DE60021032T2 - Reifen für Kraftfahrzeugräder - Google Patents

Reifen für Kraftfahrzeugräder Download PDF

Info

Publication number
DE60021032T2
DE60021032T2 DE60021032T DE60021032T DE60021032T2 DE 60021032 T2 DE60021032 T2 DE 60021032T2 DE 60021032 T DE60021032 T DE 60021032T DE 60021032 T DE60021032 T DE 60021032T DE 60021032 T2 DE60021032 T2 DE 60021032T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tire
vehicle wheels
mature
reinforcing elements
wheels according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60021032T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60021032D1 (de
Inventor
Gian Carlo Cucco
Piero Misani
Alessandro Volpi
Guido Riva
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pirelli and C SpA
Pirelli Tyre SpA
Original Assignee
Pirelli Pneumatici SpA
Pirelli SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pirelli Pneumatici SpA, Pirelli SpA filed Critical Pirelli Pneumatici SpA
Application granted granted Critical
Publication of DE60021032D1 publication Critical patent/DE60021032D1/de
Publication of DE60021032T2 publication Critical patent/DE60021032T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C17/00Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C13/00Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof
    • B60C13/009Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof comprising additional bead cores in the sidewall

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Reifen für Kraftfahrzeugräder, der in der Lage ist, die Belastung auch bei einem Druck von null auszuhalten.
  • Seit Beginn der Reifenentwicklung wurde bekanntlich eine große Anzahl von Lösungen bei dem Versuch vorgeschlagen, das Problem zu lösen, das sich auf das Fahren mit Reifen in einem luftleeren oder – um den technischen Ausdruck zu verwenden – "platten" Zustand zu fahren. In der Tat ist dieses Problem nicht nur im Falle von Löchern beim normalen Fahren, sondern auch hinsichtlich Militärfahrzeugen und somit von Löchern von Bedeutung, die beispielsweise durch Kugeln verursacht werden.
  • Ohne zur Abkürzung die vorgeschlagenen Lösungen zu erwähnen, die auf der Verwendung von Dichtungsmitteln verschiedener Arten, mechanischen Vorrichtungen, die an Felgen montiert werden müssen, Spezialfelgen, schwammartigen Einlagen usw. basieren, genügt es, die Reifenaufbauten in Betracht zu ziehen, die selbsttragend, also in der Lage sind, die Belastung auch unter dem Aufpumpdruck null auszuhalten, um beim Stand der Technik eine große Anzahl von Lösungen zu finden, die jedoch bisher keine zufrieden stellenden Ergebnisse hervorbrachten.
  • In diesem Zusammnhang ist zuallererst festzustellen, dass bei einem geradeaus laufenden Reifen das einzige Element, das einer Kompression unterliegt, die im Inneren enthaltene Luft ist, während der Reifen als Ganzes als Spannungsstruktur betrachtet werden kann, d.h. bei dem alle Bauelemente, die Belastungen tragen, unter Zugspannung arbeiten.
  • In Falle eines Reifens bedeutet Druckspannung einen solchen Beanspruchungszustand, dass die hydrostatische Komponente des Tensors der Kräfte und des Tensors der Verformungen einen negativen Wert hat.
  • Es ist offensichtlich, dass, wenn kein Innenluftdruck vorhanden ist und der Aufbau weiterhin der angelegten Belastung standhalten soll, notwendigerweise Elemente vorhanden sein müssen, die unter Kompression arbeiten.
  • Im Allgemeinen führen diese Elemente, wenn sie aus einem elastomeren Material hergestellt sind, nicht nur zu einer offensichtlichen Erhöhung des Gewichts des Reifens, sondern auch zu einer merklichen Steigerung der Energieabsorption aufgrund elastischer Hysterese und somit beim Rollwiderstand des Reifens und seiner Arbeitstemperatur.
  • Von den Lösungen des Standes der Technik, die dieser Methode zugeordnet werden können, sollen die folgenden erwähnt werden:
    Das US-Patent 5,238,040 zieht einen Aufbau der Reifenseitenwand in Betracht, die drei linsenförmige Einlagen zusätzlich zu den Verstärkungskorden hat, die der Traktionsspannung ausgesetzt sind. Die fraglichen Einlagen unterliegen komplexen Spannungszuständen, zu denen eine negative hydrostatische Komponente oder kompressive Komponente gehört.
