DE2932213A1

DE2932213A1 - Rad mit luftreifen

Info

Publication number: DE2932213A1
Application number: DE19792932213
Authority: DE
Inventors: Jean Olagnier
Original assignee: Pneumatiques Caoutchouc Manufacture et Plastiques Kleber Colombes SA
Current assignee: Pneumatiques Caoutchouc Manufacture et Plastiques Kleber Colombes SA
Priority date: 1978-08-11
Filing date: 1979-08-08
Publication date: 1980-02-21
Also published as: FR2432946A1; GB2033311B; IT7968655A0; LU81583A1; GB2033311A; FR2432946B1; IT1119147B

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN

PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. H. Leinweber {«»-τ« Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

RoMittal 7 · D-aOOO München

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München

den 8.: August 1979

Pneumatiques, Caoutchouc Manufacture et Plastiques KLEBER-COLOMBES,SA Colombes/Frankreich

Rad mit Luftreifen

Die Erfindung betrifft ein Rad mit Luftreifen für Fahrzeuge und insbesondere einen Niederquerschnittsreifen, der durch eine Radialkarkasse und einen im Reifenscheitel angeordneten Gürtel verstärkt ist, sowie auf Abstand angeordnete Wülste aufweist, die je mit einer undehnbaren Wulsteinlage versehen sind, auf welchen Wulsteinlagen die Karkassenränder verankert sind. Der Luftreifen bildet das Rad zusammen mit einer Felge, deren Felgenränder in radialer Richtung nach außen umgebogen sind und in Achsrichtung einen Abstand D haben, der kleiner ist als die größte Querschnittsbreite G des Luftreifens .

Es ist bekannt, daß die Eigenschaften eines bestimmten Luftreifens durch die Breite der Felge beeinflußt werden, auf die der Luftreifen montiert ist. Eine breite Felge mit einem

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erheblichen Abstand voneinander aufweisenden Felgenrändern ist für die Seitenstabilität des Luftreifens günstig. Sie reduziert jedoch die radiale Geschmeidigkeit des Luftreifens aufgrund der Tatsache, daß die wulstnahen tieferen Abschnitte der Reifenflanken, die der Felge benachbart sind, nahezu vertikal liegen. Im Gegensatz dazu betont eine schmale Felge mit einen kleineren Abstand aufweisenden Felgenrändern die Krümmung der Karkassenflanken und die Neigung des unteren Karkassenabschnittes, wodurch die radiale Geschmeidigkeit verbessert, die Seitenstabilität aber vermindert wird. Trotzdem gibt es auf dem Markt für jede Reifendimension nur eine beschränkte Anzahl von Felgen unterschiedlicher Breiten. Die Suche nach dem günstigsten Kompromiß zwischen der Seitenstabilität und der radialen Geschmeidigkeit muß also im Luftreifen selbst durchgeführt werden. Die Konzeption des Luftreifens legt einem aber Beschränkungen auf im Hinblick auf die Beachtung der verschiedenen konstruktiven Maßnahmen, die insbesondere im Wulstbereich und im wulstnahen unteren Flankenabschnitt notwendig sind, um die gewünschte Langlebigkeit zu erzielen. Beachtet man die Bedingungen hierfür nicht oder montiert den Luftreifen auf eine Felge, die in der Breite von derjenigen zu stark abweicht, für die die Herstellungsform des Luftreifens ausgelegt war, so kann es zu vorzeitigen Fehlern kommen und zwar insbesondere in den Wülsten, wenn der Luftreifen beträchtlichen Durchbiegungen ausgesetzt ist.

Die Erfindung hat das Ziel, eine neue Konstruktion eines Luftreifens vorzuschlagen, der ausgehend von den zur Verfügung stehenden Felgen das Erzielen von Luftreifen erleichtert, die eine große radiale Geschmeidigkeit, eine gute Seitenstabilität und eine gute Lebensdauern sich vereinigen.

