DE3414745A1

DE3414745A1 - Fahrzeugreifen, insbesondere selbsttragender fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE3414745A1
Application number: DE19843414745
Authority: DE
Inventors: Guiseppe Mailand/Milano Tavazza
Original assignee: Pneumatici Pirelli SpA Mailand/milano Soc; Pirelli Pneumatici SpA; Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli Tyre SpA
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1984-04-18
Publication date: 1984-10-18
Also published as: GB8410059D0; BR8401926A; JPS59206211A; AR231818A1; ES279162U; GB2138367B; SE8402085L; NL8401260A; IT8320655A0; AT386569B; LU85324A1; IT1160797B; SE8402085D0; ATA126984A; FR2544256A1; GB2138367A; ES279162Y; BE899391A; FR2544256B1

Description

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W 45 102 (Gh/sm) ~S '

Fahrzeugreifen, insbesondere selbsttragender Fahrzeugreifen

Die Erfindung betrifft selbsttragende Reifen, d. h. solche Reifen, die selbst im luftlosen Zustand über eine beachtliche Strecke und mit nicht zu niedriger Geschwindigkeit gefahren werden können, ohne daß irgendeine Berührung zwischen der Innenfläche der Seitenwand und der Innenfläche des LaufStreifens hervorgerufen wird, was ein charakteristischer Zustand bei Reifen ist, die ein Laufen im flachen Zustand ertragen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Radialreifen, d. h. Reifen, bei denen die sich von einem Wulst zu dem anderem Wulst erstreckenden Karkassenschnüre in einem Winkel von 9 0° oder in einem von 90° geringfügig verschiedenen Winkel schräg zur Äquatorialebene des Reifens liegen.

Reifen der genannten Art sind bereits bekannt. Diese bekannten Reifen haben eine Karkassenausführung, die ein Profilstück aus elastomerem Material aufweist, welches beträchtliche Dicke und hohe Härte hat und in die Reifenseitenwände eingesetzt ist. Dieses Profilstück kann axial außerhalb der Karkassenlagen, zwischen den Karkassenlagen oder auch axial innerhalb der Karkassenlagen angeordnet sein.

Der Zweck des oben genannten Profilstückes, welches gewöhnlichen linsenartigen Querschnitt hat, der sich in Richung gegen seine Enden verjüngt, wobei diese Enden sich in Richtung des Wulstes bzw. in Richtung des Lauf-

Streifens erstrecken, besteht darin, eine wirksame Tragwirkung für die Last zu schaffen, die auf dem Rad ruht/ wenn zufolge eines Luftverlustes des Reifens die Tragwirkung zumindestens teilweise nicht vorhanden ist, die gewöhnlich von der im Reifen enthaltenen Luft ausgeübt wird.

Diese bekannten Reifen haben einen Nachteil, der darin besteht, daß während des Fahrens im luftlosen Zustand das linsenförmige Kautschukprofilstück, welches durch zyklische Druckbeanspruchungen als Folge der Wirkung des Fahrzeuggewichtes, welches auf den Reifenseitenwänden liegt, in hohem Ausmaß überbeansprucht wird, eine beträchtliche Leistung absorbiert, wodurch viel Wärme erzeugt wird, die schwierig abzuführen ist und die zunehmende Verringerung der Widerstandseigenschaften der gesamten Reifenausführung bewirkt, und insbesondere eine Verringerung des verkautschukten Schnurstoffes oder der Schnüre in den Karkassenlagen und des Profilstücks selbst hervorruft.