  • Der Rollwiderstand dieses Reifens bleibt, obwohl er geringer ist als der anderer Reifen, die auf dem gleichen Prinzip basieren (beispielsweise aus einem einzelnen linsenförmigen Element bestehen, das die Seitenwände des Reifens verstärkt), merklich größer als der Rollwiderstand, der für normale Reifen typisch ist.
  • Das US-Patent 3,708,007 beschreibt einen Reifen, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist und zwei ringförmige Verstärkungselemente enthält, die in die Falte einer Gurtlage eingelegt sind und die Funktion haben, die Leistung des Reifens während des Fahrens des Fahrzeugs zu verbessern. Aus der Beschreibung und aus den Zeichnungen wird ersichtlich, dass die beiden ringförmigen Elemente einer herkömmlichen Geometrie des Reifens zugeordnet sind, so dass ein "Plattlauf" nicht gewährleistet werden kann und darüber hinaus in dem Text dieses Patents nicht einmal hypothetisch erwähnt ist.
  • Ein Aufbau mit zwei Korden, die in diesem Fall ebenfalls an jedem Ende des Gurts in einer Falte von ihm eingelegt sind, ist in dem US-Patent 3,831,657 beschrieben und dargestellt. Die beiden fraglichen Korde haben keine strukturelle Funktion, sondern nur diejenigen, das Umfalten der Enden des Gurts während des Reifenherstellungsprozesses zu erleichtern, was dar über hinaus durch die vorgeschlagene Verwendung von zwei Nylonkorden bestätigt wird, die überhaupt nicht in der Lage sind, Druckkräften zu widerstehen, und auch sehr ineffektiv sind, wenn sie Traktionskräften ausgesetzt werden.
  • Der in dem US-Patent 4,307,757 beschriebene und dargestellte Reifen ist speziell für einen Lauf bei dem Druck null vorgesehen und hat zwei Seitenwände, die frei von einer textilen Verstärkung sind und eine umgekehrte Krümmung haben, nämlich eine konkave Außenfläche und eine konvexe Innenfläche, so dass sie ausschließlich unter Druck bei irgendeinem Fahrzustand und deshalb sowohl während des normalen Laufs und während eines "Plattlaufs", nämlich bei einem Innendruck von null, arbeiten.
  • Zwischen der Seitenwand und der Krone des Reifens wird aufgrund der speziellen Krümmung der Seitenwände ein nicht perfektes Scharnier gebildet, das, wenn es bei Normallauf Biegekräften unterliegt, die Gefahr eines Reißens aufgrund Ermüdung beinhaltet. Aus diesem Grund hat der Reifen zwei ringförmige Verstärkungselemente, die aus zwei Metallwulstkernen bestehen, die in den Schultern des Reifens angeordnet und in der Lage sind, dem Aufbau der Seitenwände unter Druck eine radiale Steifigkeit zu geben.
  • Im Falle des Plattlaufs ist der Beitrag bezüglich Steifigkeit, die den ringförmigen Verstärkungselemente dieser Art zugerechnet werden kann, verglichen mit dem Beitrag, der durch den Druckwiderstand der Seitenwände aufgebracht wird, begrenzt.
  • Kurz gesagt, basiert bei dem in diesem zum Stand der Technik gehörenden Patent beschriebenen Reifen eine Lasttragfähigkeit auf der Kompression der Seitenwände, sowohl wenn der Reifen aufgepumpt ist als auch während des Plattlaufs.
  • Das USA-Patent 5,685,927, das sich insbesondere auf den Lauf im platten Zustand bezieht, beschreibt einen zusammengesetzten Verstärkungsaufbau, der einerseits eine Vielzahl von elastomeren Einlagen, die in der Seite liegen, und andererseits wenigstens einen Wulstdraht in Betracht zieht, der längs der Mittelebene zwischen den Karkassenlagen und dem Laufflächenband verläuft. Dies ergibt einen komplexen Aufbau mit hohen Herstellungskosten.
  • Eine alternative Lösung, die bei vielen zum Stand der Technik gehörenden Patenten in Betracht gezogen wird, besteht in dem ringförmigen Aufbau, der die Krone des Reifens verstärkt (beispielsweise in den USA-Patenten 3,734,157, 4,111,249, 4,428,411, 4,459,169 und 4,673,014), wobei dieser Aufbau im Wesentlichen die ganze Breite des Laufflächenbandes einnimmt und biegemäßig den Gurtaufbau verstärkt.
