DE3040048A1

DE3040048A1 - Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE3040048A1
Application number: DE19803040048
Authority: DE
Inventors: Giuliano Sesto S. Giovanni Milano Ghilardi; Luigi Moncucco Milano Maiocchi
Original assignee: Pneumatici Pirelli SpA Milano Soc; Pirelli Pneumatici SpA; Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli Tyre SpA
Priority date: 1979-10-24
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1981-05-07
Anticipated expiration: 2000-10-24
Also published as: LU82869A1; GB2061202B; CA1151986A; JPS6340681B2; ATA523280A; JPS5682609A; NL8005175A; FI802818A; GB2061202A; BR8006881A; ES262529U; IT7926736A0; TR21037A; IT1125578B; NL185657C; BE885807A; AU539412B2; FR2467715B1; DE3040048C2; SE444146B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Radialreifen, d.h. solche Reifen, die eine Karkasse aufweisen, deren Schnüre in im wesentlichen radialen Ebenen liegen, wobei die Reifen in der Krone ein ringförmiges Verstärkungsgebilde unter der Lauffläche bzw. unter dem Laufstreif en besitzen. Dieses Verstärkungsgebilde wird nachstehend der Einfachheit halber als "Gürtel" bezeichnet.

Wichtige Eigenschaften, die von jedem Reifen gefordert werden, sind hohe Kilometerleistung, hoher Widerstand gegen Ermüdung und gegen die bei hohen Geschwindigkeiten auftretenden Beanspruchungen,

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gutes Fahrverhalten und ein niedriger Rollwiderstand, der sich als geringerer Kraftstoffverbrauch auswirkt. Die Notwendigkeit des Vorhandenseins der genannten Eigenschaften erhöht sich täglich als Folge des Erscheinens von Transportmitteln wie Transportfahrzeugen auf dem Markt, die stärker und schneller sind, und als Folge des Vorhandenseins guter Straßen, auf denen mit hoher Geschwindigkeit gefahren werden kann.

Die bis heute entwickelten Ausführungen von Radialreifen haben in gewissem Sinn ihre Grenze erreicht, soweit es den Ermüdungswiderstand und die Beständigkeit bei hoho* Geschwindigkeit und auch hoh& Kilometerleistung insbesondere auch beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit betrifft.

Weiterhin erfordern die genannten Situationen, beispielsweise das Fahren mit hoher Geschwindigkeit, höhere Sicherheit, weil beispielsweise Lastkraftwagen, die mit hoher Geschwindigkeit fahren, geringere Stabilität haben, und weil das Baryzentrum der Last oder Belastung mit Bezug auf den Erdboden sehr hoch liegt, wie es bei Lastkraftwagen üblich ist.

Ein Tieferlegen des Baryzentrums, beispielsweise durch Verringerung des Durchmessers des Mantels des Reifens, jedoch unter Aufrechterhaltung gleicher Lasttragfähigkeit, d.h. eine Verringerung der Querschnittshöhe "Hⁿ des Reifens mit Bezug auf seine Breite ¹¹C¹¹, ist nicht ausreichend, um die erforderliche Sicherheit zu gewährleisten, weil, obwohl das Fahrverhalten und die Leistungsaufnahme verbessert werden, durch eine solche Änderung des Reifens sich ein Bestreben ergibt, daß der Widerstand der Karkasse gegen Ermüdung und gegenüber den Beanspruchungen bei hoher

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Geschwindigkeit sich verschlechtert. Außerdem verschlechtert sich auch die Kilometerleistung,und es ergibt sich größere Ungleichmäßigkeit der Abnutzung des Reifens zwischen den Laufflächenschultern, an denen sich höherer Verschleiß ergibt, und der Mitte der Lauffläche.

Trotz vieler verschiedener Versuche konnten die genannten Nachteile durch Verwendung üblicher bekannter Gürtelausführungen nicht beseitigt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nunmehr gefunden worden, daß es möglich ist, die genannten Nachteile zu beseitigen, wobei außerdem die Qualitätseigenschaften der Reifen verbessert werden.