Diese zunehmende Verschlechterung der Eigenschaften der den Reifen bildenden Elemente und demgemäß der allgemeinen Reifenausführung führt zu einer Begrenzung der Strekke, die mit dem Reifen noch gefahren werden kann, und der Geschwindigkeit des Fahrens im luftlosen Zustand des Reifens. Weiterhin ergibt es sich, daß nach dem Fahren im luftlosen Zustand allgemein der Reifen in großem Ausmaß beschädigt ist und nicht wiederhergestellt oder wiederverwendet werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist gefunden worden, daß es möglich ist, die genannten Grenzen beim Fahren des Reifens im luftlosen Zustand beträchtlich zu erwei-

tern bzw. hinauszuschieben. Demgemäß besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, einen selbsttragenden Reifen zu schaffen, der die oben genannten Nachteile bekannter selbsttragender Reifen nicht aufweist. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen selbsttragenden Reifen zu schaffen, der mit einer neuen Ausführung versehen ist, die in neuartiger Weise wirkt derart, daß der Reifen unter Last und im luftlosen Zustand über lange Strecken und mit hoher Geschwindigkeit gefahren werden kann, wobei dies während der Betriebslebensdauer des Reifens mehrere Male stattfinden kann.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Reifen für Fahrzeugräder, insbesondere ein selbsttragender Reifen, der versehen ist mit einer Textilkarkasse, die zwei Lagen oder Gruppen von Lagen aufweist, einem Laufstreifen, der in der Kronenzone der Karkasse angeordnet ist, mit einem ringförmigen in Umfangsrichtung undehnbaren Verstärkungsgebilde, welches zwischen der Karkasse und dem Laufstreifen angeordnet ist, mit Seitenwänden und Wulsten zum Verankern des Reifens an einer entsprechenden Montagefelge, wobei die Wulste einen ringförmigen in Umfangsrichtung undehnbaren Verstärkungskern aufweisen, und mit einem aus elastomerem Material bestehenden Füllstück, welches im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt hat und welches radial über dem ringförmigen Verstärkungskern liegt, wobei die Karkassenlagen von innen nach außen um den ringförmigen Verstärkungskern herumgelegt sind, und wobei die Seitenwände des Reifens ein ringförmiges aus elastomerem Material bestehendes Profilstück aufweisen mit im wesentlichen linsenförmigem Querschnitt, welches sich zwischen den Wulsten und der Kronenzone erstreckt und welches seine maximale Dicke an der radial äußeren Hälfte der Seitenwand besitzt. Ein solcher Reifen ist ge-

maß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das linsenförmige Profilstück zwischen die Lagen oder Gruppen von Lagen der Karkasse eingesetzt ist und eine ISO-Härte, die 47 nicht überschreitet, und eine Wärmestabilität, definiert als Zerstörungszeit einer Testprobe des elastomeren Materials an dem Goodrich Flexometer, von nicht weniger als 20 min hat.

Vorzugsweise hat das elastomere Material dieses linsenförmigen Profilstückes einen mechanischen Wert tg δ, der 0,0750 nicht überschreitet, und einen dynamischen Elastizitätsmodul, der 4 Megapascal (MPa) nicht überschreitet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das radial äußere Ende des linsenförmigen Profilstückes in Richtung zur Innenseite des Reifens in gegenseitig übergreifender oder überlappender Lage mit dem ringförmigen Verstärkungsgebilde über eine axiale Strecke, die 15 % der Gesamtbreite des ringförmigen Verstärkungsgebildes nicht überschreitet, während das radial innere Ende über die axial äußere Lage oder Gruppen von Lagen der Karkasse das Füllstück auf einer Strecke übergreift, die 2 0 % der Querschnittshöhe des Reifens nicht überschreitet. Das Füllstück erstreckt sich zweckmäßig radial nach außen über eine Höhe, die nicht kleiner als 15 % der Querschnittshöhe des Reifens ist.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform eines Reifens gemäß der Erfindung übergreift das radial innere Ende des linsenförmigen Profilstückes über dem Füllstück eine Kante einer Textilschnurstoffverstärkung, die axial auswärts der um den Wulstkern herumgelegten Karkassenlagenenden angeordnet ist und die sich von dem ringförmigen Wulstkern bis zu einer Höhe radial erstreckt, die 40 %

der Querschnittshöhe des Reifens nicht überschreitet. Weiterhin sind die Karkassenlagen mit Textilschnüren verstärkt, und zwar mit natürlichen und/oder künstlichen Textilschnüren, die gegenüber Wärme beständig sind und die vorzugsweise aus Rayon oder aus einem aromatischen Polyamid bestehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Die einzige Figur ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Querschnittsansicht eines Reifens gemäß der Erfindung.

