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Die
vorliegende Erfindung betrifft Luftreifen. Genauer gesagt, betrifft
sie einen Luftreifen insbesondere für zweirädrige Fahrzeuge, der eine vibrationshemmende
Einrichtung aufweist.
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Bei
zweirädrigen
Fahrzeugen, wie Motorrädern,
Motorrollern und anderen, sind die verschiedenen Arten von Vibrationen,
wie diejenigen, die vom Motor, vom Fahren, von den Unvollkommenheiten der
Straßen
stammen, nur schwierig zu dämpfen,
so dass sie größtenteils
auf die Fahrzeuginsassen übertragen
werden. Diese Vibrationen können
in der senkrechten, der Längs-
oder Querrichtung auftreten. Daraus kann eine gewisse Unbequemlichkeit entstehen,
die wiederum eine Quelle der Ermüdung sein
kann, wenn die Benutzung über
einen längeren Zeitraum
erfolgt, insbesondere, wenn die Vibrationspegel eher hoch sind.
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Die
Konstrukteure solcher Fahrzeuge setzen also beträchtliche Mittel ein, um das
Problem der Vibrationen zu bekämpfen.
Die Hersteller der verschiedenen Bauelemente des Fahrzeugs stehen
auch nicht zurück,
da jeder in mehr oder weniger großem Maße dazu beitragen kann, die
erzeugten Vibrationen zu verringern oder zu dämpfen, oder noch besser, sie
schon an der Quelle zu unterdrücken.
In diesem Zusammenhang können
die Hersteller von Luftreifen eine ausschlaggebende Rolle spielen
bezüglich
der Vibrationen, die insbesondere durch das Fahren und die Unvollkommenheiten
der Fahrbahn verursacht werden. Der Vorderreifen kann in diesem
Zusammenhang ein Schlüsselelement
darstellen.
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Die
Verstärkung
von Luftreifenkarkassen besteht derzeit aus einer oder mehreren
Lagen (aufgrund des Herstellungsverfahrens in Form von halbfertigen
Produkten in Form von Lagen üblicherweise "Karkassenlagen" genannt), die mit
Fadenverstärkungen
versehen sind, die radial sein können.
Die Verankerung oder der Halt dieser Lagen erfolgt traditionell
durch einen Umschlag eines Lagenabschnitts um einen Wulstkern, der
im Wulst des Luftreifens angeordnet ist.
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Außerdem gibt
es heute Luftreifen, die nicht über
den traditionellen Umschlag der Karkassenlage um einen Wulstkern
verfügen,
nicht einmal über
einen Wulstkern im klassischen Sinn dieses Elements. Zum Beispiel
beschreibt die Druckschrift
EP
0 582 196 eine Möglichkeit,
eine Verstärkungsstruktur
von der Art Karkasse in den Wülsten
auszubilden, indem an die Verstärkungsstruktur
angrenzend Umfangsfäden
angeordnet werden und das Ganze in eine Verankerungs- oder Verbindungs-Kautschukmischung, vorzugsweise
mit hohem Elastizitätsmodul,
getaucht wird. In dieser Druckschrift werden mehrere Gestaltungen
vorgeschlagen. Diese Druckschrift bezieht sich außerdem auf
Luftreifen, die ohne Hilfe von halbfertigen Produkten in Form von
Lagen hergestellt werden. Zum Beispiel werden die Fäden der
verschiedenen Verstärkungsstrukturen
direkt auf die angrenzenden Lagen von Kautschukmischungen aufgebracht,
wobei das Ganze in aufeinander folgenden Lagen auf einen Kern aufgelegt
wird, der eine Form hat, die es ermöglicht, direkt ein Profil zu
erhalten, das dem endgültigen
Profil des in Herstellung befindlichen Luftreifens ähnelt. So
findet man in diesem Fall anstelle von "Karkassenlagen" im klassischen Sinn spezifischer gesagt "Verstärkungen
vom Typ Karkasse".
Diese Bezeichnung, die tatsächlich
die Verstärkungen
der einen oder der anderen Art bezeichnet, wird in der vorliegenden
Druckschrift verwendet.
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Auch
die Druckschrift
EP 0 976 536 beschreibt
eine Art der Gestaltung einer Verstärkungsstruktur vom Typ Karkasse
in den Wülsten,
indem an die Verstärkungsstruktur
angrenzend Umfangsfäden angeordnet
werden, wobei das Ganze in eine Verstärkungs- oder Verbindungs-Gummimischung
getaucht wird.
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Die
vorliegende Erfindung hat also zum Ziel, einen Luftreifen, insbesondere
einen Luftreifen für das
Vorderrad eines zweirädrigen
Fahrzeugs, zu liefern, der bezüglich
des Vibrationsverhaltens, insbesondere des Radflatterns, verbesserte
Leistungen aufweist.
