DE3043818A1

DE3043818A1 - Pneumatischer reifen, der zum betrieb im aufgepumpten und drucklosen zustand geeignet ist

Info

Publication number: DE3043818A1
Application number: DE19803043818
Authority: DE
Inventors: Thomas N.H. Keispelt Welter
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1979-12-03
Filing date: 1980-11-20
Publication date: 1981-07-02
Also published as: GB2065040A; IT8026387A0; GB2065040B; AU531138B2; DE3043818C2; FR2470697A1; MX151665A; AU6422980A; CA1128410A; BR8007786A; JPS5690708A; JPS628324B2; FR2470697B1; IT1134563B; ZA806696B; LU82968A1

Description

The Goodyear Tire & Rubber Company
Akron, Ohio 44316 / V. St. A.

Pneumatischer Reifen, der zum Betrieb im aufgepumpten und drucklosen Zustand geeignet ist

Die Erfindung betrifft Kompres sionsseibenwandreif en und insbesondere Reifen, die zum Betrieb in drucklosem Zustand ausgelegt sind.

Herkömmliche pneumatische Reifen haben einen Lagenverstärkungsaufbau, der sich um die Karkasse herum von Wulst zu Wulst erstreckt. Ohne solch einen Aufbau hat der Reifen die Neigung zu "wachsen", das heißt ohne Beschränkung nach außen zu expandieren, wenn der Hohlraum im Reifen unter Druck gesetzt wird, in den letzten Jahren ist der Kompressionsseitenwandreifen entwickelt worden, der die Notwendigkeit für Verstärkungscorde in den Seitenwand- und Wulstbereichen beseitigt hat. Da diese Bereiche frei von solchen Corden sind, ist die Herstellung dieses Reifens besonders geeignet für Verfahren wie beispielsweise Gießen oder Einspritzguß.

In dem Kompressionsseitenwandreifen ist jede Seitenwand so aufgebaut, daß ihr Querschnitt in einer Radialebene eine konkave Außenfläche und eine konvexe Innenfläche aufweist. Unter einer "Radialebene'· wird hier eine Ebene verstanden, welche die Rotationsachse eines Reifens einschließt. Zum Betreiben des Kompressionsseitenwandreifens ist es erforderlich, daß die Seitenwände zwischen der Felge an einem Ende und einem

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Einschränkungsmittel wie zum Beispiel einen Laufflächengurtel an dem anderen Ende in Schranken gehalten werden. Wenn der Reifenhohlraum auf den normalen Aufpumpdruck aufgepumpt wird, haben die Innenkräfte aufgrund des Luftdrucks gegen die Seitenwände die Tendenz, das elastomere Material der Seitenwände zu komprimieren. Wenn das elastomere Material über einen bestimmten Punkt hinaus komprimiert wird, verursachen die Innenkräfte das Expandieren der Seitenwände in Axialrichtung nach außen. Die Seitenwände müssen deshalb gemäß guter Konstruktionspraxis ausreichende Biegesteifheit, Krümmung und Dicke haben, um dieser resultierenden Kraft zu widerstehen, so daß die Seitenwände in Schranken gehalten werden können.

Ein primäres Problem, das bei Kompressionsseitenwandreifen sowie auch bei herkömmlichen Reifen während des Betriebs in drucklosem Zustand auftritt, ist der zerstörerische Wärmeaufbau, der von dem Reiben der Innenflächen des Reifens während der Zeitspanne des Laufes von jedem Abschnitt des Reifens bei seiner Bewegung durch seine Fußspur herrührt.

Ein anderes Problem bei Kompressionsseitenwandreifen, die in drucklosem Zustand arbeiten, ist das Schaben des Schulter- und Seitenwandbereichs gegen den Boden. Dieses Schaben tritt auf, da Abschnitte der Schultern- und Seitenwände radial innerhalb der Lauffläche einen kleineren Umfang haben als die Lauffläche. Alle Abschnitte des Reifens müssen mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit laufen, und daher muß die Lineargeschwindigkeit der Abschnitte der Seitenwände und Schultern, welche den Boden berühren, wenn der Reifen drucklos ist, größer sein als die Lineargeschwindigkeit der Lauffläche. Also tritt unter diesen Umständen ein Schaben der Seitenwände und Schultern gegen den Boden auf.