  • Bei den Lösungen, die bisher hinsichtlich selbsttragender Aufbauten, die für den Plattlauf geeignet sind und die Präsenz von elastomeren Bauelementen einschließen, vorgeschlagen wurden, tritt eine intensive Überhitzung sowohl während des Normallaufs und umso mehr während des Plattlaufs auf.
  • Diese Überhitzung führt ihrerseits zu einer thermischen/oxidativen Zersetzung der Materialien, insbesondere der elastomeren Bauelemente, und den daraus folgenden Mängeln.
  • Um darüber hinaus die Lasttragfähigkeit während des Plattlaufs zu gewährleisten, hat man bisher die Verwendung von biegewiderstandsfähigen und druckwiderstandsfähigen Elementen als unbedingt notwendig angesehen, wobei man den thermisch-chemischen Aspekten und den dazu gehörigen Problemen weniger Aufmerksamkeit gewidmet oder sie sogar ignoriert hat.
  • Obwohl alternative Lösungen (vorstehend erwähnt) bekannt sind, wo der gesamte Umfang des Reifens verstärkt und ein Überhitzen begrenzt ist, werden Leistung und Komfort sowie Lebensdauer des Reifens als Ergebnis während des Normallaufs stark beeinträchtigt.
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, das Problem des Plattlaufs eines Reifens zu lösen, wobei alle den bekannten Lösungen zugeordneten Probleme im Wesentlichen vermieden werden.
  • Insbesondere richtet sich die vorliegende Erfindung auf die Bereitstellung eines Reifens, der für einen Plattlauf geeignet und in der Kategorie von Reifen einklassierbar ist, die mit strukturellen Verstärkungselementen versehen sind, die den Seitenwänden des Reifens zugeordnet sind, um eine zufrieden stellende Leistung hinsichtlich Verhalten, Fahrkomfort und struktureller Dauerhaftigkeit des Reifens zu gewährleisten, wobei gleichzeitig die Gefahr einer ernsthaften Überhitzung und somit einer thermisch-chemischen Zersetzung der Reifen vermieden wird.
  • Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Reifen für Fahrzeugräder, der in der Lage ist, die Belastung auch bei einem Druck von null auszuhalten, gemäß Anspruch 1.
  • Wie sich aus der ins Einzelne gehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ersehen lässt, bilden die beiden Bauelemente die lasttragende Abstützung der Zugspannungsstruktur, wenn kein Aufpumpdruck vorhanden ist, während darüber hinaus, obwohl sie hauptsächlich einer Druckspannung während des Plattlaufs ausgesetzt sind, ihre Zusammensetzung (aus Metall oder einem Strukturverbundmaterial, wie nachstehend angegeben) zu einem vernachlässigbaren Energieverlust führt.
  • Mit anderen Worten, die bekannte Technologie zieht für den Plattlauf die Verwendung der Biegefestigkeit der verstärkten Seitenwand in Betracht, um die Last zu tragen. Insbesondere besteht der Mechanismus, mit dessen Hilfe der Aufbau, der aus der Anordnung der Karkassenlagen und der ringförmigen elastomeren Verstärkungselemente besteht, die mit den Lagen zusammenwirken, die Last trägt, die auf die Seitenwand wirkt, darin, dass das Verstärkungselement, das einer Druckspannung ausgesetzt wird, einer daraus folgenden Verformung unterliegt, die ihrerseits die Korde der Karkassenlagen unter Zugspannung setzt.
  • Demgegenüber nutzt die vorliegende Erfindung die Fähigkeit der Karkassenkorde, Zugspannungen auszuhalten, um die Druckkräfte auf die beiden ringförmigen Verstärkungselemente zu übertragen, die aus dem oben erwähnten Material hergestellt sind. Wie der Fachmann weiß, führt bei einem platten Laufzustand, nämlich wenn der Reifen nicht mehr aufgepumpt ist, der Kontakt zwischen dem Flansch der Radfelge und der Straßenoberfläche zu einem Verlust der Kontrolle des Fahrzeugs durch den Fahrer, wie es bei herkömmlichen Reifen der Fall ist, deren Seitenwände keine elastomeren Verstärkungselemente aufweisen, und zwar aufgrund einer übermäßigen Biegung der Seitenwände, d.h. einer Durchbiegung des Reifens.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Durchbiegung durch das Vorhandensein der beiden hochsteifen ringförmigen Verstärkungselemente aus metallischen Materialien oder ähnlichen Verbundmaterialien vermieden, da diese Durchbiegung der oberen Hälfte des Reifens zu einer Dehnung der Karkassenkorde führen würde, die die Fähigkeit der Karkassenkorde, Zugspannungen auszuhalten, nicht zulässt. Die Zugbelastungen werden in eine Druckkraft umge formt, die in den oben erwähnten ringförmigen Verstärkungselementen erzeugt und von diesen ausgehalten wird.