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Hierzu
sieht die Erfindung einen Luftreifen für ein zweirädriges Fahrzeug vor, der aufweist:
- • mindestens
eine Verstärkungsstruktur
vom Typ Karkasse, die an jeder Seite des Luftreifens in einem Wulst
verankert ist, dessen Basis dazu bestimmt ist, auf einen Felgensitz
montiert zu werden, wobei jeder Wulst sich radial nach außen in einer
Flanke verlängert,
wobei die Verstärkungsstruktur
sich in Umfangsrichtung von den Wülsten zu den Flanken erstreckt,
wobei die Flanken radial nach außen an eine Lauffläche anschließen, deren
Ht/Wt-Verhältnis
größer als
0,15 ist;
- • eine
Verankerungszone für
die Verstärkungsstruktur,
- • eine Übergangszone,
die im Wesentlichen dem Übergang
vom seitlichen Abschnitt der Lauffläche zur Flanke entspricht,
- • eine
vibrationshemmende Einrichtung, die in Umfangsrichtung in der Übergangszone
angeordnet ist und sich radial einerseits im wesentlichen radial
außen
zum Scheitel und andererseits im Wesentlichen radial in der Flanke
erstreckt, wobei die vibrationshemmende Einrichtung mindestens eine
fluchtende Anordnung von im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden
Fäden aufweist.
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Die Übergangszone,
von der ausgehend der vom Meridianprofil der Lauffläche definierte
Radius sich abrupt ändert,
um den Verlauf der Lauffläche
zu unterbrechen, bildet eine wichtige Besonderheit des Luftreifens
für ein
zweirädriges
Fahrzeug. Kein Punkt eines klassischen Luftreifenprofils für Fahrzeuge
mit vier oder mehr Rädern
kann damit verglichen werden. Aufgrund der Bauweise der Fahrzeuge,
zu deren Ausstattung er bestimmt ist, weist diese letztere Art von
Luftreifen im Allgemeinen eine im Wesentlichen flache Lauffläche oder
mit geringem Radius auf.
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Für ein zweirädriges Fahrzeug
ist die Kontaktzone zwischen dem Boden und dem Luftreifen im Wesentlichen
schmal im Vergleich mit der Breite der Lauffläche. Diese Zone ist außerdem in
Abhängigkeit von
der Neigung des Motorrads entlang des Profils der Lauffläche beweglich.
Dies ist umso wichtiger, als die dynamischen Beanspruchungen für zweirädrige und
andere Arten von Fahrzeugen sich stark unterscheiden. Dies berechtigt
zum Beispiel bei vielen Motorrädern
das Vorhandensein unterschiedlicher Luftreifen für das Vorderrad und das Hinterrad.
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In
klassischer Weise vermeidet man im Allgemeinen, die Steifigkeit
der Übergangs-
oder Neigungszone zu erhöhen,
da damit die Gesamtheit der Steifigkeiten betroffen ist. Dies äußert sich
in einer Verringerung des Komforts und der Haltbarkeit, die unzulässige Niveaus
erreichen können.
Erfindungsgemäß ermöglichen
das Vorhandensein der vibrationshemmenden Einrichtung an einer bestimmten Stelle
und ihre origineller Aufbau ein Einwirken insbesondere auf die Quersteifigkeit,
ohne sich merklich auf die radialen und Längs-Steifigkeiten auszuwirken.
Es handelt sich da um ein bedeutendes Merkmal, das es endlich erlaubt,
das Phänomen
des Radflatterns auf tatsächlich
wirksame Weise zu bekämpfen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also vor allem für eine Verwendung
beim Vorderrad eines zweirädrigen
Fahrzeugs bestimmt. Er kann aber auch für das Hinterrad oder beide
Räder verwendet
werden.
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Abhängig von
dem den Faden oder die Fäden
der Wicklung der vibrationshemmenden Einrichtung bildenden Material
(zum Beispiel Ara mid-, Metall-, Glasfaser-, Polyesterfäden usw.),
von den Arten von Kautschukmischungen, in denen die Fäden angeordnet
sind, von der Dichte der Fäden
und von der Anzahl von Umwicklungen, wird unter Beibehaltung einer
gewissen Stabilität
der anderen Steifigkeiten des Luftreifens, wie zum Beispiel der
senkrechten und der Längs-Steifigkeit,
auf die Quersteifigkeit des Luftreifens eingewirkt. Die vibrationshemmende
Einrichtung ermöglicht
also eine Entkopplung der Quersteifigkeit von den anderen Steifigkeiten.
Man erhält außerdem günstige Ergebnisse
für Vibrationen
von der Art Lenkerausschlag (Kick-Back), Gierbewegung (Waving),
Stabilität
des Profils gegenüber
dem Schleudern (Abnutzung, Stabilität), usw.
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Vorteilhafterweise
gewährleistet
die vibrationshemmende Einrichtung eine mechanische Verbindung oder
Zusammenwirkung zwischen dem seitlichen Abschnitt der Lauffläche und
dem Flankenabschnitt, in denen die Einrichtung angeordnet ist. Es
ist diese mechanische Verbindung, die dazu beiträgt, den Luftreifen in Querrichtung
zu versteifen. Auf diese Weise wirkt man direkt auf das Ausmaß und die Häufigkeit
des Radflatterns ein.
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Vorteilhafterweise
besitzt die vibrationshemmende Einrichtung mindestens einen Faden,
der im Wesentlichen in Umfangsrichtung fluchtend angeordnet ist,
oder eine Reihe von in Umfangsrichtung fluchtend angeordneten und
verteilten Fäden.
Vorzugsweise beträgt
der Winkel der Fäden
im wesentlichen 0° bezüglich der
Umfangsrichtung. Die Fäden
bilden so fluchtende Anordnungen, die eine Vielzahl von Formen annehmen
können.