Bei dem Aufbau der Erfindung wird der Reifen verstärkt, um die Reibe- und Schabewirkung zu minimieren, die man bei

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drucklosen Reifen erlebt. Die Schultern des Reifens erstrecken sich auch nach außen, so daß die Seitenwände sich in geordneter Weise während des Betriebs im drucklosen Zustand falten und axial außerhalb der Felgensitzflachen liegen. Der in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendete Begriff "axial" bezieht sich auf eine Richtung entlang einer Linie parallel zu der Rotationsachse des Reifens. Der Begriff "radial" bezieht sich auf eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse des Reifens. ·

Wenn ein innerer Kontakt von Abschnitten des Reifens während der drucklosen Benutzung auftritt, ist der Reifen derart aufgebaut, daß dieser Kontakt vorwiegend zwischen den Seitenwänden und Schultern auftritt. Die Schultern sind so aufgebaut, daß sie sich von der Lauffläche radial nach innen erstrecken, wodurch die resultierende Reibung zwischen inneren Flächen vermindert wird. Die Schultern sind auch mit Rippen zu Versteifungszwecken versehen, um sie während der drucklosen Benutzung des Reifens außer Kontakt mit dem Boden zu halten. Dies trägt dazu bei, das Schaben zu eliminieren, während es eine minimale Gewichtsvergroßerung mit sich bringt. Reiffestigkeit ist dem Reifen in den Bereichen erteilt, wo die Seitenwände und Schultern sich treffen (Verbindungsbereiche), um die aufgerichtete Charakteristik der Schultern aufrechtzuerhalten. "Reiffestigkeit" bezieht sich auf die Festigkeit, die aus dem Anlegen eines Bandes oder Reifs um einen Gegenstand herum resultiert. Diese Reiffestigkeit unterstützt auch das Beschränken der Seitenwände.

Kurzgefaßt umfaßt ein Aspekt der Erfindung einen Reifen, der zum Betrieb im aufgepumpten und drucklosen Zustand geeignet ist und der gekennzeichnet ist durch einen ringförmigen Körper aus elastomerem Material, eine sich über den Umfang erstreckenden, den Boden berührenden Laufflächenabschnitt an der äußeren Peripherie des Körpers, ein Paar Schulterabschnitte, die an

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den Laufflächenabschnitt anschließen und sie« axial auswärts und radial einwärts von dem Laufflächenabsch|iitt zu einem Paar Verbindungsabschnitten erstrecken, ein faar Seitenwände, die sich radial und axial einwärts von den Vftrbindungsabschnitten zu einem Paar voneinander beabstandeter 4ontageabschnitte zur Montage auf einer Felge erstrecken, einea in Umfangsrichtung kontinuierlichen Verstärkungslagenauf bail, der sich zwischen den Verbindungsabschnitten erstreckt, sowie eine Vielzahl von über den Umfang beabstandeten V|rstärkungsrippen auf wenigstens einer Fläche jedes Schulterab|chnitts, die sich von den Verbindungsabschnitten zu dem Lauffl|chenabschnitt erstrecken.

Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft eiAen Reifen, der zum Betrieb im aufgepumpten und drucklosen Z ist und gekennzeichnet ist durch einen ringf aus elastomerem Material, einen sich über de* Umfang erstrekkenden, den Boden berührenden Laufflächenabs< ;hnitt an der äußeren Peripherie des Körpers, ein Paar Sch|ilterabschnitte, die an den Laufflächenabschnitt anschließen ■ Lnd sich axial

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auswärts und radial einwärts von dem Laufflä einem Paar Verbindungsabschnitten erstrecken wände, die sich radial und axial einwärts vo abschnitten zu einem Paar voneinander beabst

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ein Paar Seiteni den Verbindungsindeter Montageabschnitte zur Montage auf einer Felge erstrecken, einen in Umfangsrichtung kontinuierlichen Verstärkung|slagenaufbau, der sich zwischen den Verbindungsabschnitten erstreckt, sowie wenigstens eine in Umfangsrichtung kontinuierliche Verstärkungsrippe an der Außenfläche von jedem der yerbindungsabschnitte, welche Rippe sich vollständig um d erstreckt.

Noch ein anderer Aspekt der Erfindung umfaßt

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einen Reifen,

der zum Betrieb im aufgepumpten und drucklosen Zustand geeignet ist und der gekennzeichnet ist durch ^inen ringförmigen

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ORIGINAL INSPECTED

Körper aus elastomerem Material, einen sich über den Umfang erstreckenden, den Boden berührenden Laufflächenabschnitt an der äußeren Peripherie des Körpers, ein Paar Schulterabschnitte, die an den Laufflächenabschnitt anschließen und sich axial auswärts und radial einwärts von dem Laufflächenabschnitt zu einem Paar Verbindungsabschnitten erstrecken, ein Paar Seitenwände, die sich radial und axial einwärts von den Verbindungsabschnitten zu einem Paar voneinander beabstandeter Montageabschnitte zur Montage auf einer Felge erstrecken, einen in Umfangsrichtung kontinuierlichen Verstärkungslagenaufbau, der sich zwischen den Verbindungsabschnitten erstreckt und wenigstens zwei überlappende Lagen von Verstärkungscorden umfaßt, welche Lagen sich von dem Laufflächenabschnitt zu den Verbindungsabschnitten erstrecken, wobei die Corde einer der überlappenden Lagen entgegengesetzt den Corden der anderen der überlappenden Lagen liegen und die Corde der überlappenden Lagen unter einem Winkel von 35 bis 55 Grad relativ zu der Umfangsmittenebene des Reifens angeordnet sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kompressionsseitenwandreifen geschaffen, der sich zum Betrieb im luftlosen Zustand eignet.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Reifen geschaffen, der leicht herstellbar ist durch Verfahren wie Gießen (casting, pouring) oder Einspritzguß.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein verstärkter Reifenaufbau zur Stützung der Schultern und Seitenwände während-des Betriebs in aufgepumptem und drucklosem Zustand geschaffen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