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, einen Gürtelreifen mit radialer Karkasse derart auszuführen, daß die obengenannten Nachteile wirksam beseitigt sind.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugreifen mit einer Radialkarkasse, einem über der Radialkarkasse in der Kronenzone des Reifens angeordneten Laufstreifen, und mit einem ringförmigen Verstärkungsgebilde, welches zwischen der Karkasse und dem Laufstreifen angeordnet ist und wenigstens zwei radial übereinander liegende Metallschnurlagen besitzt, deren Breite im wesentlichen der Breite des Laufstreifens entspricht und deren Schnüre eine Bruchdehnung zwischen 2,6 und 3,2% haben, wobei die Schnüre in jeder Lage zueinander parallel verlaufen und die Schnüre der benachbarten Lage kreuzen sowie mit Bezug auf die Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel zwischen lo° und 3o° symmetrisch

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schräg angeordnet sind. Gemäß der Erfindung ist ein solcher Reifen dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsgebilde radial außerhalb der Metallschnurlagen und im Bereich von deren seitlichen Teilen mit ringförmigen Verstärkungsstreifen versehen ist, die mit Metallschnüren hoher Dehnung gebildet sind, wobei die Metallschnüre eine Bruchdehnung zwischen k% und 8% aufweisen und parallel zueinander und zur Äquatorialebene des Reifens angeordnet sind. Das ringförmige Verstärkungsgebilde ist aus wenigstens zwei radial übereinanderliegenden Lagen der Schnüre gebildet. Die Außenkante des Streifens fällt im wesentlichen mit der Kante der radial inneren Lagen zusammen, während die axiale Breite der Streifen zwischen 7% und ho% der axialen Breite des ringförmigen Verstärkungsgebildes beträgt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Streifen gebildet durch das schraubenlinienförmige Wickeln eines einzigen Metalldrahtes, einer Metallschnur od.dgl. in zwei übereinanderliegenden Lagen in benachbarten Wicklungen. Die Streifen können jedoch auch durch zwei getrennte Wicklungen gebildet sein, eine für jeden Streifen, jedoch ebenfalls durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines Drahtes, einer Schnur od.dgl. in zwei übereinanderliegenden Lagen.

Es ist jedoch auch möglich, jeden Streifen durch zwei konzentrische übereinanderliegende Schnurstoffbänder zu bilden, deren Enden sich gegenseitig überlappen.

Das Verstärkungsgebilde kann zweckmäßig dadurch verbessert werden, daß eine oder mehrere Metallschnurlagen oder Metallschnurstofflagen in der Zone zwischen den beiden Streifen radial außerhalb der genannten Lagen mit

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Schnüren angeordnet sind, die Schnüre mit geringer Dehnung und/oder Schnüre mit hoher Dehnung sind, die in einem Winkel zwischen 0° und 4o° zur Äquatorialebene ausgerichtet sind. Das Verstärkungsgebilde kann auch zusätzlich zu den genannten weiteren Lagen oder als Alternative zu den genannten weiteren Lagen mit einer oder mehreren Metallschnurlagen oder Metallschnurstofflagen versehen sein, die radial innerhalb des ringförmigen Verstärkungsgebildes angeordnet und mit Schnüren geringer Dehnung oder mit Schnüren hoher Dehnung gebildet und in irgendeinem zweckmäßigen Winkel mit Bezug auf die Längsrichtung oder Umfangsrichtung (Äquatorialebene) des Reifens angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine in radialem Schnitt gehaltene Teilansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Reifens gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispieles.

Fig. 3 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Fig. 4 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Fig. 5 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispieles des Verstärkungsgebildes,

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Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Verformungen eines Verstärkungsgebildes bekannter Art in der Zone der Berührung zwischen Reifen und Erdboden.

Fig. 7 ist eine der Fig. 6 zugeordnete graphische Darstellung der Verformungen in Längsrichtung.

Fig. 8 ist eine der Fig. 6 analoge Ansicht, in welcher die Verformungen eines Verstärkungsgebildes gemäß der Erfindung in der Berührungszone dargestellt sind.