Die fluchtenden Fadenanordnungen können auch auf verschiedene
Weise angeordnet und hergestellt werden. Zum Beispiel kann eine
fluchtende Anordnung vorteilhafterweise aus einem einzigen, mehrfach
spiralförmig
(im Wesentlichen mit 0°)
und vorzugsweise ausgehend vom kleinsten zum größten Durchmesser gewickelten
Faden bestehen. Sie kann auch aus meh reren konzentrischen Fäden bestehen,
die ineinander verlegt sind und so eine Stapelung von Ringen mit
progressiv zunehmenden Durchmessern bilden. Es ist nicht notwendig,
eine Kautschukmischung hinzuzufügen,
um das Tränken
des Fadens oder der Umfangswicklungen von Fäden zu gewährleisten.
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Aufgrund
der Verwendung verschiedener Arten von Fäden mit unterschiedlichen Eigenschaften oder
aus unterschiedlichen Materialien jeweils an einer spezifischen
Stelle kann man die Eigenschaften der Flanke und/oder der unteren
Zone des Luftreifens optimieren.
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Die
vorliegende Erfindung sieht auch die Verwendung einer im wesentlichen
in Umfangsrichtung verlaufenden vibrationshemmenden Einrichtung
vor, um die Erzeugung von Vibrationen von der Art Radflattern in
einem Luftreifen für
zweirädrige
Fahrzeuge zu verringern, der mindestens eine Verstärkungsstruktur
von der Art Karkasse aufweist, die auf jeder Seite des Luftreifens
in einem Wulst verankert ist, dessen Basis dazu bestimmt ist, auf
einen Felgensitz montiert zu werden, wobei jeder Wulst sich radial nach
außen
in einer Flanke verlängert,
wobei die Flanken radial nach außen an eine Lauffläche anschließen, deren
Ht/Wt-Verhältnis
größer als
0,15 ist, wobei die Verstärkungsstruktur
sich in Umfangsrichtung von den Wülsten zu den Flanken erstreckt,
wobei der Luftreifen weiter eine Übergangszone aufweist, die
im wesentlichen dem Übergang
des Seitenabschnitts der Lauffläche
zur Flanke entspricht, wobei die vibrationshemmende Einrichtung
in Umfangsrichtung in der Übergangszone
angeordnet ist und sich radial einerseits im wesentlichen radial
außen zum Scheitel und andererseits im wesentlichen radial
innen in der Flanke erstreckt.
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Im
Rahmen dieser Verwendung enthält
die vibrationshemmende Einrichtung vorteilhafterweise mindestens
eine fluchtende Anordnung von im Wesentlichen in Umfangsrichtung
verlaufenden Fäden. Außerdem gewährleistet
diese vibrationshemmende Einrichtung vorteilhafterweise eine mechanische
Verbindung zwischen dem seitlichen Abschnitt der Lauffläche und
dem Flankenabschnitt, in denen diese Einrichtung angeordnet ist.
Es ist diese mechanische Verbindung, die dazu beiträgt, den
Luftreifen in Querrichtung zu versteifen. So wirkt man direkt auf
das Ausmaß und
die Häufigkeit
des Radflatterns ein.
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Eine
solche vibrationshemmende Einrichtung wird vorteilhafterweise bei
einem Luftreifen verwendet, dessen Verstärkungsstruktur vom Typ Karkasse
im Wulst mit Hilfe mindestens einer Anordnung von im wesentlichen
in Umfangsrichtung verlaufenden Verankerungsfäden verankert ist, die im wesentlichen
an die Struktur angrenzend angeordnet ist. Die vibrationshemmende
Einrichtung kann aber auch bei einem klassischen Luftreifen verwendet
werden, der einen Wulstkern aufweist, um den herum eine Karkasse
umgeschlagen ist, wie zum Beispiel in 4 dargestellt
ist.
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Die
vibrationshemmende Einrichtung besteht vorteilhafterweise aus mindestens
einem in Umfangsrichtung fluchtend angeordneten Faden, oder auch
aus einer Reihe von Fäden,
die in Umfangsrichtung fluchtend angeordnet und verteilt sind. Eine
fluchtende Anordnung kann einen einzigen oder mehrere Fäden aufweisen.
Die fluchtenden Fadenanordnungen können auf mehrere verschiedene
Weisen angeordnet und hergestellt werden. Zum Beispiel kann eine
fluchtende Anordnung vorteilhafterweise aus einem einzigen, mehrfach
spiralförmig
(im Wesentlichen mit 0°)
und vorzugsweise ausgehend vom kleinsten zum größten Durchmesser gewickelten
Faden bestehen. Sie kann auch aus mehreren konzentrischen Fäden bestehen,
die ineinander verlegt sind und so eine Schichtung von Ringen mit
progressiv zunehmenden Durchmessern bilden. Es ist nicht notwendig,
eine Kautschukmischung hinzuzufügen,
um das Tränken
des Fadens oder der Umfangswicklungen von Fäden zu gewährleisten.
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Um
zur Optimierung der seitlichen Steifigkeit des Luftreifens beizutragen,
kann man auch eine einfache, doppelte und sogar dreifache fluchtende
Anordnung von Fäden
vorsehen, je nach der Art des Luftreifens und dem gewünschten
Vibrationsverhalten.