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Figur 1 einen partiellen Querschnitt in einer Radialebene eines Reifens, der auf einer Felge montiert ist und sich in unbelastetem und aufgepumptem Zustand befindet;

Figur 2 ein vergrößerter, bruchstückhafter Schnitt eines Abschnitts des Reifens entlang der Linie II-TT in Figur 1;

Figur 3 einen partiellen Querschnitt ähnlich dem in Figur 1, welcher den Reifen unter normaler Last und in dem drucklosen Zustand zeigt; und

Figur 4 ein Bruchstück des Laufflächenabschnitts entlang der Linie IV-IV in Figur 1, von welchem Teile weggebrochen sind, um die Winkellage der Corde der Einlage und der Verstärkungslage zu zeigen.

Figur 1 zeigt einen Reifen 10 des pneumatischen Typs, welcher eine sich über den Umfang erstreckende, den Boden berührende Lauffläche 12 aufweist, ferner ein Paar Schultern 14, die an die Lauffläche anschließen, und ein Paar Seitenwände 16, die in einem Paar Montageabschnitten 18 zum Eingriff in eine Felge 20 enden. Ein Paar Verbindungsabschnitte 22 verbinden die Schultern 14 und die Seitenwände 16. Jedes dieser Teile des Reifens 10 besteht vorzugsweise aus einem elastomerem Material wie zum Beispiel Gummi oder Urethan. Der Reifen 10 ist symmetrisch bezüglich seiner Umfangsmitfcenebene MP. Die Umfangsmittenebene MP ist eine Ebene senkrecht zur Rotationsachse eines Reifens und in der Mitte zwischen den zwei axial äußeren Rändern des Reifens.

Die Laufflächenbreite ist definiert durch die axial äußeren Ränder eines Reifens, die den Boden in der Fußspur oder Bodenstandfläche des Reifens berühren, wenn der Reifen unter normalem Aufpumpdruck und normaler Last steht. Die Fußspur eines Reifens bezieht sich auf die Laufflächenmarkierungen oder Muster, die ein Reifen in Kontakt mit dem Boden, wenn er auf normale Art an einem Fahrzeug montiert ist, unter normaler

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Last und auf den normalen Druck aufgepumpt hinterläßt. Normale Last und normaler Aufpumpdruck sind diejenigen Größen, für welche ein Reifen zum Betrieb unter Normalbedingungen ausgelegt ist.

Jede der Schultern 14 erstreckt sich von der Lauffläche 12 axial nach außen und radial nach innen. Jede der Seitenwände 16 erstreckt sich axial nach außen und radial nach außen von jedem der entsprechenden Montageabschnitte 18, derart, daß sich die maximale Querschnittsbreite SD des Reifens 10 bei den Verbindungsabschnitten 22 befindet. Die maximale Querschnittsbreite eines Reifens ist der maximale Abstand zwischen den in Axialrichtung äußersten Flächen des Reifens ausschließlich Beschriftung und Markierungen, in einem in einer radialen Ebene gelegten Schnitt und gemessen auf einer Linie parallel zur Rotationsachse des Reifens. Dementsprechend sind die Verbindungsabschnitte 22 die axial äußersten Abschnitte des Reifens 10, wenn er unter normalem Aufpumpdruck und normaler Belastung steht.

Wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt, ist die Länge der Schultern 14 annähernd die gleiche wie die Länge der Seitenwände 16, obwohl die Schulter- und Seitenwandlängen je nach Konstruktionsüberlegungen variieren körinen. Ferner ist die Schnitthöhe sh jeder Seitenwand 16 vorzugsweise kleiner als die Hälfte der Schnitthöhe SH des Reifens 10. Die Schnitthöhe SH des Reifens 10 ist zum Zweck der Beschreibung und der Ansprüche der Abstand längs einer Linie senkrecht zur Rotationsachse zwischen der radial innersten Sitzfläche der Montageabschnitte und dem radial äußersten Punkt auf der Außenfläche des LaufStreifens 12, wenn der Reifen unter normalem Aufpumpdruck und nicht unter Last steht. Der radial äußerste Punkt einer Seitenwand ist definiert als der radial innerste Punkt Y der Verstarkungslagencorde in dem Reifen. Die Schnitthöhe sh jeder Seitenwand ist der Abstand längs einer Linie

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senkrecht zur Rotationsachse in einer Radialebene des Reifens zwischen der radial innersten Sitzfläche der Montageabschnitte und dem radial äußersten Punkt der Seitenwand.