Die Erfindung zielt insbesondere auf Räder für schnellfahrende Fahrzeuge, bei denen die Luftreifen unter Last

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bedeutenden Durchbiegungen ausgesetzt sind, wie insbesondere bei Flugzeugrädern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren erläutert, auf die wegen der Offenbarung aller hier nicht näher erläuterten Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Radialschnitte von auf die Felgen montierten Luftreifen, und

Fig. 3 eine ähnlich geschnittene Einzelheit

durch eine abgewandelte Ausführungsform des Wulstbereiches eines Reifens.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen besteht das Rad einerseits aus einer Felge 10 und andererseits aus einem Luftreifen 11. Die Felge 10 besteht aus zwei miteinander verbundenen Teilen und weist konische Sitze 12 für die Wülste des Luftreifens auf. Die Felgenränder 13 sind radial nach außen erstreckt und dienen der seitlichen Abstützung der Luftreifenwülste. Die Felgenränder 13 weisen in Achsrichtung einen Abstand D auf, der kleiner ist, als die größte Querschnittsbreite G des Luftreifenkörpers. In der Praxis beträgt der Abstand D je nach dem Typ der Felge zwischen 0,6 und 0,8 G.

Der Luftreifen 11 ist ein Niederquerschnitts-Radialreifen. Das Verhältnis der Querschnittshöhe H zur maximalen Querschnittsbreite G ist kleiner als 0,8 und liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 0,6 bis 0,7. Der Luftreifen weist eine Karkasse 14, einen in den Reifenscheitel eingelegten Gürtel 15, einen Laufstreifen 16 mit einer dem Verwendungszweck angepaßten Profilierung, Wülste 17 und Flankenbänder 18 auf, die die Seiten der Karkasse abdecken. Die Karkasse 14 besteht aus einer oder einer kleinen Anzahl von Schichten oder "Lagen", übereinander

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gelegten Kordgewebes, das ohne oder mit wenig Schußfaden aufgebaut ist und im wesentlichen aus geschmeidigen untereinander parallelen Kabeln besteht, die in eine dünne Kautschukschicht eingehüllt sind. Die Anzahl der Karkassenlagen ist eine Funktion der Reifendimensionen und der zu erzielenden Festigkeit. Die die Karkasse aufbauenden Kabel sind in Radialebenen gelegt oder liegen doch in nahezu radialen Ebenen. Die Karkasse kann innen mit einer undurchlässigen Gummischicht dubliert sin und zwar insbesondere dann, wenn es sich um einen schlauchlosen Reifen handelt.

Der Gürtel 15 besteht aus einem oder mehreren Paaren von übereinandergelegten Kordgewebe lagen, wobei die Fäden oder Kabel jedes Paares derart orientiert sind, daß sie mit der Umfangsmittelebene entgegengesetzt gerichtete kleine Winkel der Größenordnung von 0 bis 20 bilden. Man kann auch andere Gürtelkonstruktionen unter den zahlreichen Konstruktionen auswählen, die bereits vorgeschlagen sind.

Sowohl für den Gürtel, wie auch für die Karkasse kann man textile Gewebe mit Kabeln jeder geeigneten Art wählen. Die Fäden können insbesondere synthetisch, mineralisch oder metallisch sein.

Fig. 1 und 2 zeigen die Querschnittsform der montierten aufgeblasenen Luftreifen. Der Scheitel des Luftreifens ist entweder vollständig zylindrisch (Fig. 1) oder in Querrichtung zu einer geringfügig vorgewölbten Kurvenlinie bombiert (Fig. 2). Die Abrolloberfläche des Laufstreifens 16 weist eine Breite L auf, die nicht oder nur geringfügig größer ist als die Breite des Gürtels 15 und die zumindest nahezu mit dem Abstand D der Felgenränder 13 der Felge 10 übereinstimmt.