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Ein
Teil oder alle Fäden
der fluchtenden Anordnung sind vorteilhafterweise nicht metallisch,
und vorzugsweise vom Typ Textil, wie zum Beispiel Fäden auf
der Basis von Aramid, von aromatischem Polyester, oder noch andere
Arten von Fäden
mit verschiedenen Elastizitätsmodulen,
wie zum Beispiel Fäden
auf der Basis von PET, PEN, PVA, Glasfaser, Nylon, Rayon, usw. oder
auch vom hybriden Typ, zum Beispiel vom Typ Aramid/Nylon.
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Vorteilhafterweise
weist mindestens eine fluchtende Anordnung mehrere Fäden auf,
von denen mindestens zwei unterschiedliche Eigenschaften haben.
Man kann auch Fäden
unterschiedlicher Beschaffenheit und/oder mit unterschiedlichen
Eigenschaften in getrennten fluchtenden Anordnungen vorsehen.
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Unter
Eigenschaften des Fadens versteht man zum Beispiel seine Abmessungen,
seine Zusammensetzung, seine mechanischen Merkmale und Eigenschaften
(insbesondere der Elastizitätsmodul
oder die Zähigkeit),
seine chemischen Merkmale und Eigenschaften, usw.
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Vorteilhafterweise
sind die fluchtenden Anordnungen von Fäden so angeordnet, dass sie
mit mindestens einer Gummimischung mit hohem Elastizitätsmodul
in Kontakt stehen. In einem vorteilhaften Beispiel sind die fluchtenden
Anordnungen auf einer ersten Seite von einer ersten Mischung und
auf der anderen Seiten von einer zweiten Mischung umgeben.
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Vorzugsweise
sind die in Umfangsrichtung ausgerichteten Fäden nicht in direktem Kontakt
mit den radial ausgerichteten Fäden,
zum Beispiel denjenigen der Struktur vom Typ Karkasse.
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Die
vorliegende Erfindung liefert schließlich eine Verstärkungsstruktur
für einen
Luftreifen. Es ist außerdem
wünschenswert,
dass diese Struktur für eine
einfache automatische Herstellung geeignet ist.
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Die
vorliegende Erfindung liefert auch eine Art von Anordnung der verschiedenen
einen Luftreifen bildenden Elemente derart, dass bestimmte Eigenschaften,
wie zum Beispiel die Steifigkeit, die Stoßfestigkeit, usw. verfeinert
werden können.
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Die
vorliegende Erfindung liefert schließlich eine Verstärkungsstruktur
für einen
Luftreifen, die die in den verschiedenen Zonen der Flanke und der Schulter
in Betrieb insbesondere bei Nenndruck vorhandenen, verschiedenen
mechanischen Beanspruchungen berücksichtigt.
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Alle
Einzelheiten mehrerer Ausführungsformen
gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die durch die 1 bis 10 vervollständigt wird.
Es zeigen:
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1 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftreifens zeigt;
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2 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftreifens
zeigt;
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3 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer Variante der Ausführungsform
des Luftreifens der 2 zeigt;
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4 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer weiteren Variante der Ausführungsform
des Luftreifens der 2 zeigt;
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5 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer weiteren Variante der Ausführungsform
des Luftreifens der 2 zeigt;
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6 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer weiteren Variante der Ausführungsform
des Luftreifens der 2 zeigt;
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7 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer weiteren Variante der Ausführungsform
des Luftreifens der 2 zeigt;
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8 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer Variante der Ausführungsform
des Luftreifens der 2 zeigt;
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9 einen
radialen Schnitt, der im Wesentlichen eine Flanke und einen Wulst
einer Variante der Ausführungsform
des Luftreifens der 2 zeigt; schließlich die 10a, 10b und 10c mit Hilfe von graphischen Darstellungen die
Entwicklung der Steifigkeiten eines Luftreifens (auf einer Basis von
100) im Verhältnis
zu einer gegebenen Länge
L.
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In
der vorliegenden Schrift bedeutet der Begriff "Faden" oder fadenartig ganz allgemein sowohl Einzelfäden als
auch Mehrfachfäden,
oder Zusammensetzungen wie Seile, Zwirne, oder auch eine beliebige
gleichwertige Art von Zusammensetzung, und dies unabhängig vom
Material und der Verarbeitung dieser Fäden, zum Beispiel Oberflächenbearbeitung oder
Umhüllung
oder Vorverklebung, um die Haftung auf dem Kautschuk zu begünstigen.
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Zur
Erinnerung, "radial
nach oben", oder "radial oben" bedeutet zu den
größeren Radien
hin.
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Unter "Elastizitätsmodul" einer Kautschukmischung
wird ein Querdehnungsmodul verstanden, der bei einer uniaxialen
Dehnungsverformung in der Größenordnung
von 10% bei Umgebungstemperatur erhalten wird.
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Eine
Verstärkungs-
oder Versteifungsstruktur vom Typ Karkasse wird als radial bezeichnet,
wenn ihre Fäden
in einem Winkel von 90° angeordnet
sind, aber auch, gemäß der üblichen
Terminologie, in einem Winkel nahe 90°.
