DE3625977A1 - Luftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen, insbesondere einen Radialreifen für Kraftfahrzeuge.

Ein Luftreifen umfaßt gewöhnlich eine Karkassenlage aus einem elastomeren Material, das durch im wesentlichen parallelen Kord verstärkt ist, der von einem Wulst zum anderen Wulst des Reifens verläuft. Dieser Kord besteht im typischen Fall aus Polyester, Nylon, aromatischen Polyamiden oder Stahldraht. Beim Radialreifen hat der Kord einen Diagonalwinkel zur Mit­ telebene des Reifens zwischen 70° und 90°. Der Karkassenver­ stärkungskord ist gegenüber einer Ausdehnung der Reifenkarkas­ se unter dem Aufblasdruck beständig, und es ist daher wesent­ lich, daß die Karkasse fest an den Reifenwulsten verankert ist. Bei einem herkömmlichen Reifen verläuft die Karkassenla­ ge axial auf einer Seite jedes Wulstes und ist die Karkassen­ lage auf der axial anderen Seite jedes Wulstes auf sich selbst zurückgeführt, so daß sich jeder Wulst in einem Schleifen­ teil der Karkassenlage befindet. Bei manchen Reifen können sich die umgebogenen Abschnitte der Karkassenlage um eine be­ trächtliche Strecke radial von den Wülsten, beispielsweise bis zur mittleren Seitenwand des Reifens, nach außen erstrek­ ken.

Bei anderen Reifen, wie sie beispielsweise in der GB-PS 2 56 290 oder WO 83/02 749, dargestellt sind, ist die Karkasse dadurch gebildet, daß ein endloser Verstärkungskord in einer Reihe von Seite an Seite liegenden Windungen um zwei beab­ standete Wülste gewickelt ist derart, daß die Wülste sich in den schleifenförmigen Endabschnitten des Karkassenverstär­ kungskordes befinden, wo der Kord auf sich selbst zurückläuft. Durch die Erfindung wird eine alternative Einrichtung ge­ schaffen, über die die Karkassenlage an den Wülsten des Rei­ fens verankert werden kann.

Der erfindungsgemäße Luftreifen weist zwei axial beabstandete ringförmige Wülste, von denen jeder eine Vielzahl von zusam­ mengebündelten Drahtringen umfaßt, und eine kordverstärkte Kar­ kassenlage auf, die zwischen den ringförmigen Wülsten ver­ läuft, wobei die jeweiligen Enden der Karkassenlage mit je­ dem Wulstbündel über wenigstens ein ringartig umschlosse­ nes Element verankert ist, das in den Wulstaufbau eingebaut ist und das Ende im jeweiligen Wulst hält.

Vorzugsweise ist die Karkassenlage über einen Endloskord ver­ stärkt, der in Form einer Reihe von Wicklungen ausgebildet ist, die schlingen- oder schleifenförmig um zwei Halteelemente geführt sind, die jeweils die Form eines Ringes haben, wobei jedes Halteelement in jeden Wulst der gebündelten Drahtring eingebaut ist, so daß es eine Lage innerhalb des normalen gebündelten Wulstdrahtaufbaus einnimmt.

Die Halteelemente können Drähte sein, die in eine Wicklung des Karkassenmaterials derart eingelegt sind, wie es in der GB- Patentanmeldung 21 59 185 beschrieben ist, wobei ein Draht an jedem Rand einer Kordwicklung angeordnet ist, die um die Drähte führt und in ihrer Lage bleibt, da eine gummierte Ma­ teriallage dadurch gebildet wird, daß dünne Gummischichten auf die obere und untere Außenfläche der Kordwicklung aufge­ bracht werden.

Die fertigen Lagen bestehen aus Stücken aus gummiertem Pa­ rallelkordstoff, die zweckmäßigerweise von einem endlos er­ zeugten Stoff abgeschnitten werden und in denen die Rand­ schlingen der Wicklung durch die Drähte festgehalten sind.

Wenn eine Lage der oben beschriebenen Art in einen Reifen eingebaut ist, können ihre Haltedrähte kreisförmig verlaufen und zur Bildung eines Ringes verschweißt sein, der in den Wulstdrahtaufbau eingepaßt ist, um die Kordschlingen fest mit dem Wulstbündel zu verankern. Die Drähte können auch eine Länge haben, die ein Vielfaches der Karkassenlage beträgt, so daß die Drähte in Form einer Vielzahl von kreisförmigen Wick­ lungen ausgebildet werden können und der Teil des Drahtes, der durch die Randschlingen der Karkassenlage geht, auch eine vollständige einzelne Wicklung der fortlaufenden Wicklungen bildet, die zur Bildung der Wülste gebündelt sind.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beson­ ders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsge­ mäßen Reifens,

Fig. 2 schematisch die Karkassenverstärkung des in Fig. 1 dargestellten Reifens,

Fig. 3 in einer Querschnittsansicht im einzelnen die Anordnung aus Karkassenlage und Wulst­ drähten, wie sie bei dem in Fig. 1 darge­ stellten Reifen verwandt werden kann,

Fig. 4 in einer Querschnittsansicht im einzelnen die Wulstdrahtanordnung, wie sie bei dem in Fig. 1 dargestellten Reifen mit der in Fig. 2 dargestellten Karkassenlage verwandt werden kann,

Fig. 5 in einer Querschnittsansicht im einzelnen eine zweite Wulstdrahtanordnung, wie sie mit der Karkassenlage von Fig. 2 verwandt werden kann, und

Fig. 6 eine Querschnittsansicht im einzelnen ei­ ner dritten Anordnung aus Karkassenlage und Wulstdrähten, wie sie gleichfalls bei der in Fig. 2 dargestellten Karkassenlage verwandt werden kann.