Die Seitenwände 16 bestehen vorzugsweise aus elastomerem Material von hohem Modul und besitzen, wie in den Figuren und 3 gezeigt, eine konkave Außenfläche 27 und eine konvexe Innenfläche 29. Bin Reifen 10 mit dieser Art von Seitenwandgestalt ist wohlbekannt und wird allgemein ein "Kompressionsseitenwand" - Reifen genannt. Die Seitenwände 16 sind wesentlich dicker als die Wände, die man gewöhnlich in herkömmlichen Reifen findet. Die Schultern 14 haben relativ dünne Wände, und die Wanddicke der Schultern ist geringer als die Dicke der Seitenwände -16 .·

Der Reifen 10 weist auch einen Verstärkungslagenaufbau 30 auf, der sich zwischen den Verbindungsabschnitten 22 erstreckt. Dieser Aufbau 30 umfaßt eine Schicht oder Lage 32 von Verstärkung scorden. Vorzugsweise erstreckt sich die Lage 32 zwischen den Verbindungsabschnitten 22, wo sie in jedem Verbindungsabschnitt um ein Versteifungsmittel oder einen Kern 35 herumgefaltet ist in überlappende Lage mit sich selbst, um eine radial innere Lage 32a und eine radial äußere Lage 32b zu bilden. In dieser Ausführuncjsform hat der Kern 35 einen

2 Elastizitätsmodul von wenigstens 100 kg/cm bei 10% Dehnung, wobei seine Festigkeit größer ist als die Festigkeit des umgebenden elastomeren Materials. Der Kern 35 erstreckt sich in Umfangsrichtung vollständig um den Reifen 10 herum und besteht vorzugsweise aus einem elastomeren oder gummiartigen Material, aber ist nicht darauf beschränkt. Beispielweise könnte der Kern 35 aus einem Fasermaterial bestehen. Der umgefaltete Bereich der radial inneren Lage 32 um den Kern 35 herum erstreckt sich in einer geschlossenen Schleife um den Umfang des Reifens 10 herum, um einen im wesentlichen steifen

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umgeschlagenen Ring oder Reif 36 zu bilden, um Kräfte von dem Verstärkungslagenaufbau 30 zu übertragen und die Seitenwände 16 zwischen der Felge 20 und den Verbindungsabschnitten 22 in Schranken zu halten. Der umgeschlagene Reif 36 ist vorzugsweise gekrümmt und weist eine konkave Innenfläche 41 sowie eine konvexe Außenfläche 43 auf, wie in Figur 1 gezeigt.

Wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt, ist radial innerhalb der Lauffläche 12 ein im wesentlichen nicht dehnbarer, ringförmiger Breaker- oder Protektoraufbau 44 zur Verstärkung der Lauffläche angeordnet. Wie in Figur 4 gezeigt, umfaßt dieser Aufbau 44 zwei Protektorlagen 45 und 46 paralleler Corde, die unter spitzen Winkeln relativ zu der Umfangsmittenebene MP des Reifens 10 orientiert sind, wobei der Winkel einer Lage entgegengesetzt dem Winkel der anderen Lage ist. Der ringförmige Protektoraufbau 44 erstreckt sich in Umfangsrichtung um den Reifen 10 herum zur Verstärkung der Lauffläche 12 und kann jeden bekannten Aufbau haben und aus jedem gewünschten Material bestehen, der bzw. das sich mit guter Konstruktionspraxis verträgt. Die axiale Breite der radial äußeren Protektorlage 45 ist vorzugsweise im wesentlichen gleich der axialen Breite der Lauffläche 12 und größer als die axiale Breite der radial inneren Breakerlage 46, so daß die radial äußere Breakerlage die innere Breakerlage überlappt.

Die radial äußere Schicht oder Lage 32 erstreckt sich von dem umgeschlagenen Reif 36 durch die Schulter 14 hindurch und vorzugsweise zu einem Punkt radial innerhalb der Lauffläche in Nachbarschaft zu der entsprechenden axial äußeren Kante der radial inneren Breakerlage 46 und axial innerhalb der axial äußeren Kante der radial äußeren Breakerlage 45. Ealls sichäie Lage 32 axial vollständig quer über den Scheitel 47 des Reifens 10 radial innerhalb der Lauffläche 12 erstreckt wie bei der vorliegenden Ausführungsform, kann der Protektoraufbau 44 weggelassen werden. Wenn ein Protektoraufbau 44

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vorgesehen ist, dann braucht sich die Lage 32 axial innerhalb jeder Schulter 14 nur bis zu einem Punkt erstrecken, der eine entsprechende Kante 48 des ringförmigen Protektoraufbaus überlappt. In solch einem Fall würde jeder Schulterbereich des Reifens 10 durch getrennte Lagen von Verstärkungscorden verstärkt werden.