Fig. 9 ist eine der Fig. 7 analoge Ansicht, in welcher die Verformungen in Längsrichtung graphisch dargestellt sind.

Fig. Io zeigt die Berührungszone eines Reifens während einer Kurvenfahrt.

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung der Entwicklung von Zugkräften in einem Verstärkungsgebilde oder Gürtel im Querschnitt davon, und zwar bei Geradeausfahrt und bei Kurvenfahrt.

Ein Verstärkungsgebilde bzw. ein Gürtel gemäß der Erfindung weist bei einer besonderen Ausführungsform für einen Reifen der Größe 315/7o R22.5 der Serie 7o (H/C = °»7) gemäß Fig. 1 zwei Metallschnurlagen oder Metallschnurstoff lagen 1 und 2 auf, die eine Breite "L" haben, die im wesentlichen gleich der Breite der Lauffläche ist. Der Breitenunterschied der beiden Lagen 1 und 2 liegt in der Größenordnung der üblichen Abstufung zwischen übereinanderliegenden Lagen,, und er beträgt bei der dargestellten Ausführungsform 5 mm, und er kann allgemein zwischen 5 mm und Io mm liegen.

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Die Schnüre der beiden Lagen 1, 2 sind übliche Schnüre mit einer Bruchdehnung zwischen 2,6 und 3,2%. Die Schnüre sind in jeder Lage 1, 2 parallel zueinander angeordnet, jedoch kreuzen sich die Schnüre der einen Lage mit den Schnüren der anderen Lage.

Außerdem sind die Schnüre in den Lagen 1 und 2 zur Äquatorialebene des Reifens in einem Winkel zwischen lo° und 3o°, und vorzugsweise in einem Winkel von 2o° symmetrisch schräg angeordnet.

Über jedem seitlichen Teil der radial äußeren Lage 2 ist ein ringförmiger Verstärkungsstreifen 3 angeordnet, der aus zwei radial übereinanderliegenden Lagen 4 und 5 aus Metallschnüren hoher Dehnung besteht, d.h. aus Schnüren mit einer Bruchdehnung zwischen 4% und 8%. Solche Schnüre, Drähte od.dgl. werden international als ¹¹HE"-Schnüre bezeichnet, worin "HE" High Elongation bedeutet.

Die seitliche Außenkante jedes Streifens 3 stimmt im wesentlichen mit der seitlichen Außenkante der radial darunterliegenden Lagen überein, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, und zwar abgesehen von dem Unterschied zufolge der Notwendigkeit der Versetzung der seitlichen Außenkanten von übereinander angeordneten Schnurelementen oder Schnurstoffelementen im Bereich von 5 mm, wie es oben hinsichtlich der Abstufung zwischen den beiden Lagen 1 und 2 erläutert ist. Die Breite ^wlⁿ jedes Streifens 3 beträgt bei der dargestellten Ausführungsform 24% der maximalen Breite des Gürtels. Diese Breite kann jedoch zwischen 7% und 4o% der maximalen Gürtelbreite liegen.

Die Schnüre der Streifen 3 können mit verschiedenen Arbeitsweisen auf der Lage 2 angeordnet werden.

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Eine erste Möglichkeit, die anhand der Fig. 2 erläutert ist, besteht darin, eine einzige Schnur, einen einzigen Draht od.dgl. zu verwenden und ihn schraubenlinienförmig in Form von zwei Wicklungen mit jeweils zwei übereinanderliegenden Lagen zu wickeln, wobei dann die einzige Schnur, der einzige Draht od.dgl. von einer Wicklung zur anderen geführt wird, wie es in Fig. 2 durch eine durch einen Pfeil versehene Linie angegeben ist. Im einzelnen wird hierbei eine einzige HE-Schnur schraubenlinienförmig auf die Metallschnurlagen 1 und 2 gewickelt, wobei, wie aus Fig. 2 ersichtlich, an der inneren Seitenkante eines Streifens 3 begonnen und dann bis zu dessen seitlicher.Außenkante gewickelt wird. Hiernach wird die zweite Lage von der seitlichen Außenkante zur seitlichen Innenkante dieses Streifens 3 gewickelt. Wenn dies ausgeführt ist, wird die Schnur, der Draht od.dgl. über den mittleren Teil der Lage 2 geführt, wonach mit dem Wickeln der inneren Lage des anderen Streifens 3 an dessen seitlicher Innenkante begonnen wird. Sobald diese Lage fertiggewickelt ist, wird die darüberliegende zweite Lage von der seitlichen Außenkante in Richtung zur seitlichen Innenkante dieses Streifens 3 gewickelt.