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Es
ist bekannt, dass bei der heutigen Technik die Karkassenlage oder
-lagen um einen Wulstkern herum umgeschlagen sind. Der Wulstkern
erfüllt dann
die Aufgabe einer Karkassenverankerung, d.h. nimmt die Spannung
auf, die sich unter der Wirkung des Aufpumpdrucks in den Karkassenfäden entwickelt.
Bei den in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Konfigurationen,
die vorteilhafterwei se keinen Wulstkern vom üblichen Typ verwenden, wird die
Verankerungsfunktion der Verstärkungsstruktur vom
Typ Karkasse ebenfalls gewährleistet.
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Es
ist auch bekannt, immer noch gemäß dem Stand
der Technik, dass der gleiche Wulstkern außerdem eine Funktion des Festklemmens
des Wulst auf seiner Felge ausübt.
Bei den in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Ausführungsbeispielen, die
keinen Wulstkern vom traditionellen Typ verwenden, wird die Klemmfunktion
ebenfalls gewährleistet, insbesondere
durch die Umwicklungen von Umfangsfäden, die dem Sitz am nächsten liegen.
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Selbstverständlich kann
die Erfindung verwendet werden, indem dem Wulst oder der unteren Zone
des Luftreifens im Allgemeinen andere Elemente hinzugefügt werden,
wie manche Varianten es zeigen werden. Auch kann die Erfindung verwendet werden,
indem die Verstärkungsstrukturen
gleicher Beschaffenheit vervielfacht werden, oder sogar, indem eine
andere Art von Verstärkungsstruktur
hinzugefügt
wird.
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1 stellt
die untere Zone, insbesondere den Wulst 1, einer ersten
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftreifens
dar. Der Wulst 1 weist einen axialen äußeren Abschnitt 2 auf,
der vorgesehen und gestaltet ist, um gegen ein Felgenhorn angeordnet
zu werden. Der Abschnitt 2 endet radial und axial nach
innen in einem Wulstsitz 4, der ausgelegt ist, um gegen
einen Felgensitz angeordnet zu werden. Der Wulst weist auch einen
axial inneren Abschnitt 3 auf, der sich im Wesentlichen
radial vom Sitz 4 zur Flanke 6 erstreckt.
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Der
Luftreifen weist ebenfalls eine Verstärkungs- oder Versteifungsstruktur 10 vom
Typ Karkasse auf, die mit Verstärkungen
versehen ist, die vorteilhafterweise in einer im Wesentlichen radialen
Anord nung konfiguriert sind. Diese Struktur kann kontinuierlich
von einem Wulst zum anderen ausgelegt sein, indem sie über die
Flanken und den Scheitel des Luftreifens verläuft, oder sie kann auch zwei
oder mehrere Bereiche aufweisen, die zum Beispiel entlang der Flanken
ausgebildet sind, ohne die Gesamtheit des Scheitels zu bedecken.
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Die
Scheitelregion 5 weist vorzugsweise eine Verstärkungsstruktur
auf, wie zum Beispiel eine Anordnung von Lagen 7 und 8,
die sich am Scheitel kreuzen.
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Um
die Verstärkungsfäden so genau
wie möglich
zu positionieren, und um die Wirksamkeit der Wicklung zu optimieren,
indem dafür
gesorgt wird, dass die Seile im Luftreifen in Verlängerung
sind, ist es sehr vorteilhaft, den Luftreifen auf einem steifen Träger herzustellen,
zum Beispiel einem steifen Kern, der die Form seines Innenhohlraums
aufzwingt. Auf diesen Kern werden in der vom Endaufbau geforderten
Reihenfolge alle Bestandteile des Luftreifens aufgelegt, die direkt
an ihren endgültigen Platz
gebracht werden, ohne dass das Profil des Luftreifens bei der Konfektion
verändert
werden müsste.
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Umfangsfäden 21,
die vorzugsweise in Form von Stapeln 22 angeordnet sind,
bilden eine Anordnung von Haupt- oder Verankerungsfäden 20,
die in jedem der Wülste
vorgesehen ist. Diese Fäden
sind vorzugsweise aus Metall und ggf. vermessingt. In jedem Stapel
sind die Fäden
vorteilhafterweise konzentrisch und übereinander gelegt.
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Um
eine perfekte Verankerung der Verstärkungsstruktur zu gewährleisten,
wird ein laminierter Verbundwulst hergestellt. Im Inneren des Wulsts 1 werden
zwischen den fluchtenden Fadenanordnungen der Verstärkungsstruktur
Fäden angeordnet,
die in Umfangsrichtung ausgerichtet sind. Diese sind in einem Stapel
wie in den Figuren oder in mehreren aneinander grenzenden Stapeln
oder in Paketen oder jeder geeigneten Anordnung angeordnet, je nach
dem Typ des Luftreifens und/oder den gesuchten Eigenschaften.
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Die
radial inneren Endabschnitte der Verstärkungsstruktur 10 wirken
mit den Wülsten
zusammen. So entsteht eine Verankerung dieser Abschnitte in den
Wülsten.
Um diese Verankerung zu begünstigen, wird
der Zwischenraum zwischen den Umfangsfäden und der Verstärkungsstruktur
mit einer Verbindungs-Kautschukmischung gefüllt. Man kann auch die Verwendung
mehrerer Mischungen mit unterschiedlichen Eigenschaften vorsehen,
die mehrere Zonen begrenzen, wobei die Kombinationen von Mischungen
und die daraus entstehenden Anordnungen praktisch unbegrenzt sind.
