer der Reifenmittelebene c-c entsprechenden Stelle beschreibt, PO = der Innendruck,
und n = ein Wert größer 1, der durch den Aufbau und den Werkstoff der Gürtelschicht
7 bestimmt ist. Wenn jedes seitliche Ende Be der Gürtelschicht 7 in axialer Richtung
frei angeordnet ist, ist die Gleichung (3) mit n = 2 im wesentlichen approximiert.
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Es werden daher die folgenden Gleichungen (4) und (5) aufgestellt:
Aus den vorstehenden Gleichungen (4) und (5) ist ersichtlich, daß die durch die
Gleichungen (1) und (2) gegebene Gleichgewichtskontur der Karkasse 5 selbst an der
dem seitlichen Ende Be der Gürtelschicht 7 entsprechenden Stelle theoretisch kontinuierlich
ist.
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Andererseits hat die Karkasse 5 in dem Bereich, der sich vonder Stelle
nahe der Schnittstelle P der Ebene A-A der Felgenanlagefläche Rr mit der Karkasse
5 bis zum Wulstdraht 4 erstreckt, eine Gestalt, die entlang der Innenfläche des
Felgenhorns Rf ins Innere des Luftreifens vorspringt.
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Gemäß Fig. 1 beträgt das Verhältnis des vertikalen Abstandes zwischen
der Oberseite der Karkasse 5 (Fußpunkt von 2 o) und dem Wulstfuß zur größten Querschnittsbreite
der Karkasse 5, ausgedrückt als Abstand zwischen den Stellen W, also das Höhen-Breiten-Verhältnis,
höchstens 0,8 und mindestens 0,25.
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Fig. 2 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel des Luftreifens nach
der Erfindung, bei dem die Gürtelschicht 7 aus zwei
Einlagen 7-1
und 7-2 zusammengesetzt ist, von denen jede metallische Cordfäden enthält, die unter
einem Winkel von 1C bis 25° zur Reifenmittelebene 0-0 angeordnet sind. Die beiden
Einlagen 7-1 und 7-2 sind so übereinandergelegt, daß sich ihre Cordfäden gegenseitig
kreuzen. Fede der Einlagen 7-1 und 7-2 ist an beiden seitlichen Enden durch zwei
gummierte schichten 10-1 und 10-2 verstärkt, von denen jede in der Hitze schrumpfende
Cordfäden, beispielsweise Cordfäden aus Nylon, enthält, die im wesentlichen parallel
zur Reifenmittelebene 0-0 angeordnet sind. Die Schichten 10-1 und 10-2 sind zwischen
den Einlagen 7-1 und 7-2 bzw. über der Einlage 7-2 auf einer Breite angeordnet,
die ausreicht, um jedes Ende der Einlagen 7-1 und 7-2 abzudecken.
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Ein nach außen um den Wulstdraht 4 umgeschlagener Endabschnitt 9 der
Karkasse 5 bildet einen Umschlag 5', der dicht an der nach außen weisenden Fläche
der Karkasse genau über dem Wulstdraht 4 angeordnet ist. An der Außenseite des Umschlages
51 ist ein verhältnismäßig hartes, verstärktes Füllstück 11 aus Kautschuk von im
wesentlichen dreieckförmigem Querschnitt so angeordnet, daß es einen Raum ausfüllt,
der sich von einer Stelle über dem Wulstdraht 4 bis über das Ende des Umschlages
5' hinaus erstreckt.
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Eine mit dem Luftreifen nach der Erfindung zu verwendende Felge hat
im allgemeinen ein Felgenhorn Rf von niedriger Höhe, von dem ein oberes Ende auf
im wesentlichen demselben Niveau oder auf einem etwas höheren Niveau als das obere
Ende des Wulstdrahtes 4 angeordnet ist. Eine Felgenanlagefläche Rr der Felge ist
ausreichend, um den Wulst 3 im Zuswiimenwirken mit einer Schrägfläche Ri zu stützen,
welche sich vom oberen Ende der Felgenanlagefläche Rr aus entlang dem Profil der
Karkasse 5 gerade nach oben erstreckt.
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Auch bei dieser AusSührungsform hat die Karkasse 5 in dem Bereich
von der Reifenmittelebene 0-0 bis zu einer Stelle nahe dem Schnittpunkt P der Karkasse
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mit der Ebene A-A der Felgenanlagefläche Rr eine durch die Gleichungen
(1) und (2) ausgedrückte bzw. bestimmte Gleichgewichtskontur und in dem Bereich
von der genannten Stelle nahe der Schnittstelle P bis zu einer 3erührungsstelle
mit dem Wulstdraht 4 eine zur Gleichgewichtskontur gegensinnige Kruinmung.
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Bei einer in Fig. 3 dargestellten anderen Ausführungsform des Luftreifens
nach der Erfindung ist die innenliegende Einlage 7-1 um das Ende der außenliegenden
Einlage 7-2 umgeschlagen, um einen Umschlag 7-1' zu bilden, wodurch die Festigkeit
bzw.
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Steifigkeit der Gürtelschicht 7 insgesamt erhöht ist. Im Bereich
des Wulstes 3 ist der Umschlag 5' durch Umschlagen der Karkasse 5 um den Wulstdraht
4 gebildet worden, und in einem Raum zwischen der Karkasse 5 und dem Umschlag 5'
ist ein FUllstück 11' aus Kautschuk so eingesetzt, daß es sich von einer Stelle
über dem oberen Abschnitt des Wulstdrahtes 4 bis über das obere Ende des Umschlages
5' hinaus erstreckt.