Bei der beschriebenen Arbeitsweise werden die beiden Streifen 3 nacheinander gewickelt bzw. gebildet und sie sind durch den sich über den mittleren Teil der Lage 2 erstreckenden Schnurteil, Drahtteil od.dgl. miteinander verbunden, durch welchen die Kontinuität der Schnur, des Drahtes od.dgl. zwischen den beiden Streifen 3 aufrechterhalten wird.

Gemäß einer abgewandelten Arbeitsweise, wie sie anhand von Fig. 3 erläutert wird, werden die beiden Strei-

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fen 3 getrennt und gegebenenfalls gleichzeitig gebildet, indem jeder Streifen 3 gebildet wird durch schraubenlinienförmiges Wickeln einer HE-Schnur in zwei übereinanderliegenden Lagen , wobei für jeden Streifen 3 an der seitlichen Außenkante begonnen und die erste Lage bis zur seitlichen Innenkante, und danach die zweite Lage in Richtung zur seitlichen Außenkante gewickelt wird, wie dies in Fig. 3 mit entsprechenden Pfeilen angedeutet ist.

Es ist bei dieser Arbeitsweise natürlich auch möglich, beim Wickeln der beiden Streifen 3 an der seitlichen Innenkante zu beginnen und nicht an der seitlichen Außenkante. In anderen Worten ausgedrückt, kann die Zone, in welcher die Bewegungsrichtung der die Schnur, den Draht od.dgl. zuführenden Einrichtung umgekehrt wird, entweder im Bereich der axial inneren oder inneren Seitenkante oder im Bereich der axial äußeren Kante bzw. der seitlichen Außenkante des betreffenden Streifens liegen.

Gemäß einer noch anderen Arbeitsweise, die anhand von Fig. 4 erläutert wird, werden die Streifen 3 durch das Wickeln zweier Bänder gebildet bzw. vorzugsweise durch das Wickeln eines zweilagigen Metallschnurstoffbandes oder Metallschnurbandes, welches HE-Schnüre besitzt, die in Längsrichtung ausgerichtet sind und parallel zueinander verlaufen, wobei außerdem gewährleistet ist, daß die Enden des Bandes oder der Bänder einander überlappen.

Die Ausführung des Gürtels gemäß Fig. 4 umfaßt weiterhin ein© dritte Lage 6, die aus Schnüren besteht, die zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel von 35° liegen sowie die Schnüre der Lage 2 kreuzen. Die Lage 6 befindet sich radial außerhalb der Lage 2 und

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zwischen den beiden Streifen 3, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Lage 6 hat eine Schutzbettfunktion.

Die Lage 6 könnte auch durch eine oder mehrere Metallschnurlagen oder Metallschnurstofflagen ersetzt werden mit gewöhnlichen Schnüren, d.h. mit Schnüren geringer Dehnung, oder mit HE-Schnüren, wobei die Schnüre in einem Winkel zwischen 0° und 4o° zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens liegen, je nach der Funktion, welche sie ausüben sollen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 weist der Gürtel eine vierte Lage 7 aus Metallschnüren auf, und zwar radial innerhalb des Gürtels und in Berührung mit der Karkasse. Die Lage 7 besteht aus gewöhnlichen Schnüren mit einer Bruchdehnung von 3%_t und diese Schnüre kreuzen die Schnüre der benachbarten Lage 1 und sie sind in einem Winkel von 6o° angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform könnten anstelle der Lage 7 eine oder mehrere Metallschnurlagen aus irgendwelchen Schnüren vorgesehen sein, die in irgendeinem zweckentsprechenden Winkel zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind.