Es jedoch vorteilhaft, das Vorhandensein einer Mischung mit hohem
Elastizitätsmodul
in der Schnittzone zwischen der Fadenanordnung und der Verstärkungsstruktur
vorzusehen. Als nicht einschränkend
zu verstehendes Beispiel kann der Elastizitätsmodul einer solchen Mischung
15 oder 20 Mpa erreichen oder sogar überschreiten, und in manchen
Fällen
sogar 40 Mpa erreichen oder sogar überschreiten.
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Es
ist auch möglich,
die verschiedenen Elemente der vorliegenden Erfindung mit einer
traditionellen Anordnung von Karkassenlagen zu verwenden, deren
Basis in Höhe
des Wulsts gegen einen Wulstkern teilweise umgewickelt oder umgeschlagen ist, üblicherweise
aus einer Vielzahl von Filamenten bestehend, die angeordnet sind,
um ein Seil zu bilden.
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Die
verschiedenen in den 1 bis 9 dargestellten
Beispiele ermöglichen
es, die erfindungsgemäße vibrationshemmende
Einrichtung 11 zu erläutern.
Diese vibrationshemmende Einrichtung erstreckt sich im Wesentlichen
radial vorzugsweise von der Schulterregion zur Flankenregion. Sie
weist mindestens eine Anordnung von Fäden 14 auf, die sich
im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken.
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Diese
vibrationshemmende Einrichtung ist besonders geeignet für einen
Luftreifen für
Zweiräder,
wie zum Beispiel ein Motorrad oder einen Motorroller, da diese Art
Fahrzeug dem Phänomen
des Radflatterns stärker
ausgesetzt ist als ein Fahrzeug wie ein Auto oder ein Lastwagen,
einfach aufgrund der Gestaltung des zweirädrigen Fahrzeugs, das für die Phänomene der
Vibrationen oder Ungleichgewichte anfälliger ist.
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Die
Erfindung berücksichtigt
auch die wichtigen Feinheiten des Luftreifens, der für ein zweirädriges Motorfahrzeug
bestimmt ist, wie zum Beispiel ein Motorrad oder ein Motorroller
oder ein Moped. Zum Beispiel verfügt ein solcher Luftreifen üblicherweise über eine
Lauffläche,
die sich in einer Meridianebene zwischen den beiden Punkten erstreckt,
die die größte axiale
Entfernung definieren. Aufgrund der stark geneigten Winkel, die
zum Beispiel bei hoher Geschwindigkeit in Kurven erzeugt werden
können,
verfügt
die Lauffläche
des Luftreifens für
ein zweirädriges
Fahrzeug auch über
eine "gebogene" oder abgerundete
Form, mit einem Ht/Wt-Verhältnis,
das im allgemeinen über
0,15 und vorzugsweise über
0,3 liegt und für
diese Art Luftreifen charakteristisch ist. Das Ht/Wt-Verhältnis stellt
das Verhältnis
zwischen der Höhe
der Lauffläche
und ihrer Breite dar, wie es in 10c dargestellt
ist. Diese Eigenschaften führen dazu,
dass zum Beispiel die Verbindung zwischen dem Scheitel und der Flanke
eines Luftreifens für
ein zweirädriges
Fahrzeug weder positioniert noch konfiguriert ist wie bei einem
Luftreifen für
ein Fahrzeug mit vier oder mehr Rädern.
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Die
Fadenanordnungen 14 können
auf verschiedene Weise angeordnet und hergestellt werden. Zum Beispiel
kann ein Stapel vorteilhaft erweise aus einem einzigen Faden bestehen,
der (im Wesentlichen mit Null Grad) spiralförmig in mehreren Umwicklungen
und vorzugsweise vom kleinsten Durchmesser zum größten Durchmesser
gewickelt ist. Ein Stapel kann auch aus mehreren konzentrischen
Fäden bestehen,
die ineinander verlegt sind und eine Schichtung von Ringen mit zunehmendem Durchmesser
bilden. Es ist nicht notwendig, eine Kaut schukmischung hinzuzufügen, um
das Tränken des
Verstärkungsfadens
oder der Umfangsumwicklungen von Fäden zu gewährleisten. Die Fadenanordnung
kann sich im Wesentlichen radial entlang der Flanke und/oder der
Schulter oder über
einen Abschnitt der beiden verlängern.
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Im
Beispiel der 1 weist der Luftreifen eine
Anordnung von Fäden 14 auf,
die aus einem Stapel von angrenzend angeordneten Fäden besteht.
Sie sind vorteilhafterweise in direkter Nähe der Verstärkungsstruktur 10 angeordnet.
Die in 1 dargestellte Struktur ist besonders vereinfacht
und leicht herzustellen. Die Anordnung wird vorzugsweise radial
in Höhe
der Übergangszone 12 des
Luftreifens positioniert oder fluchtend ausgerichtet, d.h. der Zone,
in der die Lauffläche
endet und die Flanke beginnt. Bei Luftreifen für zweirädrige Fahrzeuge ist es nämlich diese
Zone, die im Allgemeinen der größten radialen
Entfernung vom Meridianprofil entspricht. Vorzugsweise, wie im Beispiel
der 1 dargestellt, sind die Fäden im Wesentlichen auch radial
zu beiden Seiten der Übergangszone 12 des
Luftreifens verteilt. In diesem gleichen Beispiel sind außerdem die
Fäden 14 vorteilhafterweise
axial außen
in Bezug auf die Verstärkungsstruktur 10 angeordnet.