  • Dieser Effekt wird darüber hinaus verstärkt, wenn die Meridiankurve der Karkassenlagenlinie so klein wie möglich gehalten wird, da eine hohe Krümmung dieses Profils zu einer Steigerung der Biegung des Reifens bei der gleichen Belastung während des Plattlaufs führen würde.
  • Die geringere Krümmung der Lagenlinie führt zu einer größeren seitlichen Steifigkeit des Aufbaus und erzeugt deshalb verbesserte Slip-Winkel-Eigenschaften bei einem Aufpumpdruck von null.
  • Die oben erwähnten charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung schließen auch den Abstand zwischen den Ebenen der beiden strukturverstärkenden Elemente ein.
  • Tatsächlich beeinflusst dieser Abstand die Leistung des Reifens während des Plattlaufs bezogen auf die seitlichen Drucke, da, wenn die Breite des Gurts vergrößert ist, und somit die beiden strukturverstärkenden Elemente in einem beträchtlichen Abstand voneinander angeordnet sind, diese Leistung verbessert wird.
  • Dieses Ergebnis scheint garantiert, wenn dieser Abstand wesentlich größer als der Abstand zwischen den Ebenen ist, in denen die normalen Wulstkerne liegen, d.h. bei wenigstens mehr als 105% und vorzugsweise nicht weniger als 110% des Abstandes zwischen den Wulstkernen.
  • Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nun aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen der Erfindung deutlicher, die unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausgeführt werden, in denen
  • 1 bis 3 Teilschnittansichten längs einer Ebene senkrecht zur Mittelebene des Reifens zeigen, und
  • 4 eine Ansicht ähnlich 3 ist, in der die kritischen geometrischen Parameter der Erfindung gezeigt werden.
  • Der Reifen hat eine Karkasse 10, ein Laufflächenband 12, das am Umfang der Karkasse angeordnet ist, ein Paar von Seitenwänden 14, die axial einander gegenüberliegend angeordnet sind und in Wulsten 16 enden, die durch Wulstkerne 18 verstärkt sind und denen Wulstfüllelemente 20 zugeordnet sind, um den Reifen auf einer entsprechenden Montagefelge zu befestigen. Im Falle einer Gürtelkarkasse hat der Reifen auch einen Gurtaufbau, der zwischen der Karkasse und dem Laufflächenband angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der Reifen ein Reifen mit Niederquerschnittsbauweise, beispielsweise zwischen 0,70 und 0,30, und besonders bevorzugt weniger als 0,65.
  • Die Karkasse ist in herkömmlicher Weise mit einer oder mehreren Karkassenlagen 22 verstärkt, die an den Wulstkernen festgelegt sind, wobei der Gurtaufbau zwei oder mehrere Gurtstreifen 24 hat, die aus Abschnitten von gummiertem Gewebe gebildet werden, in das Metallkorde eingeschlossen sind, die in jedem Streifen zueinander parallel sind und sich mit denjenigen der benachbarten Streifen schneiden, vorzugsweise symmetrisch bezüglich der Äquatorialebene geneigt und radial aufeinander angeordnet sind. Vorzugsweise wird, wie es auch bekannt ist, ein weiterer Gurtstreifen 26 in einer radial weiter äußeren Position vorgesehen, der aus Korden vorzugsweise aus Textilmaterial oder besonders bevorzugt aus wärmeschrumpfbarem Material hergestellt und am Umfang ausgerichtet ist, d.h. mit null Grad bezogen auf die oben erwähnten Äquatorialebene.
  • Insbesondere zeigt 3 die einfachste Konstruktion des Reifens der Erfindung, bei dem die Aussteifung 28 das ringförmige Verstärkungselement 30 einschließt, die in dem gezeigten Fall aus einer Anordnung von sieben Windungen eines normalen Metalldrahts für Wulstkerne besteht, der fakultativ gummiert ist und beispielsweise einen Durchmesser von 1,6 mm hat.
  • Dem Verstärkungselement 30 ist eine Schultereinlage zugeordnet, die vorzugsweise aus Füllkautschuk besteht und mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet ist. Diese Einlage besteht aus einer Zusammensetzung, die nicht besonders hart und fakultativ in einem Stück mit dem Element 30 durch Ausformung (beispielsweise Spritzgießen) hergestellt ist.