In Fig. 1 ist ein Radialgürtelreifen 10 zur Verwendung bei einem Personenkraftwagen dargestellt. Der Reifen 10 weist ei­ nen den Boden berührenden Laufflächenteil 11 mit Schultertei­ len 12 auf jeder axialen Seite auf. Seitenwände 13 verlaufen radial von den Schultern 12 nach innen und enden in Wulsttei­ len 40, die jeweils durch einen Ringwulst 15 und einen Wulst­ füller 25 radial außen vom Wulst verstärkt sind.

Der Reifen ist durch eine ringförmige Karkassenlage 16 ver­ stärkt, die von einem Wulst 15 zum anderen Wulst 15 über die Seitenwände 13 und unter der Lauffläche 11 verläuft. Der Lauf­ flächenteil 11 ist an seinem Scheitelbereich durch eine Zwi­ schenlage 17 verstärkt, der ein Paar von ringförmigen Gürteln 18 und 19 umfaßt.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 3 dargestellt ist, kann die Karkassenlage 16 A einen her­ kömmlichen Aufbau haben, wobei ein Endabschnitt 30 mit dem Wulst 15 A verankert ist. Der Wulst 15 A hat vorzugsweise einen Aufbau, der dadurch gebildet ist, daß ein endloser Stahldraht­ kord 40 in einer Vielzahl von Wicklungen gewickelt ist, die in einer bestimmten Form, im vorliegenden Fall rechteckig, zusam­ mengebündelt sind, obwohl sie auch rund oder hexagonal oder in einer anderen üblicherweise verwandten Form gebündelt sein können. Der Endabschnitt 30 der Karkassenlage ist im Wulst 15 in der dargestellten Weise oder an einer anderen geeigneten Stelle im Wulstaufbau verankert. Die Anzahl der umschlossenen Wicklungen des Wulstdrahtes, die bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel gleich sechzehn ist, kann in Abhängigkeit vom Auf­ bau und der Endbenutzung des Reifens variieren.

Die Karkassenlage 16 hat jedoch vorzugsweise den in Fig. 2 dargestellten Aufbau, bei dem ein endloser Verstärkungskord 21 schraubenförmig um zwei axial beabstandete Halteelemente 22 und 23 gewickelt ist derart, daß die Halteelemente sich in den schlingenförmigen Enden der Abschnitte des Kords 21 an den Rändern 20 der Lage 16 befinden.

Bei einer Karkasse 16 mit dem oben beschriebenen Aufbau kann dann der erfindungsgemäße Reifen 10 einen Wulstaufbau haben, wie er in Fig. 4, 5 und 6 dargestellt ist.

Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, besteht die Korddrahtanord­ nung 139 aus einer vierlagigen Wicklung von nicht dehnbarem gummiertem Stahlkord 140. Der Kord 140 kann als Schicht aus vier parallelen Kordfäden in einem flachen Streifen oder in einer Vielzahl von Wicklungen oder Ringen eines fortlaufenden Drahtes gewickelt sein. Einer Kordaußenschicht, vorzugsweise der radial äußersten Schicht, fehlt eine Kordwicklung, um ei­ ne Nut oder einen Zwischenraum im normalen Wulstdrahtaufbau an der axial außen liegenden Seite zu bilden. Die Halteelemen­ te 22 oder 23 für die Karkassenlage 16 sind in die freie Stel­ le des Wulstdrahtaufbaus so gepaßt, daß die schleifenförmigen Enden 20 der Lage 16 im Wulstbündel über die Drahthalteele­ mente 22 oder 23 verankert sind. Wie es oben beschrieben wur­ de, können die Halteelemente 22, 23 als einzelne komplette Drahtringe ausgebildet sein, die je nach Wunsch ununterbro­ chen oder unterbrochen sind. Wenn die Wulstdrahtanordnung 139 eine Vielzahl von zusammengebündelten Wicklungen eines endlosen Drahtes umfaßt, können die Halteelemente auch von einer einzigen Wicklung eines Endlosdrahtes gebildet sein. Ein Gummifüllstreifen 146 ist auf dem Wulst 140 radial an seiner Außenseite angeordnet.

Fig. 5 zeigt einen anderen Aufbau, bei dem die Wulstdrahtan­ ordnung 150 mit einer Nut 151 an der axial innen liegenden Seite zur Aufnahme des Karkassenrandes 20 und des Haltedrah­ tes 22 oder 23 ausgebildet ist, wobei die Lage 16 eine voll­ ständige Wicklung um die Anordnung ausführt. Ein Wulstfüller 156 ist radial außen von der Wulstradanordnung 151 angeordnet.

