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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Luftreifen. Sie betrifft
insbesondere die Anordnung und Konfiguration der Verstärkungsstruktur
im Scheitelbereich des Luftreifens.
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Die
Verstärkung
von Luftreifen besteht derzeit aus einer oder mehreren Lagen, die
herkömmlich als "Karkassenlagen", "Scheitellagen", etc. bezeichnet
werden. Diese Art der Bezeichnung der Verstärkungen rührt von dem Herstellungsverfahren,
das darin besteht, eine Reihe von Halbfertigprodukten in Form von
Lagen herzustellen, die mit meistens längslaufenden Verstärkungsdrähten versehen
sind, die dann in der Folge zusammengefügt werden, um einen Luftreifen
zu konfektionieren. Die Lagen werden mit großen Abmessungen flach hergestellt
und dann in Abhängigkeit
von den Abmessungen eines gegebenen Produkts geschnitten. Das Zusammenfügen der
Lagen wird ebenfalls zunächst
in einem ersten Schritt in einem in etwa flachen Zustand durchgeführt. Der
derart aufgebaute Rohling wird geformt, um ihm das für Luftreifen
typische toroidale Profil zu geben. Die sogenannten Halbfertigprodukte
für die "Endherstellung" werden dann auf
den Rohling aufgelegt, um ein für
die Vulkanisation fertiges Produkt zu bilden.
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Dieses
herkömmliche
Verfahren erfordert die Verwendung eines Wulstkerns, der verwendet
wird, um die Karkassenlage im unteren Bereich der Flanke zu verankern
oder zu halten. Herkömmlich
wird daher ein Teil der Lage um einen Wulstkern hochgeschlagen,
der in dem Wulst des Luftreifens angeordnet ist. Auf diese Weise
schafft man eine Verankerung der Karkassenlage im Wulst.
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In
der Industrie hat die Generalisierung dieses herkömmlichen
Verfahrens trotz der zahlreichen Varianten in der Art der Realisierung
der Lagen und des Aneinanderfügens
den Fachmann dazu veranlasst, ein diesem Verfahren angepasstes Vokabular zu
verwenden; wenn es die allgemeine Terminologie erlaubt, werden insbesondere
die Ausdrücke "Lagen", "Karkasse", Wulstkern", "Konformation" verwendet, um den Übergang
von einem flachen Profil zu einem toroidalen Profil etc. zu bezeichnen.
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Es
gibt heute jedoch Luftreifen, die eigentlich keine "Lagen" oder "Wulstkerne" nach den oben angegebenen
Definitionen enthalten. In der Druckschrift
EP 0 582 196 werden beispielsweise
Luftreifen beschrieben, die ohne die Hilfe von Halbfertigprodukten
in Form von Lagen hergestellt werden. Beispielsweise werden die
Drähte
der verschiedenen Verstärkungsstrukturen
direkt auf die angrenzenden Lagen aus Kautschukmischungen aufgebracht,
wobei das Ganze in Form von aufeinanderfolgenden Lagen auf einen
toroidalen Kern aufgelegt wird, dessen Form es ermöglicht,
direkt ein Profil zu erhalten, das dem fertigen Profil des Luftreifens
bei der Herstellung ähnelt. In
diesem Fall gibt es keine "Halbfertigprodukte" mehr, keine "Lagen" und auch keinen "Wulstkern". Die Basisprodukte
wie Kautschukmischungen und Verstärkungen in Form von Filamenten
werden direkt auf den Kern aufgebracht. Da der Kern eine toroidale Form
hat, muss der Rohling nicht mehr geformt werden, damit man von einem
flachen Profil zu einem Profil in Torusform übergeht.
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Außerdem gibt
es bei in diesem Dokument beschriebenen Luftreifen keinen herkömmlichen Hochschlag
der Karkassenlage um einen Wulstkern mehr. Dieser Typ von Verankerung
wird durch eine Anordnung ersetzt, bei der angrenzend an die Verstärkungsstruktur
der Flanke umlaufende Filamente angeordnet sind, wobei das Ganze
in eine Kautschukmischung zur Verankerung oder zur Verbindung eingebettet
ist.
