DE3410857C2 - Guertelreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gürtelreifen für ein Motorrad.

Es ist bekannt, die bei derartigen Gürtelreifen auftretenden Instabilitäten beim Geradeauslauf in Form von Pendelbewegungen durch verschiedene Maßnahmen zu unterdrücken oder ganz zu beseitigen. Es ist dazu aus der DE-OS 32 31 548 bei einem Luftreifen für Zweiradfahrzeuge bekannt, unter der Lauffläche zwei umlaufende, zur Reifenmitte symmetrische Verstärkungsstreifen aus schräglaufendem Cordmaterial anzuordnen, um damit das Fahrverhalten zu stabilisieren und Pendelbewegungen zu minimieren.

Ferner ist es aus der DE-OS 32 28 011 bekannt, bei einem Halb-Gürtelreifen zur Verbesserung der Fahrstabilität die Seitenwände des Reifens zu versteifen, indem eine spitz zulaufende Gummieinlage vom Wulstring aus in Richtung auf die Lauffläche angeordnet wird.

Schließlich ist aus der DE-OS 30 05 543 ein Gürtelreifen mit einer Diagonalkarkasse, einem Gürtel und einem sich bis in die Seitenwand der Karkasse erstreckenden Laufflächenbereich bekannt, bei dem symmetrisch zur Mitte eine gummienthaltende Dämpfungsschicht vorgesehen ist. Diese als "spannungsaufhebend" bzw. "schwingungsabsorbierend" bezeichnete Dämpfungsschicht besteht aus Gummi und ist zwischen den beiden Lagen der Karkasse angeordnet. Sie erstreckt sich über einen Bereich, der etwa 10 bis 50% der Laufflächenbreite beträgt.

Durch diese Dämpfungsschicht soll das gefürchtete Pendeln des Motorrades vermieden werden, das dann auftritt, wenn bei hoher Geschwindigkeit das geradeausfahrende Motorrad durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch das Überfahren von Fahrbahnmarkierungen oder Bodenwellen, gestört wird und dadurch in Schwingungen gerät; dabei kann es zu merklichen Schwingungen des Lenkers um die Lenkachse kommen, die nur relativ langsam abklingen. Oft gerät hierbei der Fahrer des Motorrades in Panik, so daß Unfälle nicht ausgeschlossen sind.

Die zwischen den beiden Lagen der Karkasse angeordnete Dämpfungsschicht aus reinem Gummi zeigt zwar einen Weg auf, mit dem das Abklingen der Pendelschwingungen verkürzt werden kann, führt jedoch wiederum zu neuen Problemen: Zwischen den beiden Lagen der Karkasse entsteht nämlich ein Torsionsmoment, dessen Größe mit dem Abstand zwischen den beiden Lage zunimmt. Durch die Anordnung der Dämpfungsschicht zwischen den beiden Lagen wird das Torsionsmoment relativ groß, so daß sich die beiden Lagen der Karkasse voneinander lösen können, also die Karkasse nicht mehr die gewünschte Festigkeit hat. Dies macht sich insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten stark bemerkbar.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Gürtelreifen der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Probleme nicht mehr auftreten. Insbesondere soll ein Gürtelreifen vorgeschlagen werden, bei dem einerseits die erörterten Pendelschwingungen in gewünschtem Maße gedämpft und gleichzeitig die Festigkeit der Karkasse nicht beeinträchtigt wird.

Erfindungsgemäß weist ein derartiger Gürtelreifen für ein Motorrad die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß sich eine gewünschte, starke Dämpfung der Pendelschwingungen ergibt, weil die Dämpfungsstelle sich nur an einer Stelle befindet, wo relativ starke Bewegungen auftreten; diese Bewegungen werden in der Dämpfungsschicht in Wärme umgesetzt, die problemlos nach außen abgeleitet werden kann, weil sich die Dämpfungsschicht nicht in der Karkasse, sondern relativ nahe bei der Lauffläche befindet.

Beim Durchlaufen der Aufstandsfläche eines solchen Gürtelreifens erfolgt eine Zwangsverformung der Karkasse. Die durch den Innendruck des Reifens und die beim Fahren entstehende Fliehkraft vorgespannten Fäden der verschiedenen Lagen werden entlastet, wobei es sogar zu einer Stauchung kommen kann. Die Verformung einer aus gekreuzten Lagen bestehenden Karkasse setzt sich aus der Dehnung der Cordfäden und der Änderung des Winkels der Cordfäden zur Umfangsrichtung zusammen. Diese Winkeländerung ist mit einer Verformung des zwischen den Cordfäden befindlichen Gummis verbunden. Bei Verwendung von Cordfäden mit hohem Elastizitätsmodul ergibt sich nur eine eingeschränkte Corddehnung, während eine verstärkte Winkeländerung und damit Verformung des Gummis auftritt. Durch Verwendung einer hoch dämpfenden Gummimischung mit einem Verlustwinkel tan δ von mehr als 0,30 in der Dämpfungsschicht wird es möglich, einen Reifen herzustellen, dessen Dämpfungseigenschaften denen des herkömmlichen Gürtelreifens überlegen sind, d. h., die Pendelschwingungen klingen sehr viel schneller ab.

Dies wird ohne jede Beeinträchtigung der Festigkeit der Karkasse erreicht, da sich die Dämpfungsschicht nicht mehr zwischen den beiden Lagen der Karkasse befindet.