In Fig. 6 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung dargestellt, bei dem das Halteelement 22 oder 23 in die Mitte des Wulstbündels 160 während der Herstellung der Wulst­ anordnung eingeschlossen ist. Bei diesem Beispiel ist eine bestimmte Lage im Wulstdrahtaufbau als Stelle für das Halte­ element 22 oder 23 dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß andere Anordnungen innerhalb des Wulstdrahtaufbaus in gleicher Weise geeignet sind.

Die Funktion der Haltedrahtelemente 22 oder 23 bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht darin, die Karkas­ senränder 20 an den Wulstdrahtanordnungen sowohl während des Aufbaus als auch im fertigen Reifen zu verankern. Die Halte­ elemente in Fig. 4 und 5 können in ihrer Lage auf den Seiten der Wulstbündel 140, 150 in geeigneter Weise, beispielsweise durch die Rohgummiklebefestigkeit des den Draht überziehenden Gummis, durch Hartlöten oder durch Umgeben der Wulstbündel mit Kord, befestigt sein, um diese zusammenzuhalten. Das ist für den fertigen Reifen wichtig, nach der Vulkanisation des um­ gebenden Gummis ist in der mechanischen Verbindung, die die Drahthalteelemente liefern, eine geringere Festigkeit erfor­ derlich, da die Haftung des Kords an dem umgebenden Gummi dann eine festere Verankerung liefert. Vor der Vulkanisation, und insbesondere während der Formung der Karkasse in toroida­ ler Form, sind die Drahthalteelemente sicher gegenüber einer Verschiebung der Karkassenränder unter der im Kord aufgebau­ ten Spannung beständig. Vorausgesetzt, daß durch Wulstklam­ mern während der Formung eine angemessene Halterung geliefert werden kann, ist es daher möglich, andere Haltelemente als vollständige, d. h. geschweißte Drahthalteringe zu verwenden. Die Drähte können einfach kreisförmig gebogen sein und einan­ der überlappen, ohne daß ihre Enden direkt durch Schweißen aneinander befestigt sind. Sie können auch durch relativ schwächere Halteelemente, wie beispielsweise Kunststoff- oder Textilkord oder Fasern ersetzt sein. Bei diesen Alternativen wird mehr auf die Vulkanisation des umgebenden Gummis ver­ traut, um die Integrität der Halteelemente im fertigen Reifen beizubehalten.

Die erfindungsgemäßen Reifen mit dem oben beschriebenen Aufbau haben den Vorteil, daß weniger Kordmaterial als in herkömmli­ chen Reifen benutzt werden kann, da die Lagenwendungen fehlen. Sicher verankerte Karkassenränder, zusammen mit genau ange­ ordneten Wulstdrahtanordnungen, liefern auch eine größere Ein­ heitlichkeit in der Arbeit.

Im Obigen wurden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrie­ ben, die in vielfältiger Weise geändert und abgewandelt werden können. Beispielsweise können die Wulstbündel in ande­ rer Weise ausgebildet sein.

Claims (8)

1. Luftreifen mit zwei axial beabstandeten ringförmigen Wülsten, von denen jeder eine Vielzahl von zusammengebündelten Drahtrin­ gen umfaßt, und mit einer kordverstärkten Karkassenlage, die zwischen den ringförmigen Wülsten verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Endabschnitte (30, 20) der Karkassenla­ ge (16) in jedem Wulstbündel (15) über wenigstens ein Ring­ element (40, 41) verankert sind, das in den Wulstaufbau ein­ gebaut ist und das Ende im jeweiligen Wulst hält.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassenlage (16) durch einen Endloskord (21) ver­ stärkt ist, der in Form einer Reihe von Wicklungen ausge­ bildet ist, die schleifenförmig um zwei Halteelemente (22 und 23) gewickelt sind, von denen jedes die Form eines Rin­ ges hat, und daß jedes Haltelement (22 oder 23) in jeden Wulst (139, 150, 160) der gebündelten Drahtringe so einge­ baut ist, daß es eine Position in dem normalen gebündelten Wulstdrahtaufbau einnimmt.

3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Halteelement (22 oder 23) die Form eines voll­ ständigen Ringes hat.

4. Luftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelement (22 oder 23) jeweils in Form eines durchgehenden, ununterbrochenen Drahtringes ausgebildet sind.

5. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wulst (139, 150, 160) eine Vielzahl von zusammenge­ bündelten Windungen eines endlosen Drahtes (140) umfaßt und das Haltelement von einer einzigen Windung eines endlosen Drahtes gebildet ist.

6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (22 oder 23) in ihrer Lage in einer Außenschicht des jeweiligen Wulstbündels verankert sind.

7. Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Halteelemente (22 oder 23) an der axial außen liegenden Seite jedes Wulstdrahtaufbaus befinden.

8. Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Halteelemente (22 oder 23) auf der axial innen liegenden Seite jedes Wulstdrahtaufbaus befinden.