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Gemäß mehrerer
vorteilhafter Varianten können
die Anzahl von Umwicklungen, der radiale Abstand und die radiale
Position der Anordnung gemäß unendlich
vielen Möglichkeiten
variieren. Diese Eigenschaften werden in Abhängigkeit vom gesuchten Vibrationsverhalten, von
der Art des Fahrzeugs und dessen Nutzungsbedingungen definiert.
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Die
folgenden Figuren (2 bis 9) stellen
Ausführungsformen
der Erfindung dar, die vorzugsweise zwei Verstärkungsstrukturen vom Typ Karkasse 9 und 10 aufweisen.
Zum Beispiel stellt 2 eine der 1 vergleichbare
Ausführungsform dar,
die aber zwei Verstärkungsstrukturen
vom Typ Karkasse aufweist, die im Wulst 1 verankert sind.
Die Winkel dieser Strukturen können
zum Beispiel vom Scheitel 5 zum Äquator 12 und auch
zur unteren Zone oder Wulst des Luftreifens hin variabel sein.
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Durch
Einwirkung auf die Beschaffenheit der Fäden 14, ihre Ganghöhe, ihre
Position, ihren Winkel usw., kann die Steifigkeit des Luftreifens
verändert werden,
was es ermöglichen
kann, originelle Steifigkeitskompromisse zu erhalten. Zum Beispiel
ermöglicht
die Entkopplung der senkrechten, seitlichen und Driftsteifigkeiten
neue Kompromisse der Leistung auf dem Gebiet des Radflatterns, aber
auch des allgemeinen Verhaltens, der Abnutzung und der Haltbarkeit.
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Die
in 3 dargestellte Variante unterscheidet sich durch
die Tatsache, dass die vibrationshemmende Einrichtung 11 zwischen
den Verstärkungsstrukturen
vom Typ Karkasse 9 und 10 angeordnet ist.
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Die
in 4 dargestellte Variante unterscheidet sich durch
die Tatsache, dass die vibrationshemmende Einrichtung 11 auf
mindestens einem Abschnitt des Profils des Luftreifens verdoppelt
ist, oder in anderen Worten, dass die Seite des Luftreifens über zwei
vibrationshemmende Einrichtungen 11 verfügt, die
entweder zwischen den Verstärkungsstrukturen
vom Typ Karkasse 9 und 10 oder auf der einen oder
der anderen Seite der Verstärkungen 9 oder 10 angeordnet
ist. Eine solche Verdopplung kann es ermöglichen, eine gewisse Be tonung
auf bestimmte Eigenschaften zu legen, so dass der Nutzen, der durch einige
der oben erwähnten
Vorteile erhalten wird, noch erhöht
werden kann.
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Die
in 5 dargestellte Variante unterscheidet sich durch
die Tatsache, dass die vibrationshemmende Einrichtung 11 auf
mindestens einem Abschnitt des Profils des Luftreifens verdreifacht
ist, oder, in anderen Worten, dass die Seite des Luftreifens über drei
vibrationshemmende Einrichtungen 11 verfügt, die
einerseits zwischen den Verstärkungsstrukturen
vom Typ Karkasse 9 und 10 und andererseits auf
der axial inneren Seite der am weitesten innen liegenden Struktur 10 und
der axial äußeren Seite
der am weitesten außen
liegenden Struktur 9 angeordnet sind.
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Die 6 und 7 stellen
Varianten dar, bei denen die Fadenwicklungen der vibrationshemmenden
Einrichtung 11 sich je radial innen bis zum Wulst im Fall
der 6 und radial außen bis zum medianen Abschnitt
des Scheitels 5 im Fall der 7 verlängern. Wenn
im ersteren Fall die Verankerung der Verstärkungsstruktur vom Typ Karkasse
mittels Umfangsfäden 21 hergestellt
wird, die direkt an die Verstärkungsstruktur
angrenzend angeordnet sind, in Zusammenwirkung mit einer Kautschukmischung
mit hohem Elastizitätsmodul
(zum Beispiel höher
als 15, sogar höher
als 40 Mpa), können
die Fäden 14 der
vibrationshemmenden Einrichtung 11 so angeordnet werden,
dass sie eine im wesentlichen radiale fluchtende Anordnung kontinuierlich
mit einer fluchtenden Anordnung der Verankerungszone bilden.
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Im
zweiten Fall (7) tragen die Umfangsfäden, die
in der medianen Zone des Scheitels 5 angeordnet sind, dazu
bei, eine größere Schleuderfestigkeit
zu verleihen.
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8 stellt
eine andere Variante dar, bei der die Fäden 14 der Einrichtung 11 abwechselnd
zu beiden Seiten einer Verstärkungsstruktur 10 oder 9 angeordnet
sind. Im dargestellten Beispiel findet man bei einer Bewegung radial
nach oben eine abwechselnde Anordnung mit zunächst drei Wicklungen zwischen
den beiden Strukturen 9 und 10, drei radial inneren
Wicklungen, und dann von neuem drei Wicklungen zwischen den Strukturen 9 und 10.