Gemäß der Zeichnung weist der Reifen eine zweilagige Textilkarkasse mit radial verlaufenden Schnüren auf, die aus zwei Rayonlagen 1 und 2 gebildet ist, die an ihren Enden von innen nach außen jeweils um einen ringförmigen Wulstverstärkungskern 3 herumgelegt sind.

Alternativ kann die Anzahl der Karkassenlagen auch größer als 2 sein, jedoch sind die Lagen dann immer in zwei Gruppen unterteilt, die voneinander getrennt sind.

In der Kronenzone des Reifens ist ein Laufstreifen 4 aus elastomerem Material angeordnet, dem mittels eines Formungsvorganges ein Laufflächenprofil gegeben ist.

Zwischen dem Laufstreifen 4 und der Karkasse 1, 2 ist ein ringförmiges, in Umfangsrichtung undehnbares Verstärkungsgebilde üblicher Art angeordnet, welches gewöhnlich als "Gürtel" bezeichnet wird. Der Gürtel weist bei einem Reifen gemäß der Erfindung beispielsweise zweckmäßig zwei Metallschnurlagen 5 und 6 auf, deren Schnüre in jeder Lage parallel zueinander verlaufen, die Schnüre der benachbarten Lage kreuzen und mit Bezug auf die Umfangsebene

des Reifens symmetrisch angeordnet sind. Weiterhin weist der Gürtel zweckmäßig eine weitere Lage 7 aus Textilschnüren auf, beispielsweise aus Polyamid, und diese Lage 7 ist radial außerhalb der Metallschnurlagen 5 und 6 angeordnet und hat eine Breite derart, daß sie die Enden der Metallschnurlagen 5, 6 überdeckt.

Die Gesamtbreite L des Gürtels, von der in der Zeichnung nur der Teil L/2 dargestellt ist, entspricht dem Abstand zwischen den beiden Umfangslinien, die in der Mittelebene jeder Versetzung zwischen der breitesten und der schmälsten Metallschnurlage verlaufen.

In einer Lage radial auswärts des Wulstkernes 3 ist ein ringförmiges Füllstück 8 angeordnet, welches aus einer Masse hoher Härte gebildet ist und sich radial nach außen erstreckt. Der Wulst ist zweckmäßig weiterhin verstärkt durch die Verwendung eines Textilschnurstreifens 9, dessen Schnüre vorzugsweise aus Polyamid bestehen und mit Bezug zur Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel von 22 schräg verlaufen, wobei der Winkel jedoch im Rahmen der Erfindung zwischen 20 und 25 liegen kann.

Der Verstärkungsstreifen 9 ist axial auswärts des Füllstückes 8 und der um den Wulstkern 3 herumgelegten Karkassenlagenenden angeordnet,und er erstreckt sich von einer Stelle auswärts des Wulstkernes 3 bis zu einer Höhe g, die 40 % der Querschnittshöhe H des Reifens nicht überschreitet.

Zwischen den Karkassenlagen 1 und 2 in der Reifenseitenwand ist ein aus elastomerem Material bestehendes Profilstück angeordnet, welches linsenförmigen Querschnitt hat und welches seine maximale Dicke in der äußeren Hälfte der

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-χ-

radialen Höhe der Seitenwand hat. Das Profilstück 10 verjüngt sich in Richtung gegen seine Enden, die sich radial in Richtung zum Laufstreifen 4 bzw. zum Wulstkern 3 erstrecken.

