DE3040048C2 - Luftreifen für Lastkraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen für Lastkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit fahren. Wichtige Eigenschaften, die von solchen Reifen gefor­ dert werden, sind hohe Kilometerleistung, hoher Widerstand ge­ gen Ermüdung und gegen die bei hohen Geschwindigkeiten auftre­ tenden Beanspruchungen, 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 Transportfahrzeugen auf dem Markt, die immer 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 Ermüdungswi­ derstand und die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit und auch hohe Kilometerleistung insbesondere auch beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit betrifft.

Weiterhin erfordern die genannten Situationen, beispielsweise das Fahren mit hoher Geschwindigkeit, höhere Sicherheit, weil 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 Verrin­ gerung des Durchmessers des Mantels des Reifens, jedoch unter Aufrechterhaltung gleicher Lasttragfähigkeit, das heißt eine Verringerung der Querschnittshöhe "H" des Reifens mit Bezug auf seine Breite "C", ist nicht ausreichend, um die erforderliche Sicherheit zu gewährleisten, weil, obwohl das Fahrverhalten und die Leistungsaufnahme verbessert werden, durch eine solche Än­ derung des Reifens sich ein Bestreben ergibt, daß der Wider­ stand der Karkasse gegen Ermüdung und gegenüber den Beanspru­ chungen bei hoher Geschwindigkeit sich verschlechtert. Außerdem verschlechtert sich auch die Kilometerleistung, und es ergibt sich größere Ungleichmäßigkeit der Abnutzung des Reifens zwi­ schen den Laufflächenschultern und der Mitte der Lauffläche.

Es ist ein Luftreifen für Transportfahrzeuge gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 bekannt (DE-OS 26 59 629). Bei die­ sem bekannten Reifen besteht das radial außerhalb der äußersten Lage des ringförmigen Verstärkungsgebildes angeordnete Schnurstreifengebilde aus wenigstens einer Lage, deren Breite im wesentlichen gleich der Breite des Laufstreifens ist. Es ist gefunden worden, daß, wenn zwei radial übereinanderliegende La­ gen bei diesem Schnurstreifengebilde verwendet werden, wegen des starken Gürteleffektes im mittleren Bereich des ringförmi­ gen Verstärkungsgebildes bzw. Gürtels ein für hohe Geschwindig­ keiten brauchbarer Reifen nicht erhalten wird. Wird nur eine Lage verwendet, so wird eine Verbesserung hinsichtlich der Fahrstabilität und des Widerstandes gegen Zugbeanspruchungen erzielt. Jedoch wurde gefunden, daß dennoch ein solcher Reifen eine vergleichsweise kurze Lebensdauer hat als Folge von Ablö­ sungen nicht nur der Lagen des ringförmigen Verstärkungsgebil­ des bzw. Gürtels voneinander, sondern auch der radial äußeren Lage aus den HE-Schnüren entlang ihrer Seitenkanten von dem Kautschukmaterial des Laufstreifens. Durch Untersuchungen wurde gefunden, daß die genannten Ablösungen sich ergaben durch ins­ besondere bei Kurvenfahrten auftretende Zug- und Druckbean­ spruchungen, die zusätzlich zu Biegebeanspruchungen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftreifen für Lastkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszuführen, daß bei Kurvenfahrten auftretende Zug- und Druckbeanspruchungen, die zusätzlich zu Biegebeanspru­ chungen führen, besser aufgenommen werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teiles des Patentanspruchs 1.

Es ist überraschend gefunden worden, daß ein Luftreifen gemäß der Erfindung auch beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit und den sich dabei ergebenden Beanspruchungen eine vergleichsweise lange Lebensdauer hat.

Es ist ein Luftreifen für Personenkraftwagen für Geschwindig­ keiten im Bereich von 200 km/h bekannt, der eine radiale Kar­ kasse und ein ringförmiges Verstärkungsgebilde mit zwei über­ einanderliegenden Metallschnurlagen aufweist. Zusätzlich weist der bekannte Reifen im seitlichen Bereich des Verstärkungsge­ bildes zwei Verstärkungsbänder auf, von denen eines zwischen den beiden Metallschnurlagen, und das andere radial außen auf der äußeren Metallschnurlage angeordnet ist. Die Verstärkungs­ bänder können entweder aus hartem Kautschuk, aus verkautschuk­ tem Schnurstoff oder einfach aus Textilschnüren oder Metall­ schnüren bestehen (DE-OS 27 15 724). Bei einem ähnlichen Perso­ nenkraftwagenreifen für hohe Geschwindigkeiten (DE-OS 22 01 623) können im seitlichen Bereich des ringförmigen Verstär­ kungsgebildes bzw. Gürtels, der wiederum aus zwei Metallschnur­ lagen gebildet ist, jeweils zwei Streifen aus Polyamidschnüren vorgesehen sein, von denen einer unter der radial inneren Me­ tallschnurlage, und der andere radial außerhalb der äußeren Metallschnurlage angeordnet ist. Diese jeweils zwei Streifen erstrecken sich in seitlicher Richtung über die Seitenkante des ringförmigen Verstärkungsgebildes hinaus.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentan­ spruchs 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels­ weise erläutert.