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Es
gibt auch Verfahren zum Zusammenfügen an einem toroidalen Kern,
bei denen Halbfertigprodukte verwendet werden, die speziell für ein schnelles,
wirksames und einfaches Anbringen an einem zentralen Kern angepasst
sind. Es ist schließlich auch
möglich,
eine Mischung zu verwenden, die gleichzeitig verschiedene Halbfertigprodukte
zur Realisierung bestimmter Architekturaspekte umfasst (wie Lagen,
Wulstkerne etc.), wohingegen andere durch direktes Anbringen von
Mischungen und/oder Verstärkungen
in Form von Filamenten realisiert werden.
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In
der vorliegenden Beschreibung werden die herkömmlichen Ausdrücke wie "Lagen", "Wulstkerne", etc. vorteilhaft
durch neutrale oder vom verwendeten Verfahrenstyp unabhängige Ausdrücke ersetzt,
um den kürzlichen
technologischen Fortschritten sowohl auf dem Gebiet der Herstellung
als auch bei der Konzeption der Produkte Rechnung zu tragen. Der
Ausdruck "Verstärkung vom
Karkassentyp" oder "Flankenverstärkung" wird daher verwendet,
um die Verstärkungsdrähte einer
Karkassenlage in den herkömmlichen
Verfahren und die entsprechenden Drähte zu bezeichnen, die allgemein
auf die Flanken eines Luftreifens aufgebracht werden, der nach einem
Verfahren ohne Halbfertigprodukte hergestellt wird. Der Ausdruck "Verankerungszone" kann sowohl den
herkömmlichen
Hochschlag einer Karkassenlage um einen Wulstkern in einem herkömmlichen
Verfahren als auch die Einheit bezeichnen, die aus den umlaufenden
Filamenten, der Kautschukmischung und den angrenzenden Bereichen
der Flankenverstärkung
eines unteren Bereichs gebildet wird, die nach einem Verfahren unter
Auflegen auf einen toroidalen Kern realisiert wird.
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Die
Verstärkungen
vom Karkassentyp oder Flankenverstärkungen erstrecken sich gewöhnlich über den Scheitel von einem Wulst zum anderen, wobei
das verwendete Verfahren nicht bedeutsam ist. Sie tragen daher zum
Teil zur Verstärkung
des Scheitelbereichs bei. An dere Elemente, wie Verstärkungsdrähte, die
als einfache oder multiple Lagen (wie beispielsweise Drähte mit
30 Grad in Bezug auf die Umfangsrichtung) angeordnet sind, tragen
dazu bei, dass eine ausreichend starre, widerstandsfähige etc. Scheitelstruktur
gebildet wird, sodass sie den vorgesehenen Verwendungsbedingungen
entspricht. Die Druckschrift EP-A-1 057 659 offenbart einen Luftreifen
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In
Abhängigkeit
vom Verwendungstyp ist auf der Höhe
des Scheitels eine mehr oder weniger große Zahl von Verstärkungselementen
erforderlich. Diese Elemente nehmen manchmal einen großen Raum
und/oder eine große
Masse ein. Die Dicke des Scheitelbereichs hängt häufig vom Typ der Verstärkungen
ab, die diese Zone aufnehmen soll. Die Dicke und/oder die Masse
dieses Bereichs sollen zwar oft beschränkt werden, der Spielraum ist
jedoch häufig begrenzt.
Der Kompromiss "Gewicht – Platzbedarf – mechanische
Eigenschaften" zwingt
die Entwickler häufig,
die beiden ersten Aspekte nicht zu stark zu gewichten, um dem dritten
Aspekt zu genügen.
Jedenfalls erfordert das Einstellen eines perfekten Gleichgewichts
zwischen den verschiedenen Facetten dieses Kompromisses gewöhnlich zahlreiche Versuche,
die meistens viele Modifikationen erfordern, bevor ein annehmbares
Gleichgewicht erzielt wird.
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Die
vorliegende Erfindung soll diesen Kompromiss für bestimmte Reifentypen optimieren.
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Die
Erfindung gibt daher einen Luftreifen nach den Merkmalen des Anspruchs
1 an.