Das elastomere Material, aus welchem das linsenförmige Profilstück 10 gebildet ist, ist ein sehr weiches Material, welches von sich aus im wesentlichen ungeeignet ist dafür, irgendeine Tragwirkung für die Last zu entwickeln, die auf den Rädern liegt, wenn der Reifen sich in luftlosem Zustand befindet. Gemäß der Erfindung überschreitet die Härte dieses Materials, gemessen nach dem Standard ASTM 1415-81, zweckmäßig den Wert 47 nicht. In gleicher Weise soll der dynamische Elastizitätsmodul nicht größer als 6 Megapascal, und vorzugsweise nicht größer als 4 Megapascal, sein.

Eine Haupteigenschaft des Materials des Profilstückes muß darin bestehen, daß es eine sehr hohe Anzahl von Arbeitskreisläufen erträgt, wenn die Seitenwand des luftlosen Reifens sich beim Fahren unter Last biegt, ohne übermäßige Energie oder Leistung zu absorbieren und ohne viel Wärme zu entwickeln, wobei diese Eigenschaften selbst bei hoher Temperatur während langer Zeit und trotz wiederholten Fahrens des Reifens im luftlosen Zustand konstant bleiben.

Diese Eigenschaften sind sichergestellt dann, wenn das elastomere Material eine Wärmestabilität von nicht weniger als 20 min und einen mechanischen tg δ hat, der 0,075 nicht überschreitet, wobei die Wärmestabilität definiert ist als die Zeit, die erforderlich ist, um eine Testprobe des elastomeren Materials an einem Goodrich Flexometer unter vorbestimmten Bedingungen und in Übereinstimmung

At

-M-

mit dem Standard ASTM 623-78 zu zerstören. Die Wärmestabilität eines Materials ist, genauer gesagt, seine Fähigkeit, ernsthaften dynamischen Beanspruchungen während' einer langen Zeitperiode zu widerstehen, d. h. seine physikalischen und chemischen Eigenschaften konstant zu halten trotz der langzeitigen dynamischen Ermüdung, die es zu ertragen hat und der sich daraus ergebenden Temperaturerhöhungen, die das Bestreben haben, die chemischen Vernetzungsknoten der Vulkanisation zu zerstören, was zu einer Verschlechterung der Struktur bzw. Ausführung und demgemäß seiner Verhaltenseigenschaften führen würde.

Aus vorstehenden Ausführungen ergibt es sich, daß die verwendete Masse derartige Eigenschaften haben sollte, daß irgendwelche Temperaturerhöhungen als Folge von dynamischen Beanspruchungen minimiert sind, was bedeutet, daß die Masse oder das Material niedrige Werte für den dynamischen Elastizitätsmodul und für den mechanischen tg δ haben muß, welcher den Hystereseverlust darstellt. Dieser bekannte Parameter ist proportional zu der aufgezehrten Energiemenge mit Bezug zu der maximalen auferlegten oder angelegten elastischen Energie.

Für eine Bestimmung, welche Massen oder Materialien den Anforderungen gemäß der Erfindung hinsichtlich der Wärmestabilität genügen, wurde gefunden, daß es zweckmäßig ist, das Goodrich Flexometer zu verwenden in Übereinstimmung mit dem oben genannten ASTM-Standard.

Das Goodrich Flexometer weist eine Stange auf, die derart angeordnet ist, daß sie auf einem Messerblatt balanciert, um auf diese Weise zwei Waagearme zu bilden.

/3

Zwei Gewichte von jeweils 24 kg sind an den beiden Balken der Waagearme angebracht, um das Trägheitsmoment in dem System zu erhöhen und um auf diese Weise irgendwelche Eigenschwingungen zu dämpfen.

Die zu messende oder zu untersuchende Testprobe wird zwischen der Stange (an der Seite, die der Seite der Anordnung der Gewichte gegenüberliegt, und an einer Stelle nahe dem Schwenkpunkt) und dem Kopf eines Kolbens angeordnet, der die Testprobe axial unter Druck sinusförmig beanspruchen kann entsprechend einer auferlegten oder vorbestimmten Form und mit einer vorbestimmten Frequenz.

Eine Testlast ist an dem Stangenende angebracht, welches mit Bezug auf den Schwenkpunkt auf der Seite liegt, die sich gegenüber der Seite befindet, an welcher die Testprobe angeordnet ist.