In der bevorzugten Ausführungsform beträgt der Winkel (a) der Corde in der Lage 32 45 Grad bezüglich der Umfangsmittenebene MP des Reifens 10, aber dieser Winkel kann im Bereich zwischen 35 Grad und 55 Grad liegen. Der Winkel (a) der Corde in der radial inneren Schicht 32a der Lage 32 ist dem Winkel (b) der Corde in der überlappenden radial äußeren Schicht 32b der Lage entgegengesetzt. DieseCorde in der Lage 32 verstärken vornehmlich den Reifen 10 gegen Scherbeanspruchungen.

Verstärkungsmittel wie zum Beispiel Rippen 49 an den Schultern 14 unterstützen die Schultern so, daß sie außer Berührung ir.it dem Boden gehalten werden, wenn der Reifen 10 drucklos und unter normaler Belastung ist. Die Rippen 49 können feste Stücke von steifem Gummi oder dgl. sein, aber umfassen vorzugsweise eine Vielzahl von Rippen, wie in Figur 2 gezeigt, die an über den Umfang beabstandeten Positionen um den Reifen 10 herum an der Innen- und Außenfläche 50 bzw. 51 der Schultern 14 gelegen sind. Die Rippen 49 an der Innenfläche 50 erstrecken sich vorzugsweise von dem Verbindungsabschnitt 22 entlang der Innenfläche des Reifens 10 bis zu Stellen, die durch den Bezugsbuchstaben X in Figur 1 bezeichnet sind und die wenigstens axial innerhalb von axial äußeren Kanten E der Lauffläche 12 liegen. Jede der Stellen X ist vorzugsweise so gelegen, daß der Abstand D zwischen der Stelle X und der Umfangsmittenebene MP nicht weniger beträgt als der Abstand T zwischen den Stellen X und den axial äußeren Kanten E der Lauffläche 12. Vorzugsweise sind die Stellen X so gelegen, daß der Abstand D annähernd der gleiche ist wie der Abstand T. Wenn die Stelle X näher an der Umfangsmittenebene MP gelegen

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wäre, würde Gewicht hinzugefügt ohne merklichen zusätzlichen Vorteil von der Verlängerung der Rippen 49.

Die Rippen 49 an der Außenfläche 51 der Schultern 14 sind an über den Umfang beanstandeten Stellen um den Reifen herum gelegen und erstrecken sich von den Verbindungsabschnitten 22 zu den äußeren Kanten E der Lauffläche.

Die Rippen 49 können aus einem elastomerem Material wie zum Beispiel Gummi mit geeigneten Eigenschaften bestehen, um die Schultern 14 zu verstärken, wie hier beschrieben. Ein Beispiel für ein geeignetes Material ist eine elastomere Gummimischung mit einer Shore-A-Härte im Bereich von 70 bis 85, einem sta-

tischen Modul von mehr als 45 kg/cm , einem niedrigen Hysteresewert und einem niedrigen Kompressionssollwert im Bereich von 10%, wenn die Mischung einer 25-prozentigen Kompression in einen 24-Stunden-Test unterworfen wird.

Die Rippen 49 werden vorzugsweise an die entsprechenden Flächen des Reifens 10 während der Härtung oder Vulkanisation angeformt. Sie können aber, falls erwünscht, gemäß guter Konstruktionspraxis durch einen beliebigen Prozeß geformt und an die entsprechenden Reifenflächen auf beliebige Art angeheftet werden, entweder bevor oder nachdem der Reifen 10 vulkanisiert worden ist.

Unter Bezug auf Figur 2 sind die Rippen 49 so voneinander beabstandet, daß eine Vielzahl von Rillen 52 abwechselnd zwischen den Rippen 49 liegt und die entsprechenden Reifenflächen ein gewelltes Aussehen erhalten. Jede der Rippen 49 ist vorzugsweise in einer Radialebene des Reifens 10 gelegen, aber der von den Rippen mit den durch sie verlaufenden Radialebenen gebildete Winkel kann bis zu 10 Grad in beiden Richtungen variieren. Die bevorzugte Querschnittsgestalt der

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Rippen 49 ist sinusförmig, wie in Figur 2 gezeigt. Jedoch können andere Querschnittsformen verwendet werden, beispielsweise dreieckig oder sägezahnförmig.

Eine Punktion der Rippen 49 besteht darin, die Schultern zu festigen und zu versteifen durch Verstärkung des Reifens 10 in den Bereichen der Schultern in radialer Richtung, das heißt, in einer Richtung, die allgemein senkrecht zu der Straßenfläche ist, auf welcher der Reifen 10 läuft, um eine Berührung der Schultern 14 mit dem Boden zu verhindern, während der drucklose Reifen durch die Fußspur läuft. Jede der Rippen 49 ist dabei so angeordnet, daß sie mit einer minimalen Materialmenge sehr wirksam für solch eine Verstärkung sorgt. Also wird aufgrund der geometrischen Anordnung der Rippen 49 mit einer minimalen Gewichtsvermehrung eine optimale Festigkeit erhalten.