Fig. 1 ist eine in radialem Schnitt gehaltene Teilansicht ei­ nes ersten Ausführungsbeispieles eines Reifens gemäß der Erfin­ dung.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines- abgewandel­ ten Ausführungsbeispiels.

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 abgewandel­ ten Ausführungsbeispieles des Verstärkungsgebildes.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Verfor­ mungen 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 wel­ cher die Verformungen eines Verstärkungsgebildes gemäß der Erfindung in der Berührungszone dargestellt sind.

Fig. 9 ist eine der Fig. 7 analoge Ansicht, in wel­ cher die Verformungen in Längsrichtung graphisch darge­ stellt sind.

Fig. 10 zeigt die Berührungszone eines Reifens wäh­ rend einer Kurvenfahrt.

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung der Entwick­ lung 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 315/70 R22.5 der Serie 70 (H/C = 0,7) gemäß Fig. 1 zwei Metallschnurlagen oder Metallschnur­ stofflagen 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 über­ einanderliegenden Lagen, und er beträgt bei der dargestell­ ten Ausführungsform 5 mm, und er kann allgemein zwischen 5 mm und 10 mm liegen.

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 10° und 30°, und vorzugsweise in einem Winkel von 20° 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 Schnü­ ren mit einer Bruchdehnung zwischen 4% und 8%. Solche Schnü­ re, Drähte od. dgl. werden international als "HE"-Schnüre bezeichnet, worin "HE" High Elongation bedeutet.

Die seitliche Außenkante jedes Streifens 3 stimmt im wesentlichen mit der seitlichen Außenkante der radial da­ runterliegenden Lagen überein, wie dies aus Fig. 1 ersicht­ lich ist, und zwar abgesehen von dem Unterschied zufolge der Notwendigkeit der Versetzung der seitlichen Außerikan­ ten von übereinander angeordneten Schnurelementen oder Schnurstoffelementen im Bereich von 5 mm, wie es oben hin­ sichtlich der Abstufung zwischen den beiden Lagen 1 und 2 erläutert ist. Die Breite "1" jedes Streifens 3 beträgt bei der dargestellten Ausführungsform 24% der maximalen Breite des Gürtels. Diese Breite kann jedoch zwischen 7% und 40% der maximalen Gürtelbreite liegen.

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

Eine erste Möglichkeit, die anhand der Fig. 2 er­ läutert ist, besteht darin, eine einzige Schnur, einen einzigen Draht od. dgl. zu verwenden und ihn schrauben­ linienförmig 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 an­ gegeben 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 seitli­ chen Außenkante zur seitlichen Innenkante dieses Strei­ fens 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 Innen­ kante begonnen wird. Sobald diese Lage fertiggewickelt ist, wird die darüberliegende zweite Lage von der seit­ lichen 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 aufrecht­ erhalten wird.

Gemäß einer abgewandelten Arbeitsweise, wie sie an­ hand von Fig. 3 erläutert wird, werden die beiden Strei­ fen 3 getrennt und gegebenenfalls gleichzeitig gebildet, indem jeder Streifen 3 gebildet wird durch schraubenlinien­ förmiges Wickeln einer HE-Schnur in zwei übereinanderlie­ genden Lagen, wobei für jeden Streifen 3 an der seit­ lichen 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 mög­ lich, beim Wickeln der beiden Streifen 3 an der seitli­ chen 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 seitli­ chen 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 En­ den des Bandes oder der Bänder einander überlappen.

Die Ausführung des Gürtels gemäß Fig. 4 umfaßt wei­ terhin eine 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 zwischen den beiden Streifen 3, wie dies aus Fig. 4 er­ sichtlich ist. Die Lage 6 hat eine Schutzbettfunktion.