Die Wülste 17 enthalten jeder eine undehnbare Wulsteinlage 19, über der ein Füllprofil 20 aus Hartgummi angeordnet

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ist. Das Ganze ist zumindest teilweise von einem Streifen oder "Flipper" 21 aus Schräggewebe eingehüllt, das aus textlien oder metallischen Fäden besteht. Die Ränder der Karkasse 14 umfassen die Gesamtheit der Teile 19-20-21 von innen nach außen und das Außenende 22 der Karkassenränder ist auf den Außenrand des Flippers 21 und/oder des Füllprofils 20 umgeschlagen. Diese Konstruktion der Wülste 17 ist insgesamt bekannt und man gibt dem Füllprofil 20 eine nach oben seine Stärke vermindernde Form, damit die Wülste kontinuierlich in die dünnen Flanken des Reifenkörpers verlaufen.

Die eigentlichen Wülste 17 mit den Wulsteinlagen 19 und den umgeschlagenen Außenenden 2 2 der Karkasse werden in Axialrichtung auf Abstaid von den Felgenrändern 13 der Felge 10 gehalten und zwar von Zusatzprofilen 23 beträchtlicher Dicke, so daß der Axialabstand d zwischen den Außenseiten der Wülste 19 beträchtlich kleiner ist als der Abstand D der Felgenränder voneinander, wobei der Axialabstand d in der Größenordnung von 0,5 bis 0,6 G liegt. Die keilartig zwischengeschalteten Zusatzprofile 2 3 verlängern sich in radialer Richtung nach außen über die radialen Kanten der Felgenränder 13 hinaus, wobei ihre Stärke ständig abnimmt und sie sich schließlich der Krümmung im unteren Abschnitt der Reifenflanken verbinden.

Mit den zwischengeschalteten Zusatzprofilen 23 werden die Wulsteinlagen der Wülste in Achsrichtung aneinander angenähert. Das wirkt sich in Anbetracht der Tatsache, daß es sich um einen Niederquerschnittsreifen handelt dahin aus, daß die Krümmung des unteren, wulstnahen Abschnittes der Reifenflanken betont und der untere, wulstnahe Abschnitt der Karkasse 14 mehr gegenüber der Form geneigt wird, die sie bei Abwesenheit der Zusatzprofile annehmen würde. Die Neigung kann abgeschätzt werden, wenn man die Tangente t an die Karkasse

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ausgehend vom geometrischen Mittelpunkt der Wulsteinlagen 19 anlegt. Der Neigungswinkel A dieser Tangente t gegenüber der Achse ist kleiner als 50° und beträgt im allgemeinen zwischen 40 und 50°, während er sonst in der Größenordnung von 60° war.

Daraus ergibt sich, daß für eine vorgegebene Luftreifenkonstruktion die verstärkten Flankenabschnitte in der Nachbarschaft der Felge in Radialrichtung geschmeidiger werden, da sie mehr auf Biegung arbeiten, was die Radialgeschmeidigkeit des gesamten Reifens verbessert. Im Gegensatz dazu wird die Seitenstabilität nicht geändert, da der Luftreifen eine breite Sitzfläche auf der Felge ausnützt. Man kann auch feststellen, daß der über die Begrenzung der Felgenränder in radialer Richtung hinausreichende Teil der zwischengeschalteten Zusatzprofile eine geschmeidige Verlängerung der Felgenränder 13 darstellt, die wirkungsvoll an der Unterstützung der Seitenstabilität teil hat, ohne jedoch die radiale Gesdmeidigkeit proportional hierzu zu vermindern. Dieser Effekt kann im übrigen dosiert werden, wenn man die Höhe und die Dicke desjenigen Teils der Zusatzprofile 23 entsprechend einregelt, der über die Begrenzung der Felgenränder 13 in die Reifenflanken hinaufreicht.