Um die Verstärkungseigenschaft der Rippen 49 in der Radialri htung weiter zu verbessern, sind die Rippen bzw. auch die Rillen 52 an der Innenseite und der Außenseite der Schultern 14 übereinstimmend beabstandet, so daß die auf der einen Seite denen auf der anderen Seite gegenüberstehen. Eine Welligkeit der Corde des Lagenverεtärkungsaufbaus 30, welche normalerweise dazu neigen würde, während des Vulkanisierprozesses aufzutreten, wird auch durch diese Abstandsbemessung vermieden.

Mit "übereinstimmend beabstandet" ist gemeint, daß die Rippen 49 und die Rillen 52 an den Flächen 50 und 51 der Schultern 14 einander gegenüber positioniert sind. Dies schafft abwechselnd, wie in Figur 2 gezeigt, eine minimale Dicke (e) des Reifens 10 an der Schulter 14, welche der Dicke einer

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Schulter ohne darauf ausgebildete Ripped sowie eine'maximale Dicke (t), die gleich der Dicke der Schulter zuzüglich der Maximaldicke einer Rippe 49 an der Innenfläche 50 und der

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- 18 Maximaldicke einer Rippe an der Außenfläche 51 ist.

Der Bereich maximaler Dicke (t) an der Schulter 14 ist abhängig von der Belastung und den Reifendimensionen. Das Verhältnis der minimalen zur maximalen Dicke (e/t) liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 0,7. Der hier verwendete Begriff "Dicke" betrifft die Messung in einer Radialebene entlang einer Linie, die zu dem zu messenden Aufbau senkrecht ist.

Die Breite (b) einer Rippe 49 ist der Abstand von einem Punkt in einer Rille 52 zu einem entsprechenden Punkt in einer benachbarten Rille. Die Gesamtbreite einer Anzahl N von Rippen 49, die Seite an Seite liegen, ist gleich dem Produkt wN. Das Verhältnis 2w/(t-e) liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 5. Unter weiterer Bezugnahme auf die Figuren 1 und 3 sind in der bevorzugten Ausführungsform drei in Umfangsrichtung kontinuierliche verstärkende Festigkeitsglieder wie zum Beispiel Umfangsrippen 53 an der Außenfläche von jedem der Verbindungsabschnitte 22 zu deren Festigung ausgebildet. Jede der Rippen 53 erstreckt sich ohne Unterbrechung über den Umfang um den Reifen 10 herum, um Band- oder Reiffestigkeit vorzusehen. Die Rippen 5 3 sind beabstandet, um eine gewellte Oberfläche zu schaffen und bestehen aus einem elastomere^ Material, dessen Festigkeit ausreicht, um ein seitliches Ausbuchten des Reifens 10 axial nach außen während seines Betriebes in drucklosem Zustand zu beschränken. Die Rippen 53 tragen auch dazu bei, die Seitenwände 16 zwischen den Verbindungsabschnitten 22 und der Felge 20 in Schranken zu halten, wenn der Reifen 10 aufgepumpt ist. Die Umfangsrippen 53 können an die Oberfläche des Reifens 10 während der Vulkanisation angeformt oder angegossen werden. Sie können aber, falls erwünscht, durch einen beliebigen Prozeß gebildet und an die Oberfläche der Verbindungsabschnitte 22 entweder vor oder nach dem Vulkanisieren des Reifens 10 angeheftet werden auf jede Art, die sich mit guter Konstruktionspraxis verträgt.

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Bei Betrieb des Reifens 10 in drucklosem Zustand verbiegen sich die Seitenwände 16 so, daß die Querschnittsgestalt des Reifens im wesentlichen, wie in Figur 3 gezeigt,erscheint. Die Seitenwände 16 können aus einer elastomeren Mischung mit

2 einem Elastizitätsmodul von nicht weniger als 50 kg/cm , gemessen bei 10% Dehnung, bestehen. Die Seitenwände 16 weisen auch eine Kombination von Biegesteifheit, Krümmung und Dicke auf, die gemäß guter Ingenieurpraxis so bestimmt ist, daß die Seitenwände zwischen der Felge 20 und den Verbindungsabschnitten 22 unter allen Betriebszuständen des Reifens 10 in Schranken gehalten werden.

Zerhackte Fasern oder dgl. können in den Radialrippen 49 und den Umfangsrippen 53 vorgesehen sein. In Umfangsrichtung verlaufende (nicht gezeigte) Stangenglieder können auch zwischen den Rippen 49 angeordnet sein, um Querglieder für zusätzliche Festigkeit zu schaffen. Ein geeignetes Schmiermittel 54 kann in dem Reifenhohlraum angeordnet sein, um die Reibung zwischen den Innenflächen des Reifens 10 zu vermindern und eine Kühlung des Reifens bei Betrieb in dem drucklosen Zustand zu schaffen.

Da es nicht erforderlich ist, daß die Montageabschnitte 18 Drahtkerne enthält, wie sie bei herkömmlichen Reifen verwendet werden, ist die Felge 20, auf welcher der Reifen 10 montiert ist, so aufgebaut, daß sie im wesentlichen die Montageabschnitte umschließt, wie in den Zeichnungen gezeigt, und ein Mittel zum Festhalten der Montageabschnitte auf der Felge bei Verwendung des Reifens in dem drucklosen Zustand bildet.