Eine Mikrometerschraube ermöglicht ein Verschieben der Abstützbasis der Testprobe in beiden Richtungen rechtwinklig zu der Stange in der Richtung des Kolbenkopfes, so daß durch Auswahl dieses Abstandes und des Gewichtes der Testlast es möglich wird, die Testprobe einer anfänglichen Vorbelastung zu unterwerfen, wobei die Richtung der Beanspruchungen absolut oder genau axial beibehalten wird.

Der Test wird ausgeführt dadurch, daß die Testprobe einem kontinuierlichen zyklischen Zusammendrücken unterworfen wird, bis der Reißpunkt oder Bruchpunkt erreicht ist. Weiterhin wird die Temperatur der Probe gemessen, und zwar sowohl vor als auch nach dem Test.

Die Zeit, die benötigt wird, bis der Reiß- oder Bruchpunkt

AH

der Testprobe erreicht ist, und die gemessene Temperaturerhöhung bestimmen in angemessener Weise die Wärmestabilitätseigenschaft des getesteten elastomerem Materials.

Es ist gefunden worden, daß die am meisten kennzeichnenden Testbedingungen dargestellt sind durch eine Frequenz der sinusförmigen Schwingungen an dem Kolben von 30 Hz mit einer auferlegten Verformung zwischen zwei spitzen oder hohen Punkten der Sinuswelle von 6,35 mm, mit einer statischen Last an der Stange von 48,46 lbs (Gewicht) entsprechend einer Vorbelastung an der Testprobe von 489 Newton, und mit einer Anfangstemperatur der Testprobe von 100⁰C.

Unter den genannten Testbedingungen durchlaufen die Materialien oder Massen gemäß der Erfindung eine Testzeit von nicht weniger als 20 min, wobei weiterhin am Ende des Tests die Temperaturerhöhung 25°C nicht überschreitet.

Soweit es den dynamischen Elastizitätsmodul und den mechanischen tg δ betrifft, so wurden diese Eigenschaften dadurch bestimmt, daß die zu prüfende Testprobe aus dem elastomeren Material, die zylindrische Gestalt mit einer Höhe von 26 mm und einem Durchmesser von 29 mm hatte und unter einer Vordruckbelastung von 20 % stand, einer zyklischen sinusförmigen Verformung unterworfen wurde einer Amplitude von 6 % der Höhe der unverformten Testprobe, wobei die Verformung hervorgerufen wurde durch eine servohydraulische Vorrichtung, die von einem Computer gesteuert wurde, der den Bereich bzw. die Fläche W des Hysteresekreislaufes (ausgedrückt in Joules/m ), den maximalen Beanspruchungswert s (in Pascal), und den maximalen Verformungswert d maß, wobei dann demgemäß der mechanische

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AS

tg δ = tg aresin

_S

und der dynamische Elastizitäts

modul E¹ =

/Tsd

cos δ berechnet wurde.

Nachstehend wird als ein mögliches Beispiel ein Rezept für eine Masse angegeben, die sich für die Verwendung in einem Reifen gemäß der Erfindung als zweckmäßig erwiesen hat. Gleichzeitig werden die wichtigsten physikalischen Eigenschaften angegeben, wie sie an der vulkanisier ten Masse festgestellt wurden.

Gew.
je 100 Teile Kautschuk

Malaysischer Standard-Kautschuk Type Zinkoxid

Stearinsäure

Antioxidans, Flectol-H (von Monsanto) Isopropylphenyl-p-phenylendiamin Mikrokristallines Wachs

Verarbeitungshilfsmittel auf der Basis von Fettsäuresalz, Polyplastol-6 (von Bozzetto)

Ruß N-326

N-Qxydiäthylenbenzothiazol-2-sulfenamid Diphenyldimethylthiuramdisulfid

Härtungs-und Vulkanisiermittel, Sulfasan-R (von Monsanto)