  • Aus 3 und insbesondere 4 ist zu sehen, wie gering die Krümmung der Karkassenlagenlinie ist, so dass die Kammer F des Bogens A-B zwischen dem Wulstkern 18 und dem Schnitt der Karkassenlagenlinie mit der zylindrischen Fläche, die durch die beiden Verstärkungselemente 30 hindurchgeht, 15% der Länge des Bogens A-B nicht überschreitet.
  • Darüber hinaus ist aus 4 ersichtlich, um wie viel der Abstand d2 der Ebenen, in denen die beiden ringförmigen Verstärkungselemente 30 liegen, von der Äquatorialebene M des Reifens größer ist als der Abstand d1 der Ebenen, die durch die Wulstkerne bezogen auf die gleiche Äquatorialebene M hindurchgehen.
  • Dieser Abstand ist vorzugsweise so bemessen, dass d2/d1 > 1,05, und besonders bevorzugt d2/d1 > 1,1 ist.
  • Ein weiteres wesentliches Merkmal des in 3 und 4 gezeigten Reifens ist die negative Krümmung der Außenfläche der Seitenwände (wie durch das Bezugszeichen 32 angezeigt ist). Dadurch wird gewährleistet, dass der zentrale Teil der Seitenwand besonders leicht ist, obwohl er eine Dicke hat, die in dem Bereich, der die ringförmigen Verstärkungselemente 30 aufnimmt, notwendigerweise groß ist.
  • Vorzugsweise hat der Reifen auch eine Rippe 34 im unteren Abschnitt der Seitenwand, die so ausgelegt ist, dass sie an dem Flansch der Felge (nicht gezeigt) anliegt, wobei die Funktion der Rippe darin besteht, die seitliche Stabilität während eines Plattlaufs zu verbessern.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform, die wiederum den gleichen Aufbau von 3 darstellt, wobei zwischen dem ringförmigen Verstärkungselement 30 und dem zugehörigen Wulstkern 18 zusätzlich eine Verbindung 38 vorgesehen ist, die aus einer Wulstfahne aus vorzugsweise radialen Korden besteht und beispielsweise mit den Einfassungen der Karkassenlage ausgebildet wird.
  • Dies trägt zur Steigerung der Seitenstabilität und der Lasttragfähigkeit des Reifens während des Plattlaufs bei.
  • Zieht man schließlich die Ausführungsform von 1 in Betracht, so ist sie wiederum ähnlich zu der von 3 mit der Ausnahme, dass jedes Verstärkungselement 30 in eine Schlaufe 36 aus verstärktem Gewebe mit Korden eingeschlossen ist, die radial oder sich bezüglich der Umfangsrichtung schneidend angeordnet sind, wobei die Schlaufe zwischen der Karkassenla ge 22 und dem Ende des von den Streifen 24 gebildeten Gurtaufbaus eingelegt ist. Vorzugsweise erstreckt sich der radial innere Abschnitt 37 der oben erwähnten Schlaufe axial einwärts mit einer Größe, die eine Länge hat, die größer ist als die des entsprechenden Abschnitts 39 in einer radial äußeren Position (nicht mehr als 30% der Breite des Gurtaufbaus).
  • Alternativ erstreckt sich einer der Abschnitte, vorzugsweise der Abschnitt 37, in einer radial inneren Position über die gesamte axiale Breite der Krone und bildet zwischen den beiden Verstärkungselementen 30 eine Verbindung, die in diesem Falle auch aus einer Lage oder Schicht aus gummiertem Gewebe bestehen kann, das unter dem Gurtaufbau des Reifens angeordnet ist und Metall- oder Textilkorde enthält, die bezüglich der Äquatorialebene geneigt sind.
  • Um in diesem Fall diese Verbindung auszubilden, kann als Alternative einer der Gurtstreifen mit sich schneidenden Korden verwendet werden.
  • Diese Konstruktion, die besonders für die Herstellung des Reifens unter Verwendung eines herkömmlichen Maschinentyps geeignet ist, hat den weiteren Vorteil, dass sie auch zur Steifigkeit des Gürtels beiträgt, insbesondere wenn die Richtung der Korde nicht radial ist, sondern einen Winkel von etwa 45° hat. Das Zurückfalten des Gewebes um die Verstärkungselemente 30 – eine Zurückfaltung mit einer Breite, die vorzugsweise nicht weniger als 10% der Breite des Reifengürtels beträgt – erzeugt einen kreuzenden Aufbau, der die Scherfestigkeit der Gürtelanordnung verbessert.