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Bei dieser Ausführungsform ist das Merkmal einer insgesamt niedrigen
Höhe des Felgenhorns Rf nicht verändert worden, jedoch ist das Felgenhorn Rf von
der Felgenanlagefläche Rr aus nach oben zum Ende des Felgenhorns Rf hin trichterförmig
erweitert.
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Wiederum hat die Karkasse 5 im Bereich von der Reifenmittelebene 0-0
bis zu der genannten Stelle in der åhe der Schnittstelle P eine Gestalt, welche
die durch das Füllen mit dem Innendruck erzeugte Spannungsbelastung der verstärkten
GUrtelschicht 7 ausgleicht; im Bereich von der Stelle nahe der Schnittstelle P bis
zu einer BerUhrungsstelle mit dem Wulstdraht 4 hat die Karkasse 5 eine gegensinnige
Krümmung.
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Mit einem gemäß Fig. 2 ausgebildeten Luftreifen wurde eine Leistungsprüfung
durchgeführt. Dieser Luftreifen hatte die
Größe 205/60R 15 und
wies für verschiedene Parameter die in der nachstehenden Tabelle angegebenen numerischen
Werte auf: : 302,2 mm : 293,1 mm : 262,9 mm K : 0p94 Beim Prüfluftreifen war die
Gürtelschicht 7 aus zwei gummierten Einlagenschichten aufgebaut, von denen jede
Cordfäden aus Stahl enthielt, de unter einem Winkel von 22C zur Reifenmittelebene
0-0 gegenseitig gekreuzt angeordnet waren. Die gummierten Verstärkungsschichten
10-1 und 10 2D je mit parallel zur Reifenmittelebene 0-0 angeordneten Cordfäden
aus Nylon mit der Nummer 840 d/2 waren nahe dem seitlichen Ende Be der Gürtelschicht
7 in einem Bereich angeordnet, der etwa der Hälfte des Abstandes zwischen der Reifenmittelebene
0-0 und dem seitlichen Ende Be der Gürtelschicht 7 entsprach. Die Breite der Gürtelschicht
7 betrug 160 mm, die der Verstärkungsschicht 10-1 bzw. 10-2 40 mm.
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Die Karkasse 5 wies zwei gummierte Einlagenschichten auf, je mit rechtwinklig
zur Reifenmittelebene 0-0 angeordneten Cordfäden aus Polyester, und war um den Wulstdraht
4 von innen nach außen entlang dem Felgenhorn Rf von der Ebene A-A des Wulstes 3
umgeschlagen. Gemäß Fig. 2 war das obere Ende des Umschlages 5' in 45 mm Abstand
von der Unterseite des Wulstdrahtes 4 nach oben mit einem Füllstück 11 aus Kautschuk
der Shore A-Härte 80 und von ungefähr dreieckförmigem Querschnitt fixiert. Der Ziel-
oder Sollwert für das Verhältnis der Querschnittshöhe zur größten Querschnittsbreite
der Karkasse 5 war 0,52.
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Zur Gegenkontrolle wurde ein Luftreifen verwendet, der dieselbe Konstruktion
und dieselbe Gestalt wie vorstehend beschrieben aufwies, mit der Ausnahme, daß das
Karkassenprofil nur in
einem Bereich, der sich von der Seitenwand
bis zum Wulstdraht erstreckte, der in Fig. 1 mit gestrichtelten Linien 6 gezeichneten
natürlichen Gleichgewichtslinie folgte.
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Von jeder der beiden vorstehend beschriebenen Arten wurden zehn Luftreifen
zur Verfügung gestellt, deren Haltbarkeit durch einen Dauerlaufversuch über 20 00
km auf einer Trommel prüfmaschine in der Halle geprüft wurde.
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Der -ülldruck, als eine der Prüfbedtngungen, betrug 3 kp/cm2.
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An den Luftreifen wurde eine modifizierte Last aufgetragen, welche
dieselbe Eindrückung an der Trommel erzeugte wie ein Druck von 1000 kp bei Verwendung
einer ebenen Platte. Die Trommel war aus Stahl mit einem Durchmesser von 1,9 m und
mit glatter Oberfläche hergestellt. Die Drehgeschwindigkeit der Trommel betrug konstant
60 km/h, die Temperatur der Prüfmaschine war 24 "C (Raumtemperatur).
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Zwei der zur Gegenkontrolle verwendeten Luftreifen mit der natürlichen
Gleichgewichtskontur versagten nach einer Laufstrecke von 18 600 km bzw. 19 350
km durch Lagentrennung im Wulstbereich, während alle übrigen Luftreifen die Gesamtstrecke
von 20 000 km überstanden.
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Nach Beendigung des Lauftests wurde der Luftreifen zur Untersuchung
seiner Innenteile in einer radialen Ebene aufgeschnitten.
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Die Untersuchung zeigte Versagen durch Lagentrennung zwischen der
Karkasseneinlage und der sie umgebenden Kautschukschicht oder Anzeichen hierfür
nicht nur im Bereich der Berührungsstelle der Karkasse mit dem Wulstdraht (Berührungsstelle
O in Fig. 1) über den Umfang des Luftreifens, sondern auch am seitlichen Ende Be
der Gürtelschicht. Dagegen zeigten die Luftreifen nach der Erfindung dieses Versagen
im Bereich des Wulstes und des seitlichen Endes der Gürtelschicht überhaupt nicht.