Fig. 2 zeigt hierzu ein Beispiel mit einem Zusatzprofil 23, das in die Reifenflanke hinauf mehr zugespitzt ist, so daß die Karkasse 14 mit den Wulsteinlagen 19 mehr tangential verbunden wird als bei Fig. 1.

Die Zusatzprofile 23 werden vorzugsweise gemeinsam mit dem Gesamtreifen geformt und sind somit einstückig mit den Wülsten 17. Das ist insbesondere aus Gründen der Einfachheit der Herstellung, der Montage und der Dichtheit günstig. Die Zusatzprofile 23 bestehen im westlichen aus geschmeidigem, nicht komprimierbarem Elastomer mit einem ziemlich hohen Elastizitäts-

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modul. Die Mischung auf der Basis eines Elastomeren kann durch geeignete verstärkende Zuschlagstoffe verstärkt sein, wie in der Mischung verteilte Pulver oder Fasern. Das Zusatzprofile haben so im wesentlichen noch einen homogenen Aufbau. Die Zusatzprofi] 23 kann auch durch einen relativ unkomprimierbaren Ringkern 24 verstärkt werden, der aus einem Bündel textiler oder metallischer Fäden bestehen kann (Fig. 3). Bei dieser letzten Konstruktion ist der harte Ringkern 24 vorteilhafter Weise in engem Kontakt mit den umgeschlagenen Außenenden 22 der Karkasse oder dem Flipper 21 (wenn ein solcher auf der Außenseite der Karkasse vorliegt), so daß diese Teile zwischen dem Ringkern 24 und dem Wulstkern 19 verklemmt sind. Das verbessert die Festigkeit der Verankerung und erlaubt eine Verminderung der Höhe der umgeschlagenen Außenenden 2 2 und/oder der Außenränder des Flippers, so daß sie tiefer in der Zone kleinster Biegebeanspruchung angeordnet werden können. Die Lebensdauer und die Widerstandsfähigkeit gegen Materialermüdung der tiefliegenden Teile der Reifenflanken werden dadurch verbessert.

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Bezugszeichenliste:

10 Felge

11 Luftreifen

12 Sitze

13 Felgenränder

14 Karkasse

15 Gürtel

16 Laufstreifen

17 Wülste

18 Flankenbänder

19 Wulsteinlage

20 Füllprofil

21 Flipper

22 Außenende

23 Zusatzprofil

24 Ringkern

A Neigungswinkel D Abstand

d Axialabstand G Querschnittsbreite H Querschnittshöhe L Breite

f Tangente

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Claims

Patentansprüche :

1.)Rad mit Luftreifen, bestehend aus einer Felge mit FeTgenrändern O3), deren Abstand D kleiner als die Querschnittsbreite G des Luftreifens ist, und aus einem mit Radialkarkasse und einem am Reifenscheitel angeordneten Gürtel (15) versehenen Luftreifen (11), dessen in Achsrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden Wülste (17) jex^eils eine Wulsteinlage (19) aufweisen, um die von innen nach außen die Karkassenränder herumgeschlagen sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a ) der Luftreifen ist ein Niederquerschnittsreifen^nit einem Verhältnis von Querschnittshöhe H zur Querschnxttsbreite G kleiner 0,8

b ) die Wülste (17) sind in Achsrichtung außerhalb der Wülste mit eingeschobenen Zusatzprofilen (23) versehen, deren Dicke derart ist, daß die Wulsteinlagen (19) von den Felgenrändern (13) auf Abstand gehalten sind und einen Axialabstand d haben, der kleiner ist als der Abstand D der Felgenränder (13) und zwischen 0,5 und 0,6 G beträgt,

c) der Neigungswinkel A der Karkasse im wulstnahen unteren Teil der Karkassenflanken relativ zur Achsrichtung ist kleiner als 50°.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzprofile (23) der Wülste (17) einen Kern (24) aufweisen und die umgeschlagenen Karkassenränder zwischen diesem Kern und der Wulsteinlage (19) verklemmt sind.

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