Es ist gefunden worden, daß mit einem Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung die einleitend erläuterten Nachteile beseitigt werden konnten, wobei gleichzeitig eine deutliche qualitative Verbesserung der Eigenschaften des Reifens erhalten wurde.

Für ein besseres Verständnis des Problemes, welches der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, und auch für ein Verständnis der Ursache, warum die bekannten Gürtelausführungen nicht in der Lage sind, das genannte Problem

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zu lösen, wird nachstehend eine nicht beschränkende Erläuterung des Phenomens der Verformung gegeben, welche der Gürtel während seines Durchganges unter der Berührungszone des Reifens erfährt, d.h. beim Durchgang unter bzw. durch die Zone, in welcher der Reifen sich mit dem Erdboden in Berührung befindet.

Für diese Erläuterung werden ein gewisses Schema, welches sich ausreichend an die tatsächlich auftretende Verformung hält, und die Darstellung in den Fig. 6 bis 11 verwendet.

Zunächst wird ein bekannter Reifen auf seiner Bewegung entlang einer geradlinigen Bahn (Fig. 6) gemäß dem in Fig. 6 gezeigten Pfeil betrachtet.

Fig. 6 zeigt den Umriß des Berührungsbereiches 8, und zwar begrenzt auf eine Hälfte des Reifens und in der Äquatorialebene m-m geschnitten, sowie die Bahn des entsprechenden Seitenteiles des ringförmigen Verstärkungsgebildes bzw. des Gürtels, wobei hierfür ein Schnurpaar der Lage 1 und ein Schnurpaar.der Lage 2 angegeben sind. Es ist ersichtlich, daß durch das Kreuzen der Schnurpaare eine Mehrzahl von Rhomben gebildet wird.

Es ist im übrigen festzustellen, daß Fig. 6 die bestehenden Verhältnisse qualitativ darstellt und in vergrößerter Wiedergabe die Verformungen in dem Gürtel bzw. in dem widerstandsfähigen Gebilde zeigt, welches lediglich aus den Lagen. 1 und 2 besteht.

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Wenn ein Teil des Gürtels in die Berührungszone gelangt, wird zunächst durch die Änderung der Rollspur und der Abflachung des gebogenen oder gekrümmten Profiles der Lauffläche an dem Erdboden in den Gürtellagen eine Längsglättung mit sich daraus ergebendem Zusammenziehen in Querrichtung hervorgerufen, wonach sich· eine Verformung in entgegengesetztem Sinn ergibt, d.h. eine Ausbreitung in Querrichtung, wobei das Ausmaß dieser Querausbreitung an der Mitte Null ist und in Richtung gegen die Seitenkanten zunehmend größer wird.

In anderen Worten ausgedrückt, verschieben sich insbesondere die Endteile der Schnüre, die zu den Lagen 1 und 2 gehören, entsprechend einer Kombination von zwei Bewegungen, nämlich einer ersten scherenartigen Bewegung reziprok zwischen den Schnüren, und einer anderen Bewegung, die eine ParallelVerschiebungsbewegung der Schnüre ist.

Beim Austritt aus der Berührungszone ergibt sich eine erneute Änderung der Richtung der Verformungen ähnlich den Verformungen, die an der Stelle des Eintritts in die Berührungszone (Zone der Berührung zwischen Reifen und Erdboden) auftreten.

Fig. 7f die in direkter Zuordnung zu der Berührungszone gemäß Fig. 6 angeordnet ist, zeigt das Diagramm der Längsverformung (Linie 9), welche der übliche Gürtel erfährt und welche im Vergleich zu der Verformung eines lediglich aufgepumpten, jedoch stationären Reifens (Linie Io) ihren maximalen Wert jeweils am Eintritt in die Berührungszone und am Austritt aus der Berührungszone hat, wobei die maximale Verringerung in dem mittleren Bereich der Berührungszone vorhanden ist.