Die Lage 6 könnte auch durch eine oder mehrere Me­ tallschnurlagen oder Metallschnurstofflagen ersetzt wer­ den mit gewöhnlichen Schnüren, d. h. mit Schnüren geringer Dehnung, oder mit HE-Schnüren, wobei die Schnüre in einem Winkel zwischen 0° und 40° zur Längsrichtung oder Umfangs­ richtung des Reifens liegen, je nach der Funktion, welche sie ausüben sollen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 weist der Gür­ tel eine vierte Lage 7 aus Metallschnüren auf, und zwar radial innerhalb des Gürtels und in Berührung mit der Kar­ kasse. Die Lage 7 besteht aus gewöhnlichen Schnüren mit einer Bruchdehnung von 3%, und diese Schnüre kreuzen die Schnüre der benachbarten Lage 1 und sie sind in einem Winkel von 60° angeordnet. Auch bei dieser Ausführungs­ form könnten anstelle der Lage 7 eine oder mehrere Me­ tallschnurlagen aus irgendwelchen Schnüren vorgesehen sein, die in irgendeinem zweckentsprechenden Winkel zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens angeord­ net 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 Eigenschaf­ ten 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 Gürtel­ ausführungen nicht in der Lage sind, das genannte Problem zu lösen, wird nachstehend eine nicht beschränkende Er­ läuterung des Phenomens der Verformung gegeben, welche der Gürtel während seines Durchganges unter der Berüh­ rungszone des Reifens erfährt, d. h. beim Durchgang un­ ter 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 Be­ wegung 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 Verstärkungs­ gebildes 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 Schnurpaa­ re eine Mehrzahl von Rhomben gebildet wird.

Es ist im übrigen festzustellen, daß Fig. 6 die be­ stehenden Verhältnisse qualitativ darstellt und in ver­ größerter Wiedergabe die Verformungen in dem Gürtel bzw. in dem widerstandsfähigen Gebilde zeigt, welches ledig­ lich aus den Lagen 1 und 2 besteht.

Wenn ein Teil des Gürtels in die Berührungszone ge­ langt, 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 Verfor­ mung in entgegengesetztem Sinn ergibt, d. h. eine Aus­ breitung in Querrichtung, wobei das Ausmaß dieser Quer­ ausbreitung 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 Bewe­ gung, die eine Parallelverschiebungsbewegung der Schnüre ist.

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

Fig. 7, die in direkter Zuordnung zu der Berührungs­ zone gemäß Fig. 6 angeordnet ist, zeigt das Diagramm der Längsverformung (Linie 9), welche der übliche Gürtel er­ fährt und welche im Vergleich zu der Verformung eines le­ diglich aufgepumpten, jedoch stationären Reifens (Linie 10) ihren maximalen Wert jeweils am Eintritt in die Be­ rührungszone und am Austritt aus der Berührungszone hat, wobei die maximale Verringerung in dem mittleren Bereich der Berührungszone vorhanden ist.

Der Schlupf des Laufstreifenbandes auf dem Erdboden als eine Folge der Verformungen des Gürtels trägt be­ trächtlich zur Bildung von Unregelmäßigkeiten und Un­ gleichmäßigkeiten der Abnutzung bei, wie es bereits er­ wähnt ist, wobei durch diese Unregelmäßigkeiten und Un­ gleichmäßigkeiten die Kilometerleistung des Reifens ernst­ haft beeinträchtigt wird.

Fig. 6 und 9 sind Parstellungen analog zu den Fig. 6 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 0° liegen.

In Fig. 8 gibt die Linie 11 die Lage wieder, in wel­ cher eine HE-Schnur des Verstärkungsstreifens 3 angeord­ net ist. Diese Schnur ist insbesondere eine Metallschnur und sie reagiert auf die auftretenden Kräfte mit minima­ ler 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 ausge­ richtet 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 Verfor­ mungen bzw. Bewegungen der Schnüre der Lagen 1 und 2 sind in Fig. 9 mit der Linie 12 wiedergegeben. In anderen Wor­ ten ausgedrückt, haben die in Längsrichtung oder Umfangs­ richtung des Reifens verlaufenden Schnüre der Streifen 3 das Bestreben, die Verbindungsstellen der Rhomben festzu­ legen, d. h. relative Bewegungen der Schnüre der Gürtel­ lagen zu verhindern und demgemäß auch Verformungen des Gürtels in der Tragebene über dem Erdboden und damit re­ lativen Schlupf des Laufstreifenbandes oder Laufflächen­ bandes zu verhindern.

Offensichtlich ist das Ergebnis aller dieser Um­ stände 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 Span­ nung oder Zugbeanspruchung in der Kautschukmasse der Gür­ tellagen beträchtlich verringert und auf die in Längs­ richtung 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 Ermüdungswiderstand unter allen Lauf- oder Fahrbedingun­ gen ergibt.

Nachstehend wird das Verhalten des Reifens bei Kur­ venfahrt betrachtet.