Die Felge 20 umfaßt, wie in Figur 1 gezeigt, einen zentralen Ring 56 und zwei äußere Ringe 58 und 60. Der zentrale Ring 56 und einer der äußeren Ringe 58 oder 60 umschließt im wesentlichen jeden Montageabschnitt 18 an seinen radial inneren und axial inneren und äußeren Flächen. Montagesitze 62 und 64

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sind an dem zentralen Ring 56 vorgesehen zum Abdichten der ilontageabschnitte 18 gegen die Felge ?0, um eine Reifenhohlraum-Abdichtung zu schaffen.

Wenigstens drei über den Umfang der Felge 20 beabstandete, selbstverriegelnde Halteklinken 66 sichern die Felgenanordnung und halten die äußeren Ringe 58 und 60 gegen seitliche Kräfte fest, das heißt, Kräfte, die darauf in Axialrichtung wirken. Eine (nicht gezeigte) Sicherheitsschraube oder ähnliche Befestigung kann hinzugefügt werden, um die Felgenverriegelung sicherzustellen.

W'-'hrend bestimmte repräsentative Ausführungsformen und Einzelheiten zum Zweck der Erläuterung der EJrfindung gezeigt worden sind, leuchtet es dem Fachmann ein, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken oder Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Der /Patentanwalt

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Claims

The Goodyear Tire & Rubber Company
Akron, Ohio 44316 / V. ST. A.

Ansprüche:

Pneumatischer Reifen, der zum Betrieb im aufgepumpten und drucklosen Zustand geeignet ist, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Körper (10) aus elastomerem Material, einen sich über den Umfang erstreckenden, den Boden berührenden Laufflächenabschnitt (12) an der äußeren Peripherie des Körpers (10), ein Paar Schulterabschnitte (14), die an den Laufflächenabschnitt (12) anschließen und sich axial auswärts und radial einwärts von dem Laufflächenabschnitt zu einem Paar Verbindungsabschnitten (22) erstrecken, ein Paar Seitenwände (16), die sich radial und axial einwärts von den Verbindungsabschnitten (22) zu einem Paar voneinander beabstandeter Montageabschnitte (18) zur Montage auf einer Felge (20) erstrecken, einen in Umfangsrichtung kontinuierlichen Verstärkungslagenaufbau (30), der sich zwischen den Verbindungsabschnitten (22) erstreckt, sowie eine Vielzahl von über den Umfang beabstandeten Verstärkungsrippen (49) auf wenigstens einer Fläche (50,51) jedes Schulterabschnitts (14), die sich von den Verbindungsabschnitten (22) zu dem Laufflächenabschnitt (12) erstrecken.
2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Seitenwände (16) eine gekrümmte Gestalt hat, um der Auswärtsexpansion der Seitenwände zu widerstehen.
3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich Rippen (49) entlang.der Außenfläche (51) jeder Schulter (14) zwischen den Verbindungsabschnitten (22) und dem Laufflächenabschnitt (12) erstrecken und sich auch Rippen(49) entlang

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der Innenfläche jeder Schulter (14) zwischen den Verbinddungsabschnitten (22) und dem Laufflächenabschnitt (12) erstrecken, wobei die Breite der Rippen (49) an der Innenfläche (50) jeder Schulter (14) im wesentlichen gleich der Breite der Rippen (49) an der Außenfläche (51) der Schulter (14) ist, und wobei die Rippen auf den gegenüberliegenden Flächen der Schulter relativ zueinander derart beabstandet sind, daß die Maximaldicke (t) des Reifens bei der Schulter (14) im wesentlichen gleich der Dicke (e) der Schulter zuzüglich der maximalen Dicke einer Rippe (49) an der Außenfläche (51) der Schulter zuzüglich der maximalen Dicke einer Rippe (49) an der Innenfläche (50) der Schulter ist und die Minimaldicke des Reifens bei der Schulter (14) im wesentlichen gleich der Dicke (e) der Schulter ohne darauf befindliche Rippen (49) ist.
4. Reifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine in Umfangsrichtung kontinuierliche Verstärkungsrippe (53) an der Außenfläche jedes der Verbxndungsabschnxtte (22), wobei sich die Rippe (53) vollständig um den Reifen herum erstreckt.
5. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Rippen (49) im wesentlichen in einer Radialebene des Reifens angeordnet ist.
6. Pneumatischer Reifen, der zum Betrieb im aufgepumpten und drucklosen Zustand geeignet ist, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Körper (10) aus elastomerem Material, einen sich über den Umfang erstreckenden, den Boden berührenden Laufflächenabschnitt (12) an der äußeren Peripherie des Körpers (10), ein Paar Schulterabschnitte (14), die an den Laufflächenabschnitt (12) anschließen und sich axial auswärts und radial einwärts von dem Laufflächenabschnitt (12) zu einem Paar Verbindungsabschnitten (22) erstrecken, ein Paar Seitenwände (16), die sich radial und axial einwärts von dem