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Der Schlupf des Laufstreifenbandes auf dem Erdboden als eine Folge der Verformungen des Gürtels trägt beträchtlich zur Bildung von Unregelmäßigkeiten und Ungleichmäßigkeit en der Abnutzung bei, wie es bereits erwähnt ist, wobei durch diese Unregelmäßigkeiten und Ungleichmäßigkeiten die Kilometerleistung des Reifens ernsthaft beeinträchtigt wird.

Fig. 8 und 9 sind Darstellungen analog zu den Fig. und 7, jedoch für ein widerstandsfähiges Gebilde bzw. einen Gürtel gemäß der Erfindung, d.h. für einen Gürtel, der mit den Streifen 3 versehen ist, deren Schnüre zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel von O⁰ liegen.

In Fig. 8 gibt die Linie 11 die Lage wieder, in welcher eine HE-Schnur des Verstärkungsstreifens 3 angeordnet ist. Diese Schnur ist insbesondere eine Metallschnur und sie reagiert auf die auftretenden Kräfte mit minimaler Verformung, so daß, da eine Doppelwindung aus der HE-Schnur bzw. aus den HE-Schnüren, die gemäß der Erfindung in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens ausgerichtet sind bzw. verlaufen, auf den Metallschnurlagen 1 und 2 angeordnet ist, alle möglichen Bewegungen der Schnüre der Lagen 1 und 2 in großem Ausmaß verhindert sind. In der Praxis liegen die Bewegungen der Schnüre der Lagen 1 und 2 in der Größenordnung der Dehnung der HE-Schnur bzw. der HE-Schnüre unter der von ihr bzw. von ihnen getragenen Zugspannung. Die entsprechenden Verformungen bzw. Bewegungen der Schnüre der Lagen 1 und 2 sind in Fig. 9 mit der Linie 12 wiedergegeben. In anderen Worten ausgedrückt, haben die in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens verlaufenden Schnüre der Streifen 3 das Bestreben, die Verbindungsstellen der Rhomben festzu-

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legen, d.h. relative Bewegungen der Schnüre der Gürtellagen zu verhindern und demgemäß auch Verformungen des Gürtels in der Tragebene über dem Erdboden und damit relativen Schlupf des LaufStreifenbandes oder Laufflächenbandes zu verhindern.

Offensichtlich ist das Ergebnis aller dieser Umstände eine deutliche Verbesserung der Abnutzungs- bzw. Verschleißeigenschaften der Lauffläche.

Als eine Folge der Begrenzung von Bewegungen der Schnüre in den Gürtellagen 1 und 2 wird sogar die Spannung oder Zugbeanspruchung in der Kautschukmasse der Gürtellagen . beträchtlich verringert und auf die in Längsrichtung bzw. Umfangsrichtung des Reifens ausgerichteten Schnüre der Streifen 3 übertragen, die, wenn sie aus Stahl bestehen, wie es bevorzugt wird, gegen Zugbeanspruchung widerstandsfähiger sind, so daß sich auch verbesserter Ennüdungswiderstand unter allen Lauf- oder Fahrbedingungen ergibt.

Nachstehend wird das Verhalten des Reifens bei Kurvenfahrt betrachtet.

Die Berührungszone, d.h. die Zone der Berührung zwischen dem Reifen und dem Erdboden, ändert bei Kurvenfahrt ihre Gestalt zu einer Gestalt, die als bohnenförmige Gestalt bezeichnet werden kann und die in Fig. Io wiedergegeben ist. Zufolge dieser 'bohnenartigen Gestalt des Reifens in der Berührungszone erfährt derjenige Teil des ringförmigen Verstärkungsgebildes bzw. des Gürtels, der auf der Außenseite der Kurve liegt, eine weitere Erhöhung der Zugspannung im Vergleich zu der Zugspannung bei Geradeausfahrt,

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während der auf der Innenseite der Kurve (d.h. gemäß Fig. unterhalb der gestrichelten Mittellinie der bohnenartigen Gestalt) liegende Teil eine entgegengesetzte Wirkung erfährt, so daß sich die Zugbeanspruchung verringert und manchmal sogar in Druckbeanspruchung übergeht. In anderen Worten ausgedrückt, werden bei einer Gürtelausführung gemäß der Erfindung weitere Kräfte auf die Schnüre der Streifen 3, die sich in Längsrichtung bzw. in Umfangsrichtung des Reifens erstrecken, übertragen.