Natürlich können viele
Varianten dieses Beispiels ausgeführt werden, indem zum Beispiel
die Anzahl der Fäden
jeder Reihe verändert
wird, indem verschiedene Anzahlen von Fäden und/oder Reihen von Fäden verwendet
werden, usw. Die abwechselnde Anordnung kann auch mit einer einzigen
Verstärkungsstruktur 10 oder
auch zu beiden Seiten mit mehreren Strukturen durchgeführt werden.
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9 stellt
eine Variante der Ausführungsform
der 7 dar, bei der die Scheitellagen 7 und 8 weggelassen
wurden. Das Vorhandensein der Fäden 14 bis
in den medianen Abschnitt des Scheitels ermöglicht es, die erforderlichen
Eigenschaften sowohl bezüglich
der Festigkeit als auch der Leistungen zu gewährleisten. Die Verstärkungsstrukturen 9 und 10 können einen
gegebenen Kreuzungswinkel aufweisen.
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Die 10a und 10b zeigen
graphische Darstellungen, die die Entwicklung der Steifigkeiten des
Luftreifens (an der Basis 100) in Abhängigkeit von der Umfangsentfernung
L zwischen den Endfäden
der vibrationshemmenden Einrichtung zeigen. Dieses Maß wird in 10c dargestellt. Diese Ergebnisse basieren auf
einer Studie von Luftreifen für zweirädrige Fahrzeuge,
die am Scheitel gekreuzte Lagen aufweisen.
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10a stellt die Entwicklung für einen Luftreifen mit Fäden 14 auf
der Basis von Aramid dar, während 10b die Entwicklung für einen Luftreifen mit Fäden 14 auf
der Basis von Stahl darstellt. Diese graphische Darstellungen stellen
klar die Trennung zwischen den verschiedenen Arten von Steifigkeiten
dar. In Abhängigkeit
von der Länge
L kann man so eine Erhöhung
der Quersteifigkeit des Luftreifens erhalten und gleichzeitig eine
gewisse Stabilität der
Steifigkeiten des Luftreifens in den beiden anderen Richtungen (senkrecht
und in Längsrichtung)
beibehalten. Diese Wirkung ist bei der Verwendung von Stahlfäden (10b) noch deutlicher als bei der Verwendung von
Aramidfäden
(10a).
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Es
können
auch andere Parameter die Einstellung beeinflussen, wie zum Beispiel
die Güte
der Kautschukmischungen, die Fadendichte, usw. Aufgrund dieser verschiedenen
Entwicklungen der Steifigkeiten wird es möglich, die Parameter zu dosieren, um
den globalen Leistungskompromiss des Luftreifens auf den Gebieten
des Verhaltens und des Komforts zu verbessern, was für die für zweirädrige Fahrzeuge
bestimmten Luftreifen besonders wichtig ist. Es ist insbesondere
möglich,
die Fähigkeiten
des Luftreifens bezüglich
des Radflatterns beträchtlich
zu verbessern, ohne den Komfort oder andere Leistungen des Luftreifens
zu beeinträchtigen.
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Gemäß einer
anderen, nicht dargestellten Variante weist der Luftreifen eine
Zone einer Verbindungs-Kautschukmischung auf, die auf mindestens einem
Abschnitt des Verlaufs der Anordnungen von Fäden angeordnet ist. Diese Mischung
ist vorteilhafterweise so angeordnet, dass sie einerseits mit mindestens
einem Abschnitt der vibrationshemmenden Einrichtung und andererseits
mit einem im Wesentlichen angrenzenden Abschnitt der Verstärkungsstruktur
vom Typ Karkasse in direktem Kontakt ist. Es handelt sich vorzugsweise
um eine Kautschukmischung mit einem im Wesentlichen hohen Elastizitätsmodul
(wie zum Beispiel ein Elastizitätsmodul von
mehr als 15 Mpa oder sogar noch mehr). Die Verbindungsmischung ermög licht es,
die Zusammenwirkung zwischen dem Anfang des Scheitels und dem im
Wesentlichen benachbarten Abschnitt der Flanke zu optimieren. Bei
den traditionellen Konfigurationen, bei denen die Fäden in Form
von Lagen aufgelegt werden (in einer Schicht einer Kautschukmischung getränkter Faden)
entsteht daraus eine dünne
Mischungs-Zwischenschicht mit niedrigerem Elastizitätsmodul,
die sich zwischen der Mischung mit hohem Elastizitätsmodul
und dem Abschnitt der Verstärkungsstruktur
befindet. Mit dem direkten Kontakt, also ohne Vorhandensein dieser
dünnen
Mischungsschicht mit niedrigerem Elastizitätsmodul, wird der Einfluss
der Mischung mit hohem Elastizitätsmodul
in der Zone verstärkt.
Tatsächlich
erzeugt die traditionelle Schicht mit niedrigerem Elastizitätsmodul
Energieverluste, die eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften
verursachen können.
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Durch
Veränderung
der Stärke
der Zone und/oder durch Verwendung einer Mischung mit einem mehr
oder weniger hohen Elastizitätsmodul kann
man einen Luftreifen mit den gewünschten
Eigenschaften erhalten, die an die vorgesehene Verwendung angepasst
sind.