  • Wie vorstehend erwähnt und wie in den Zeichnungen gezeigt ist, wird der Aufbau des druckwiderstandsfähigen ringförmigen Verstärkungselements 30 mit einer Wickelanordnung aus Metalldraht gebildet, der für Wulstkerne verwendet wird. Die Zahl der Windungen zur Bildung eines jeden Elements 30 wird offensichtlich in Übereinstimmung mit gewünschten mechanischen Eigenschaften unter besonderer Bezugnahme auf die auszuhaltende Druckkraft (hauptsächlich bestimmt durch das Gewicht des Fahrzeugs) und durch die Abmessungen des Reifens gewählt.
  • Es ist jedoch auch möglich, die Verwendung anderer Materialien und anderer Aufbauten in Betracht zu ziehen. Bleibt man innerhalb des Bereichs der metallischen Materialien, so ist eine Wickelanordnung aus Metallband gleichermaßen funktionell, das eine Schicht einer Gummimasse aufweist, die zwischen die Windungen eingelegt ist und an den Metalloberflächen haftet.
  • Die Rezepte und Oberflächenbehandlung der Drähte und des Metallbandes sind solche, wie sie normalerweise bei der Reifenherstellung verwendet werden. Es ist auch möglich, übliche Haftmittel zum Verbinden von Kautschuk und Metall während der Vulkanisierung zu verwenden.
  • Eine Klasse von metallischen Materialien, die für diesen Zweck besonders geeignet ist, besteht aus Materialien, die als superelastische Materialien bekannt sind, wobei dieser Name zur Bezeichnung von Metalllegierungen verwendet wird, die in der Lage sind, große Verformungen (bis zu 10%) auszuhalten, ohne dass sie permanent und irreversibel werden.
  • Aus der Literatur ist bekannt, dass diese Eigenschaft sich aus der Fähigkeit dieser Materialien ableitet, in einem geeigneten angelegten Spannungszustand einem Phasenübergang von einer austenitischen Struktur in eine martensitische Struktur und umgekehrt zu unterliegen (T.W. Duerig, K.N. Melton, D. Stockel, "Engineering Aspects of Shape Memory Alloys", C.M. Wayman Eds., Butterworth-Heinemann Publishers, 1990).
  • In dem Bereich dieser Materialien ist es möglich, sowohl diejenigen, die eine lineare Superelastizität (ebenda S. 414–419) besitzen, als auch diejenigen, die eine Superelastizität vom Transformationstyp (ebenda S. 369–393) besitzen, zu verwenden.
  • Zu den letzteren gehört ein dünnes Metallband, das aus 50,6 at.% Ni-Ti-Legierung besteht, während zu denjenigen, die eine lineare Superelastizität besitzen, Legierungen gehören, die kaltbearbeitetes 49,4 at.% Ni-Ti oder 50 at.% Ni-Ti oder auch 50,8 at.% Ni-Ti sind (wobei sich die Zusammensetzungen auf Atomprozent und nicht auf Gewichtsprozent beziehen).
  • Zu den Legierungen, die eine lineare Superelastizität haben, kann auch die Legierung Cu-25,8 at.% Al-25 at% Be gehören. Die letztere Legierung, die Kupfer enthält, hat den weiteren Vorteil, das sie an Kautschuk haftet, der eine Rezeptur hat, die aus denjenigen ausgewählt wird, die herkömmlich mit zinkplattierten Korden verwendet werden, ohne dass die Notwendigkeit einer galvanischen Beschichtungsbehandlung besteht, wenn Messing oder andere Legierungen verwendet werden.
  • Diese Legierungen sind in der Lage, sich von Verformungen, die sich in einem Bereich von 2 bis 10% ändern, zu erholen, wenn sie Kräften zwischen 100 Mpa und 800 Mpa ausgesetzt werden, ohne dass sie einer permanenten Verformung unterliegen, im Gegensatz zu Bauelementen aus Stahl, die insbesondere auf starke Stöße folgend, permanenten Verformungen unterliegen können.