100,00 5,00 2,50 1,00 1,50 1,50

3,00 20,00 1,50 0,375

2,00

Eigenschaften

Wärmestabilität

Dynamischer Elastizitätsmodul Mechanischer tg δ

Temperaturerhöhung bei Testende min

3,175 MPa

0,072
18°C

Gemäß der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das linsen-

AG

förmige Profilstück 10, welches aus einem elastomeren Material gebildet ist, welches die oben genannten Eigenschaften hat, an seinem radial äußeren Ende axial nach innen unter den Gürtel und bis zu einer Stelle, deren Abstand b vom Seitenende des Gürtels 12,5 % der Gesamtbreite des Gürtels beträgt und demgemäß kleiner als 15 % der Gürtelbreite ist.

Wie ersichtlich, bilden der Gürtel und das linsenförmige Profilstück 10 eine sich axial erstreckende Zone gegenseitigen Übergreifens oder Überlappens innerhalb der oben genannten Grenzen.

In der unteren Zone der Seitenwand in Richtung gegen den Wulstkern 3 besitzt das linsenförmige Profilstück 10 einen Abschnitt, der sich in gegenseitigem Übergreifen oder Überlappen zu dem Füllstück und zu dem gegebenenfalls vorhandenen Verstärkungsreifen 9 befindet derart, daß in dieser Zone eine zunehmende Versteifung hervorgerufen ist, die erforderlich ist, um beim Fahren auf der Straße gute Verhaltenseigenschaften des Reifens hervorzurufen. Demgemäß übergreift oder überlappt das linsenförmige Profilstück 10 das Füllstück 8 über die Karkassenlage oder über die Gruppe der äußeren Karkassenlagen 2 über eine Strecke C, die 20 % der Querschnittshöhe des Reifens nicht überschreitet.

Die Zone, in welcher die Überlappung auftritt, kann sich in den Seitenwänden des Reifens innerhalb gewisser Grenzen ändern. In jedem Fall ist die radiale Höhe f des Füllstückes 8 nicht kleiner als 15 % der Querschnittshöhe des Reifens.

Hinsichtlich des gegebenenfalls vorhandenen äußeren ver-

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stärkenden Textilschnurstreifens 9 wird es bevorzugt, daß seine radiale Höhe g 40 % der Querschnittshöhe des Reifens nicht überschreitet. Weiterhin bietet das im Querschnitt linsenförmige Profilstück 10 seine maximale Dicke im radial äußeren Teil der Seitenwand dar. Diese Dicke liegt vorzugsweise zwischen 3 % und 6 % der maximalen Breite (Sehne) des Reifens.

Es ist gefunden worden, daß ein Reifen gemäß der Erfindung im vollständig luftlosen Zustand über eine beträchtlich große Strecke und auch mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit gefahren werden kann, wobei außerdem eine beträchtliche Verlängerung der Betriebslebensdauer des Reifens erhalten ist. Diese Vorteile ergeben sich aus der Tatsache, daß gemäß der Erfindung das frühere Konzept aufgegeben worden ist, die auf dem luftlosen Reifen liegende Last durch die in den Seitenwänden angeordnete oder vorhandene Masse zu tragen. Dieses alte Konzept wurde aufgegeben zugunsten des neuen und erfinderischen Konzeptes, gemäß welchem vorherrschend die Karkassenlagen veranlaßt werden, zu arbeiten, und nicht irgendeine in der Seitenwand angeordnete Masse.

Es ist zu verstehen bzw. zu berücksichtigen, daß ein elastomeres Material im wesentlichen ein volumetrisch nicht komprimierbares Material ist. Wenn ein solches Material unter Druck in einer gewissen Richtung verformt wird, dehnt es sich als Wirkung der Inkompressibilität in anderen Richtungen aus. Daraus ergibt es sich, daß, wenn eine Masse, wie es bei einem Reifen gemäß der Erfindung der Fall ist, zwischen den Karkassenlagen eingeschlossen ist, d. h., sich in einem im wesentlichen geschlossenen Behälter befindet, sie beim Gebrauch des Reifens einem dreiachsigen Kompressionszustand unterworfen wird,

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als Folge von welchem sie dem zusammengesetzten Gebilde eine Starrheit, insbesondere Biegestarrheit verleiht, die beträchtlich höher ist als diejenige, die die in Rede stehende Masse tatsächlich besitzt oder darbietet.