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Verbindungsabschnitt (22) zu einem Paar voneinander beabstandeter Montageabschnitte (18) zur Montage auf einer Felge (20) erstrecken, einen in Umfangsrichtung kontinuierlichen Verstärkungslagenaufbau (30), der sich zwischen den Verbindungsabschnitten (22) erstreckt sowie wenigstens eine in Umfangsrichtung kontinuierliche Verstärkungsrippe (53) an der Außenfläche von jedem der Verbindungsabschnitte (22), wobei sich die Rippe (53) vollständig um den Reifen herum erstreckt.
7. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Seitenwände (16) eine gekrümmte Gestalt hat, um der Auswärtsexpansion der Seitenwände zu widerstehen.
8. Pneumatischer Reifen, der zum Betrieb im aufgepumpten und drucklosen Zustand geeignet ist, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Körper (10) aus elastomerem Material, einen sich über den Umfang erstreckenden, den 3oden berührenden Laufflächenabschnitt (12) an der äußeren Peripherie des Körpers (10), ein Paar Schulterabschnitte (14), die an den Laufflächenabschnitt (12) anschließen und sich axial auswärts und radial einwärts von dem Laufflächenabschnitt (12) zu einem Paar Verbindungsabschnitten (22) erstrecken, ein Paar Seitenwände (16), die sich radial und axial einwärts von den Verbindungsabschnitten (22) zu einem Paar voneinander beabstandeter Montageabschnitte (18) zur Montage auf einer Felge (20) erstrecken, einen in Umfangsrichtung kontinuierlichen Verstärkungslagenaufbau (30), der sich zwischen den Verbindungsabschnitten (22) erstreckt und wenigstens zwei überlappende Lagen (32) von Verstärkungscorden umfaßt, welche Lagen sich von dem Laufflächenabschnitt (12) zu den Verbindungsabschnitten (22) erstrecken, wobei die Corde einer der überlappenden Lagen entgegengesetzt den Corden der anderen der überlappenden Lagen (32) liegen und die Corde der überlappenden Lagen unter einem Winkel von 35 bis 55 Grad relativ zu der Umfangsmittenebene des Reifens angeordnet sind·

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9. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die überlappenden Lagen (32) des Verstärkungslagenaufbaus (30) gefaltet sind,.um einen umgeschlagenen Ring (36) in jedem der Verbindungsabschnitte (22) zu bilden, wobei der umgeschlagene Ring eine konkave radial innere Fläche (41) und eine konvexe radial äußere Fläche (43) aufweist, und daß der Reifen einen Kern (35) in jedem der Verbindungsabschnitte (22) umfaßt, um welchen herum die überlappenden Lagen (32) gefaltet sind, um den umgeschlagenen Ring (36) zu bilden, wobei der Kern (35) einen Elastizität:
Dehnung aufweist.

2 einen Elastizitätsmodul von wenigstens 100 kg/cm bei 10%
10. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Seitenwände (16) eine gekrümmte Gestalt hat, um einer Auswärtsexpansion der Seitenwände zu widerstehen.
11. Reifen nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch wenigstens eine in Umfangsrichtung kontinuierliche Verstärkungsrippe (53) an der Außenfläche jedes der Verbindungsabschnitte (22), wobei sich die Verstärkungsrippe (53) vollständig um den Reifen herum erstreckt.
12. Reifen nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Verstärkungsrippen (49) an wenigstens einer Fläche von jedem der Schulterabschnitte (14), welche Rippen sich von den Verbindungsabschnitten (22) zu dem Laufflächenabschnitt (12) erstrecken, wobei jede der Rippen (49) unter einem Winkel von 0 bis 10 Grad relativ zu einer Radialebene angeordnet ist, welche durch die Rippe verläuft.und ferner dadurch gekennzeichnet, daß die über den Umfang beabstandeten Rippen (49) sich entlang der Innen- und der Außenfläche (50,51) jeder der Schultern C14) zwischen den Verbindungsabschnitten (22) und dem Laufflächenabschnitt (12) erstrecken, wobei die Breite der Rippen an der Innenfläche (50) der Schulter (14) im wesentlichen gleich

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der Breite der Rippen an der Außenfläche (51) der Schulter ist und die Rippen (49) auf den gegenüberliegenden Flächen der Schulter relativ zueinander derart beabstandet sind, daß die maximale Dicke (t) des Reifens bei der Schulter im wesentlichen gleich der Dicke (e) der Schulter zuzüglich der maximalen Dicke einer Rippe an der Außenfläche der Schulter zuzüglich der maximalen Dicke einer Rippe an der Innenseite der Schulter ist und die minimale Dicke (e) des Reifens bei der Schulter im wesentlichen gleich der Dicke der Schulter ohne darauf befindliche Rippenist.

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