Diese Situation ist in Fig. 11 wiedergegeben, die ein qualitatives Diagramm der im Gürtel auftretenden Kräfte ist, und zwar in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie XI-XI der Fig. Io. Die Darstellung der Fig. 11 zeigt die Verhältnisse bei einem Reifen bei Kurvenfahrt und bei Geradeausfahrt. Die Strecke A-B gemäß Fig. 11 stellt die Breite des Gürtels dar, wobei A die Außenseite der Kurve (siehe auch Fig. Io) und B die innere Seite der Kurve darstellt.

Die Linie 13 stellt schematisch die Zugbeanspruchung oder Zugkraft in dem Reifen in dem gesamten Gürtel während Geradeausfahrt dar. Die Linie 14 stellt die Bezugslinie für die Werte der Kraft dar, die mit der Linie 13 dargestellt ist. Die Linie 15 zeigt das Kräftediagramm in dem Gürtel bei Kurvenfahrt, und die schraffierte Fläche gibt den unter Druckbeanspruchung stehenden Teil des Gürtels wieder.

Es ist nunmehr zu verstehen, daß hinsichtlich von Beschädigungen des Gürtels als Folge größerer Zugbeanspruchungen solche Beschädigungen vielleicht vermieden werden können mit Verwendung einer einzigen Verstärkungslage, de-

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ren Schnüre zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel von 0° liegen, jedoch können mögliche Beschädigungen des Gürtels als Folge von Druckbeanspruchungen durch Verwendung einer solchen Lage nicht beseitigt werden, und zwar als Folge des geringen Widerstandes der Schnüre der genannten Verstärkungslage gegen Biegebeanspruchungen und Druckbeanspruchungen.

Jedoch hat eine Doppellage aus in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens verlaufenden Schnüren, d.h. aus Schnüren, die zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel von O⁰ liegen, selbst wenn die Doppellage gleichen Widerstand gegen Zugbeanspruchungen wie die genannte einzige Lage hat, beträchtlich höheren Widerstand gegen Biege- und Druckbeanspruchungen, und zwar als Folge größerer Dicke, wobei der Widerstand gegen Biege- und Druckbeanspruchungen sehr viel größer ist und gefunden worden ist, daß selbst bei Kurvenfahrt im Grenzbereich der Straßenhaftung des Reifens und nach vollständigem Abnutzen der Lauffläche unter den obengenannten Bedingungen in der Doppellage der Streifen 3 mit den in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens verlaufenden Schnüren kein Brechen oder Reißen der HE-Schnüre auftritt. Es ist außerdem festgestellt worden, daß die Eigenschaften des Reifens bei Kurvenfahrt mit hoher Geschwindigkeit deutlich verbessert sind als Folge größerer Biegestarrheit in Längsrichtung und als Folge größeren Widerstandes gegen irgendein Falten oder Umlegen der seitlichen Teile des Gürtels, und zwar als Folge der vergrößerten Dicke der Dopellage der Streifen 3 im Vergleich zu den Ergebnissen, die mit einer einzigen Lage aus Schnüren erhalten werden, die ebenfalls in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens verlaufen.

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Schließlich ist festzustellen, daß mit einer Ausführung des Gürtels gemäß der Erfindung die Zugkräfte, die in einem Reifen wirken, der auf Betriebsdruck aufgepumpt ist und sich ansonsten in unbelastetem Zustand befindet, so aufgeteilt sind, daß etwa zwei Drittel in den Gürtellagen 1 und 2, und ein Drittel in den Schnurstreifen 3 aufgenommen sind, so daß die gesamte Gürtelausführung daran beteiligt ist, während des Gebrauchs des Reifens auftretende Kräfte aufzunehmen.