  • Gemäß einer weiteren Alternative ist es möglich, Verbundmaterialien in Betracht zu ziehen, beispielsweise in eine Epoxidharz-Grundmasse eingeschlossene Glasfasern. Insbesondere geeignet ist die Glasfaser S2, die sich durch eine hohe Bruchdehnung im Vergleich zu herkömmlichen Glasfasern für den Struktureinsatz (S) und den elektrischen Einsatz (E) auszeichnet (Handbook of Fiberglass and Advanced Plastics Composites", Van Nostrand Reinhold Company – New York, 1969, 439–444). Diese Verbundmaterialien können die Form von Ringen haben, die beispielsweise durch Wickeln von vorimprägniertem Material, Metallband oder Wickelanordnungen erhalten werden, die aus gummiertem Mehrschichtmetallband bestehen.
  • Die Erfindung wurde unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Natürlich sind vom Konzept her und mechanisch äquivalente Modifizierungen und Änderungen möglich und können in Betracht gezogen werden, ohne von ihrem Rahmen abzuweichen.

Claims (14)

  1. Reifen für Fahrzeugräder, der in der Lage ist, die Belastung auch bei einem Druck von Null auszuhalten, wobei der Reifen – eine Karkasse (10), – ein Laufflächenband (12), das sich am Umfang der Karkasse befindet, – ein Paar von Seitenwänden (14), die axial einander gegenüberliegend angeordnet sind und in Wulsten (16) enden, die durch Wulstkerne (18) zum Befestigen des Reifens an einer entsprechenden Montagefelge verstärkt sind, wobei die Karkasse mit einer oder mehreren Karkassenlagen (22) verstärkt ist, die an den Wulstkernen befestigt sind, und – weiterhin zwei druckwiderstandsfeste ringförmige Elemente (30) aufweist, die aus einem Material hergestellt sind, das eine hohe Steifigkeit und eine sehr niedrige elastische Hysterese hat, dadurch gekennzeichnet, – dass die ringförmigen Elemente (30) – in dem Stützteil (28), nämlich in der Zone, die die Krone und die Seitenwände des Reifens miteinander verbindet, – in zu der Äquatorialebene des Reifens parallelen Ebenen und – mit einem Abstand d2 angeordnet sind, der nicht kleiner als der Abstand d1 zwischen den Ebenen ist, in denen die normalen Wulstkerne (18) liegen, wenn eine Montage auf der entsprechenden Montagefelge erfolgt ist, – wobei die Seitenwände (14) des Reifens einen derart hohen Krümmungsradius haben, dass die Wölbung (F) des Karkassenbogens (AB), der zwischen dem Wulstkern (18) und dem entsprechenden ringförmigen verstärkenden Element (30) liegt, weniger als 15% der Länge des eigentlichen Bogens beträgt.
  2. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente aus Materialien hergestellt sind, die aus metallischen Materialien und aus Bauverbundmaterialien ausgewählt werden.
  3. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem Abstand d2 der Ebenen, in denen die ringförmigen verstärkenden Elemente liegen, von der Mittelebene des Reifens und dem Abstand d1 der Ebenen, in denen die Wulstkerne liegen, so gestaltet ist, dass d2/d1 > 1,1.
  4. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente mit den jeweiligen Wulstkernen durch eine Wulstfahne von radialen Korden verbunden sind.
  5. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente miteinander durch eine Schicht aus gummiertem Gewebe verbunden sind, die unter dem Gurt des Reifens angeordnet ist.
  6. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente aus einem Einzelmetallfaden des Drahts für die Wulstkerne bestehen.
  7. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente aus einer gewickelten Anordnung mit mehreren Drahtwindungen bestehen.
  8. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente aus einem in Windungen gelegten Metallband bestehen, wobei zwischen den Windungen eine Gummimischung angeordnet ist und an den Metalloberflächen anhaftet.
  9. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente aus superelastischen Metalllegierungen bestehen, die aus solchen Legierungen ausgewählt werden, die eine lineare Superelastizität besitzen, sowie aus solchen, die eine Superelastizität vom Übergangstyp haben.
  10. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente aus der Legierung Cu-25,8at.%Al-25,5at.%Be bestehen.
  11. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente aus Glasfasern bestehen, die in eine Epoxidharzgrundmasse eingeschlossen sind.
  12. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitewände eine negative Außenflächenkrümmung haben.
  13. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen verstärkenden Elemente Kautschukschultereinlagen aufweisen, um die ringförmigen verstärkenden Elemente in Position zu halten.
  14. Reifen für Fahrzeugräder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schultereinlagen in einem Stück mit den ringförmigen verstärkenden Elementen ausgebildet sind.