Es ist weiterhin festzustellen, daß, wenn der Reifen im luftlosen Zustand einer Last unterworfen wird, die zwischen den Karkassenlagen anordnete Masse als Folge des Biegens der Reifenseitenwand in radialer Richtung stark zusammengedrückt oder komprimiert wird, so daß sie als Folge der Inkompressibilität sich in anderen Richtungen ausdehnen muß.

Jedoch kann die Masse sich in Umfangsrichtung nicht dehnen, da in dieser Richtung der Reifen irgendwelche Dimensionsänderungen nicht zuläßt. Demgemäß verbleibt die Querrichtung oder besser gesagt die Axialrichtung, jedoch ist in dieser Richtung jede Ausdehnung der Masse in Richtung nach außen durch die axial äußeren Karkassenlagen behindert, die großer Spannung oder Zugspannung unterworfen sind und demgemäß in dieser Richtung unverformbar sind.

Daher dehnt sich die Masse axial nach innen aus, wo die Karkassenlagen als Folge des Biegens der Seitenwände Druckbeanspruchung unterworfen sind und demgemäß einer Verkürzung der Länge, so daß eine solches Ausdehnen der Masse ermöglicht ist. Als Folge der Wirkung dieser axialen Ausdehnung des elastomer linsenförmigen Profilstückes, welches zwischen die Karkassenlagen eingesetzt ist, werden auch die Lagen oder die Gruppe von axial inneren Lagen der Karkasse unter Zugbeanspruchung gesetzt, wodurch sie wirksam dazu beitragen, die im luftlosen Zustand auf dem Reifen liegende Last zu tragen.

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In anderen Worten ausgedrückt hat bei einem Reifen gemäß der Erfindung das linsenförmige Profilstück, welches zwischen die Karkassenlagen eingesetzt ist, nicht so sehr den Zweck, die Last direkt zu tragen, sondern hauptsächlich den Zweck, die Geometrie des Reifens aufrechtzuerhalten. Es ergibt sich hieraus, daß es außerordentlich wichtig ist, daß das Profilstück zwischen die Karkassenlagen eingesetzt wird und nicht an irgendeiner anderen Stelle auswärts oder einwärts der Karkassenlagen angeordnet ist.

Es ist bequem zu verstehen, warum die Masse oder das Material des linsenförmigen Profilstückes so wenig wie möglich an Energie oder Leistung absorbieren soll und eine Wärmestabilität hat, die so groß wie möglich ist. Insoweit ist gefunden worden, daß die erfindungsgemäß angegebenen Werte kritisch sind für das Ziel, gutes Arbeiten des Reifens zu erhalten.

Es ist offensichtlich deutlich, daß, wenn die genannten. Werte sich ändern, d. h., wenn für die Masse oder das Material des linsenförmigen Profilstückes die Hysterese sich erhöht, während des Fahrens mit einem luftlosen Reifen auch mehr Wärme erzeugt wird. Diese Wärme ist nur schwierig abzuführen, und zwar wegen der Dicke des linsenförmigen Profilstückes zwischen den beiden Karkassenlagen, durch welche die Wärmeleitung nach außen und demgemäß das Abkühlen der Seitenwände des Reifens während des Gebrauchs verringert ist.

Demgemäß werden bei einer Temperaturerhöhung des linsenförmigen Profilstückes in kurzer Zeit nicht nur die Eigenschaften der Masse des Profilstückes beeinträchtigt, sondern gleichfalls die Widerstandseigenschaften des Gesamtreifens und insbesondere diejenigen der Karkassenlagen.