Dieses Ergebnis könnte nicht mit Schnüren erhalten werden, die zwar in Längsrichtung oder in Umfangsrichtung des Reifens verlaufen, die jedoch eine geringe Bruchdehnung von 2,6 bis 3,2?6 haben. Solche Schnüre v;ürden zufolge ihrer geringen Dehnbarkeit, die praktisch eine Undehnbarkeit ist, und zufolge ihrer Anordnung in Ausrichtung zur Längs- bzw. umfangsrichtung des Reifens die auf dem Gürtel wirkenden Zugkräfte vollständig aufnehmen und dabei die darunterliegenden Gürtellagen von diesen Kräften oder Beanspruchungen entlasten, woraus sich eine äußerst ungünstige Kräfteverteilung im Gürtel ergibt.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

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Claims

Patentansprüche

^ 1. ) Fahrzeugreifen mit einer Radialkarkasse, einem Lauf streifen, der in der Kronenzone des Reifens über der Karkasse angeordnet ist, und mit einem ringförmigen Verstärkungsgebilde (Gürtel) zwischen der Karkasse und dem Laufstreifen, wobei das ringförmige Verstärkungsgabiide wenigstens zwei radial übereinanderliegende Lagen aus Metallschnüren aufweist,

die im wesentlichen so breit wie der Laufstreifen sind und die aus Schnüren gebildet sind, die eine Bruchdehnung zwischen 2,6 und 3,2% besitzen, und wobei die Schnüre in jeder Lage parallel zueinander verlaufen und die Schnüre der benachbarten Lage kreuzen sowie zur Längsrichtung des Reifens in einem Winkel zwischen lo° und 3o° symmetrisch schräg angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Verstärkungsgebilde (1, 2) radial außerhalb und in seitlichen Bereichen der wenigstens zwei Lagen (1, 2) jeweils mit einem ringförmigen Verstärkungsstreifen (3) versehen ist, deren jeder aus HE-Metallschnüren mit einer Bruchdehnung zwischen 4% und 8% gebildet ist, die parallel zueinander und zur Äquatorialebene des Reifens angeordnet sind, jeder ringförmige Verstärkungsstreifen wenigstens zwei radial übereinanderliegende Windungen aus den genannten Schnüren aufweist, die seitliche Außenkante jedes Streifens im wesentlichen mit der seitlichen Außenkante der radial inneren Lagen übereinstimmt,und daß die axiale Breite der Streifen zwischen 7% und 4o% der axialen Breite des ringförmigen Verstärkungsgebildes liegt.
2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (3) aus einer einzigen Schnur, einem

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Draht od.dgl. gebildet sind, der zu zwei getrennten Wicklungen aus je zwei übereinanderliegenden Lagen schraubenlinienförmig gewickelt ist (Fig. 2).
3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streifen (3) aus einer Schnur, einem Draht od.dgl, gebildet ist, deren jeder zu einer Wicklung.aus zwei übereinanderliegenden Lagen gewickelt ist (Fig. 3).
4. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streifen (3) aus zwei konzentrischen, sich überlappenden Windungen eines Schnurbandes gebildet ist, dessen Enden übereinandergelegt sind.
5. Reifen nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb der Lagen (1, 2) des ringförmigen Verstärkungsgebildes an dem mittleren Teil zwischen den Verstärkungsstreifen (3) wenigstens eine weitere Lage aus Metallschnüren vorgesehen ist, deren Schnüre von beliebiger Art sind sowie zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel zwischen 0° und 4o° liegen.
6. Reifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß radial innerhalb der Lagen (l, 2) des ringförmigen Verstärkungsgebildes wenigstens eine weitere Metallschnurlage vorgesehen ist, deren Schnüre von beliebiger Art sind und in einem beliebigen Winkel zur Längsrichtung oder■Umfangsrichtung des Reifens ausgerichtet sind.

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