Die Berührungszone, d. h. die Zone der Berührung zwi­ schen dem Reifen und dem Erdboden, ändert bei Kurvenfahrt ihre Gestalt zu einer Gestalt, die als bohnenförmige Ge­ stalt bezeichnet werden kann und die in Fig. 10 wiederge­ geben ist. Zufolge dieser bohnenartigen Gestalt des Rei­ fens in der Berührungszone erfährt derjenige Teil des ring­ förmigen Verstärkungsgebildes bzw. des Gürtels, der auf der Außenseite der Kurve liegt, eine weitere Erhöhung der Zug­ spannung im Vergleich zu der Zugspannung bei Geradeausfahrt, während der auf der Innenseite der Kurve (d. h. gemäß Fig. 10 unterhalb der gestrichelten Mittellinie der bohnenartigen Gestalt) liegende Teil eine entgegengesetzte Wirkung er­ fährt, so daß sich die Zugbeanspruchung verringert und manchmal sogar in Druckbeanspruchung übergeht. In anderen Worten ausgedrückt, werden bei einer Gürtelausführung ge­ mäß der Erfindung weitere Kräfte auf die Schnüre der Strei­ fen 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 Kräf­ te ist, und zwar in einem Querschnitt entlang der Schnitt­ linie XI-XI der Fig. 10. 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. 10) und B die innere Seite der Kurve dar­ stellt.

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 darge­ stellt 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 Zugbeanspru­ chungen solche Beschädigungen vielleicht vermieden werden können mit Verwendung einer einzigen Verstärkungslage, de­ ren Schnüre zur Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel von 0° liegen, jedoch können mögliche Beschädigungen des Gürtels als Folge von Druck­ beanspruchungen durch Verwendung einer solchen Lage nicht beseitigt werden, und zwar als Folge des geringen Wider­ standes 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 0° liegen, selbst wenn die Doppellage gleichen Widerstand gegen Zugbeanspruchun­ gen wie die genannte einzige Lage hat, beträchtlich höhe­ ren 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 Grenz­ bereich der Straßenhaftung des Reifens und nach vollstän­ digem Abnutzen der Lauffläche unter den obengenannten Be­ dingungen in der Doppellage der Streifen 3 mit den in Längs­ richtung 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 Wi­ derstandes gegen irgendein Falten oder Umlegen der seitli­ chen Teile des Gürtels, und zwar als Folge der vergrößerten Dicke der Dopellage der Streifen 3 im Vergleich zu den Er­ gebnissen, die mit einer einzigen Lage aus Schnüren erhal­ ten werden, die ebenfalls in Längsrichtung oder Umfangs­ richtung des Reifens verlaufen.

Schließlich ist festzustellen, daß mit einer Ausfüh­ rung 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 Gürtel­ lagen 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 Bruchdeh­ nung von 2,6 bis 3,2% haben. Solche Schnüre würden zufolge ihrer geringen Dehnbarkeit, die praktisch eine Undehnbar­ keit ist, und zufolge ihrer Anordnung in Ausrichtung zur Längs- bzw. Umfangsrichtung des Reifens die auf dem Gür­ tel wirkenden Zugkräfte vollständig aufnehmen und dabei die darunterliegenden Gürtellagen von diesen Kräften oder Beanspruchungen entlasten, woraus sich eine äußerst un­ günstige Kräfteverteilung im Gürtel ergibt.

Claims (4)

1. Luftreifen für Lastkraftwagen, mit einer Radial­ karkasse, einem Laufstreifen, 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 Verstärkungsgebilde wenig­ stens 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, die Schnüre in jeder Lage pa­ rallel zueinander verlaufen und die Schnüre der benachbarten Lage kreuzen sowie zur Längsrichtung des Reifens in einem Win­ kel zwischen 10° und 30° symmetrisch schräg angeordnet sind, und wobei ein Schnurstreifengebilde radial außerhalb der äußer­ sten Lage des ringförmigen Verstärkungsgebildes vorgesehen ist, welches mit in Längsrichtung ausgerichteten HE-Metallschnüren mit einer Bruchdehnung zwischen 4% und 8% versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnurstreifengebilde nur an jedem Seitenbereich des ringförmigen Verstärkungsgebildes (1, 2) vorgesehen ist und jeweils einen Verstärkungsring (3) bildet, dessen axial äußere Kante im wesentlichen mit der Seitenkante der darunterliegenden Lagen des Verstärkungsgebildes überein­ stimmt, und jeder Ring (3) wenigstens zwei radial unmittelbar übereinander­ liegende Streifen aufweist und eine Breite zwischen 7% und 40% der axialen Breite des ringförmigen Verstärkungsgebildes hat.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (3) aus einer einzigen Schnur, einem Draht oder der­ gleichen gebildet sind, der zu zwei getrennten Wicklungen aus je zwei übereinanderliegenden Lagen schraubenlinienförmig ge­ wickelt ist (Fig. 2).

3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ring (3) aus einer Schnur, einem Draht oder dergleichen gebildet ist, deren jede bzw. jeder zu einer Wicklung aus zwei übereinanderliegenden Lagen gewickelt ist (Fig. 3).

4. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ring (3) aus zwei konzentrischen, sich überlappenden Win­ dungen eines Schnurbandes gebildet ist, dessen Enden übereinan­ dergelegt sind.