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-VS-

Genau für diesen Zweck wird es bevorzugt, daß die Verstärkungsschnüre der Karkassenlagen bei einem Reifen gemäß der Erfindung aus einem Material bestehen, welches wärmebeständig ist. Gemäß der Erfindung sind diese Schnüre zweckmäßig gebildet aus natürlichem und/oder aus künstlichem Textilmaterial, beispielsweise aus Rayon oder aus einem aromatischen Polyamid, von denen das letztere unter dem Warenzeichen KEVLAR bekannt ist.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

Claims

Patentansprüche

—ν
("i. keifen für Fahrzeugräder, mit einer textlien Karkasse, die zwei Lagen oder Gruppen von Lagen aufweist, mit einem in der Kronenzone der Karkasse angeordneten Laufstreifen, einem zwischen der Karkasse und dem Laufstreifen angeordneten ringförmigen in Umfangsrichtung undehnbaren Verstärkungsgebilde, mit Seitenwänden und Wulsten zum Verankern des Reifens an einer entsprechenden Montagefelge, wobei die Wulste einen in Umfangsrichtung undehnbaren ringförmigen Verstärkungskern und ein aus elastomerem Material bestehendes Füllstück aufweisen, welches im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt hat und den ringförmigen Verstärkungskern radial überliegt, die Karkassenlagen von

innen nach außen um den ringförmigen Verstärkungskern herumgelegt sind, und wobei jede Seitenwand ein ringförmiges aus elastomerem Material bestehendes Profilstück aufweist, welches im wesentlichen linsenförmigen Querschnitt hat, sich zwischen dem Wulst und der Kronenzone erstreckt und seine maximale Dicke an der radial äußeren Hälfte der Seitenwand besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das linsenförmige Profilstück (10) zwischen den Lagen oder Gruppen von Lagen (1, 2) der Karkasse angeordnet ist und aus einem Material besteht, welches eine ISO-Härte von nicht höher als 47 und eine Wärmestabilität von nicht weniger als 20 min besitzt, definiert als die Zerstörungszeit einer Testprobe aus dem elastomeren Material an einem Goodrich Flexometer.
2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material des Profilstückes (10) einen mechanischen tg 6 hat, der 0,0750 nicht überschreitet.
3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material des Profilstückes (10) einen dynamischen Elastizitätsmodul besitzt, der 6 Megapascal nicht überschreitet.
4. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das radial äußere Ende des linsenförmigen Profilstückes (10) sich axial einwärts in überlappende Lage zu dem ringförmigen Verstärkungsgebilde (5 bis 7) über eine axiale überlappungsstrekke erstreckt, die 15 % der Gesamtbreite des ringförmigen Verstärkungsgebildes nicht überschreitet.

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5. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das radial innere Ende des linsenförmigen Profilstückes (10) über die Lage oder Gruppe von axial äußeren Karkassenlagen das Füllstück (8) über eine Strecke überlappt, die 20 % der Querschnittshöhe des Reifens nicht überschreitet.
6. Reifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (8) sich radial nach außen über eine Höhe erstreckt, die nicht kleiner als 15 % der Querschnittshöhe des Reifens ist.
7. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das radial innere Ende des linsenförmigen Profilstückes (10) über das Füllstück (8) einen verstärkenden Textilschnurrandstreifen (9) überlappt, der axial auswärts der um den Wulstkern (3) herumgelegten Karkassenlagenenden angeordnet ist und sich von dem Wulstkern bis zu einer Höhe radial erstreckt, die 40 % der Querschnittshöhe des Reifens nicht überschreitet.
8. Reifen nach einem der Ansprüche 1. bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassenlagen mit Rayonschnüren verstärkt sind.
9. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassenlagen mit Schnüren aus aromatischem Polyamid verstärkt sind.
10. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Dicke des linsenförmigen Profilstückes (10) zwischen 3 % und 6 % der maximalen Breite (Sehne) des Reifens beträgt.
11. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des linsenförmigen Profilstückes (10) die Wärmestabilität gemäß Anspruch 1 besitzt bei einer Temperaturerhöhung, die 25°C nicht überschreitet.