DE60021032T 1999-08-05 2000-07-20 Reifen für Kraftfahrzeugräder Expired - Fee Related DE60021032T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99202572 1999-08-05
EP99202572 1999-08-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60021032D1 DE60021032D1 (de) 2005-08-04
DE60021032T2 true DE60021032T2 (de) 2006-06-01

Family

ID=8240525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60021032T Expired - Fee Related DE60021032T2 (de) 1999-08-05 2000-07-20 Reifen für Kraftfahrzeugräder

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JP2001097012A (de)
CN (1) CN1264700C (de)
AR (1) AR025025A1 (de)
AT (1) ATE298672T1 (de)
BR (1) BR0003353A (de)
DE (1) DE60021032T2 (de)
ES (1) ES2243195T3 (de)
TR (1) TR200002292A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0407933A (pt) * 2003-03-03 2006-02-21 Technologie Michelin E Micheli pneumático
JP2004299639A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ
WO2005014309A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Pirelli Pneumatici S.P.A. Pneumatic tyre having a reinforced bead structure
JP4521220B2 (ja) * 2004-05-17 2010-08-11 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5060907A (de) * 1973-10-04 1975-05-26
JPS5176707A (de) * 1974-12-26 1976-07-02 Toyo Tire & Rubber Co
JPS5940641B2 (ja) * 1978-10-12 1984-10-02 ザ グツドイア− タイヤ アンド ラバ− コンパニ− 自動車用管状タイヤ
CA1128410A (en) * 1979-12-03 1982-07-27 Thomas N.H. Welter Compression sidewall tire
JPS5893607A (ja) * 1981-11-30 1983-06-03 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ
JPS63182905U (de) * 1987-05-19 1988-11-25
EP0909665B1 (de) * 1997-10-14 2002-09-18 PIRELLI PNEUMATICI Società per Azioni Verstärkungskabel aus einer Formgedächtnislegierung für Elastomererzeugnisse, insbesondere für Luftreifen, und Luftreifen mit solchen Kabeln

Also Published As

Publication number Publication date
CN1264700C (zh) 2006-07-19
CN1283559A (zh) 2001-02-14
DE60021032D1 (de) 2005-08-04
AR025025A1 (es) 2002-11-06
JP2001097012A (ja) 2001-04-10
ATE298672T1 (de) 2005-07-15
TR200002292A1 (tr) 2001-03-21
ES2243195T3 (es) 2005-12-01
BR0003353A (pt) 2004-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004010670T2 (de) Lkw-reifen
DE602004010133T2 (de) Lkw-reifen
DE60010700T2 (de) Reifen-felge-und-adapter-zusammenbau
DE60312968T2 (de) Verstärkungsgürtel mit schulterstreifen
DE3212867A1 (de) Reifen fuer fahrzeugraeder und insbesondere fuer personenwagen
DE60311331T2 (de) Wulstkern mit Leichtmetall-Seele
DE2909086A1 (de) Luftreifen fuer kraftfahrzeuge
DE2237062C3 (de) Fahrzeugluftreifen mit Verstärkungseinlage und ohne durchlaufende Karkassenlagen
DE60320173T2 (de) Gewichtserleichterter Wulstkern
DE4026430A1 (de) Radial-luftreifen mit notlauf-eigenschaften
DE3401016A1 (de) Guertelreifen und verfahren zum herstellen desselben
DE60001270T2 (de) Scheitelbewehrung für Radialluftreifen
DE2228209A1 (de) Luftreifen
DE60119113T2 (de) Flugzeugreifen mit verbessertem wulst
DE69819410T2 (de) Radiale LKW-Reifen
DE69006891T2 (de) Radialluftreifen.
DE3124119C2 (de)
EP3036115B1 (de) Fahrzeugluftreifen
DE60207856T2 (de) Reifen mit verstärktem wulst
DE60218739T2 (de) Reifen mit doppelhälftenkarkasse und angepasstem hornbereich
DE1505133A1 (de) Fahrzeugluftreifen mit einem gegenueber dem Reifenkoerper auswechselbaren Laufflaechenteil
DE60319413T2 (de) Gewellte seitenwände aufweisender reifen mit grösserer mobilität
DE60126094T2 (de) Radiale luftreifen mit einer die seitenwände verstärkenden struktur
DE60213118T2 (de) Reifen mit doppelten halbkarkassenlagen und niedrigerem verstärkungsgürtel
EP0264539B2 (de) Gürtelreifen für Fahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee