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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Reifen für Kraftfahrzeugräder, der
in der Lage ist, die Belastung auch bei einem Druck von null auszuhalten.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Diese Überhitzung
führt ihrerseits
zu einer thermischen/oxidativen Zersetzung der Materialien, insbesondere
der elastomeren Bauelemente, und den daraus folgenden Mängeln.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
oben erwähnten
charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung schließen auch
den Abstand zwischen den Ebenen der beiden strukturverstärkenden
Elemente ein.
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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.
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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.
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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
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1 bis 3 Teilschnittansichten
längs einer
Ebene senkrecht zur Mittelebene des Reifens zeigen, und
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4 eine
Ansicht ähnlich 3 ist,
in der die kritischen geometrischen Parameter der Erfindung gezeigt
werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Dieser
Abstand ist vorzugsweise so bemessen, dass d2/d1 > 1,05, und besonders
bevorzugt d2/d1 > 1,1
ist.
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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.
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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.
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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.
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Dies
trägt zur
Steigerung der Seitenstabilität und
der Lasttragfähigkeit
des Reifens während
des Plattlaufs bei.
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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).
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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.
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Um
in diesem Fall diese Verbindung auszubilden, kann als Alternative
einer der Gurtstreifen mit sich schneidenden Korden verwendet werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.