Die erwähnte Winkeländerung macht sich bei den beiden gekreuzten Dämpfungslagen in einer rautenförmigen Verformung bemerkbar, die in Verbindung mit den Dämpfungseigenschaften des Gummis zu der gewünschten, starken Dämpfungswirkung führt.

Obwohl im Prinzip die Karkasse einen beliebigen Aufbau haben kann, werden besonders gute Ergebnisse erreicht, wenn es sich um eine Semiradial- bzw. Radial-Karkasse handelt.

Der Gürtel sollte aus mindestens einer Cordlage bestehen, deren Fäden unter einem Winkel von 0 bis 8° zur Umfangsrichtung verlaufen. Der Elastizitätsmodul der Cordlage des Gürtels sollte zumindest 6000 N/mm² betragen.

Durch den extrem kleinen Zenit-Winkel des Gürtels hat die Karkasse in Umfangsrichtung einen hohen Elastizitätsmodul. Das Fliehkraftwachstum des Reifens wird dadurch nahezu vollständig reduziert, und die Kontur des Reifens ändert sich auch bei hohen Geschwindigkeiten kaum, so daß eine breite Aufstandsfläche gewährleistet ist. Ein Reifen mit einem solchen Gürtel hat also bei hoher Geschwindigkeit eine größere, zur Kraftübertragung dienende Fläche als ein herkömmlicher Motorradreifen. Aus dieser Vergrößerung der Aufstandsfläche ergibt sich wiederum ein reduzierter Abrieb und damit eine längere Lebensdauer.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine perspektivische Ansicht eines schichtweise aufgeschnittenen Gürtelreifens nach der Erfindung zeigt.

Dieser allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Gürtelreifen weist die übliche Innenplatte 12 auf, wie sie bei Schlauchlos-Reifen vorgesehen ist. Diese Innenplatte 12 ist von zwei übereinander angeordneten Cordlagen 14 und 16 umgeben, die gemeinsam die Karkasse bilden. Es handelt sich um eine Radialkarkasse, d. h., die Fäden der beiden Cordlagen der Karkasse verlaufen in einem Winkel von 90° zur Umfangsrichtung des Reifens.

Die beiden Cordlagen 14, 16 der Karkasse erstrecken sich in üblicher Weise von Wulst zu Wulst.

Als Alternative zu der dargestellten Ausführungsform kann jedoch auch eine Semiradial- oder gar eine Diagonal-Karkasse verwendet sein.

Auf den beiden Cordlagen 14, 16 der Karkasse sind zwei gekreuzte Cordlagen 18, 20 angeordnet, die die Dämpfungsschicht bilden und deren Fäden miteinander einen Winkel von 60 bis 90° einschließen. Die Fäden dieser beiden Cordlagen bestehen aus Reyon, Polyester oder Aramid und haben einen Elastizitätsmodul von mindestens 6000 N/mm². Die Gummimischung, in die Fäden der beiden Cordlagen 18, 20 eingebettet sind, haben einen Verlustwinkel von tan δ, der mindestens 0,30 beträgt. Die Fadeneinstellung, senkrecht zur Fadenrichtung gemessen, sollte nicht größer als 50 Fd/dm sein.

Wie man aus der Figur erkennt, verlaufen die Fäden der unteren Cordlage 18 etwa in einem Winkel von 56° und die Fäden der oberen Cordlage 20 etwa in einem Winkel von 135° zur Umfangsrichtung des Reifens.

In radialer Richtung sind die beiden Cordlagen 18, 20 gestaffelt, um einen kontinuierlichen Übergang zu gewährleisten, wobei sie symmetrisch zur Mittellinie des Reifens etwa 50 bis 60% der Breite der Lauffläche 24 des Reifens 10 einnehmen.

Auf den beiden Cordlagen 18, 20 der Dämpfungsschicht ist ein Gürtel mit einer einzigen Gürtellage 22 angeordnet, dessen Fäden unter einem Winkel von 0° zur Umfangsrichtung des Reifens 10 verlaufen. Der Elastizitätsmodul der Fäden der Gürtellage 22 sollte mindestens 6000 N/mm² betragen.

Auf dem Gürtel 22 befindet sich schließlich die übliche Lauffläche 24 des Reifens 10, die bei einem Motorradreifen relativ weit bis in die Seitenwand hineinreicht.

Claims (3)

1. Gürtelreifen für ein Motorrad

• a) mit einem sich bis in die Seitenwand erstreckenden Laufflächenbereich,
• b) mit einer Karkasse (14, 16),
• c) mit einem Gürtel (22), der mindestens eine Cordlage aufweist, deren Fäden unter einem Winkel von 0 bis 8° zur Umfangsrichtung verlaufen, und
• d) mit einer symmetrisch zur Reifenmitte angeordneten, Gummi enthaltenden Dämpfungsschicht, die zwischen der Karkasse (14, 16) und dem Gürtel (22) angeordnet ist und aus zwei gekreuzten Cordlagen (18, 20) besteht, deren Fäden miteinander einen Winkel von 60 bis 90° einschließen und einen Elastizitätsmodul von mehr als 6000 N/mm² sowie eine Fadeneinstellung von maximal 50 Fd/dm besitzen und einer Gummimischung der beiden Cordlagen (18, 20), die einen Verlustwinkel tan δ von mehr als 0,30 hat.

2. Gürtelreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden der Cordlagen (18, 20) aus Reyon, Polyester oder Aramid bestehen.

3. Gürtelreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul der Fäden des Gürtels (22) mindestens 6000 N/mm² beträgt.