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Eine
solche Architektur hat zahlreiche Vorteile. Der Bereich des Scheitels
kann beispielsweise dünner
und/oder leichter sein. Der Scheitelbereich ohne Verstärkungsstruktur
ist hinsichtlich der Materialien ökonomischer. Sie ermöglicht auch
die Optimierung der Stei figkeit im Mittelbereich und der Umfangssteifigkeit
des Luftreifens. Die Gegenwart von Verstärkungen, deren Radius sich
im Zentrum im Vergleich mit den Rändern ändert, ermöglicht außerdem die Erhöhung der
Quersteifigkeit.
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Die
in etwa zentrale Zone des Scheitels, in der keine Strukturen vom
Karkassentyp mehr vorhanden sind, kann vorteilhaft für die Aufnahme
anderer Arten von Architektur- oder Strukturelementen verwendet
werden, wie beispielsweise Verstärkungen,
Seilen, Drähten,
Einlagen, Gummibereichen, die andere mechanische Eigenschaften aufweisen, etc.
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Nach
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist mindestens ein in etwa axialer Stapel von umlaufenden
medianen Verstärkungen radial
außen,
in etwa angrenzend an den Bereich der primären zentralen (mittleren) Verstärkungsstruktur angeordnet.
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist mindestens ein in etwa axialer Stapel von umlaufenden seitlichen
Verstärkungen
auf beiden Seiten des Luftreifens angebracht. Ein solcher Stapel
kann radial außen
an dem Bereich der primären
seitlichen Verstärkungsstruktur oder
radial innen an dem Bereich der primären seitlichen Verstärkungsstruktur
angeordnet sein.
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Mit
den umlaufenden seitlichen Verstärkungen,
die radial außen
angeordnet sind, kann man beispielsweise erhalten:
- – eine
bessere Kontrolle des Profils beim Schleudern;
- – eine
umlaufende Versteifung der Schulter, die die Scherung der Scheitelverstärkungen
begrenzen kann und so dazu beiträgt,
die Spaltphänomene
zu vermindern;
- – einen
Schutz der Metallverstärkungen
gegen Angriffe, Perforationen etc.
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Mit
den seitlichen umlaufenden Verstärkungen,
die radial innen angeordnet sind, kann man beispielsweise zusätzlich zu
den oben beschriebenen Vorteilen erreichen:
- – Wegen
der Positionierung in der Nähe
der neutralen Faser arbeiten die umlaufenden Verstärkungen
eher in Dehnung und tragen so zur Versteifung des Scheitels bei.
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel erstreckt sich
der Stapel der mittleren umlaufenden Verstärkungen über eine Breite, die in etwa
der Breite des Bereichs der primären
mittleren Verstärkungsstruktur
entspricht.
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Nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel ermöglicht es
die radiale Position der mittleren umlaufenden Verstärkungen,
dass diese zwischen den Enden der Verstärkungsstruktur vom Karkassentyp überlappend
angeordnet sind, sodass dadurch für diese Verstärkungen
eine ähnliche
radiale Position erhalten wird. Man kann auch ein in etwa homogenes Steigen
des Scheitels bei Druckerhöhung
und/oder Erhöhung
der Geschwindigkeit erreichen.
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Scheitel
einen Bereich auf, der radial innen mit einer zusätzlichen
Dicke versehen ist. Es handelt sich um eine besonders geschickte
Art und Weise, einen Raum zu schaffen, der verschiedene Architekturelemente
aufnehmen kann, indem der freie Raum des Hohlraums des Luftreifens verwendet
wird, und somit ohne in den Scheitelbereich einzugreifen.
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Der
mit einer zusätzlichen
Dicke versehene Scheitelbereich ist vorteilhaft axial durch mindestens einen Übergangsbereich
begrenzt, der den Übergang
der inneren Wand des Luftreifens in Richtung eines kleineren Radius
axial nach innen angibt.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform zieht
man Nutzen aus Verstärkungen
mit einem im Zentrum kleineren Radius: durch die Akzentuierung des
Unterschiedes des Radius zwischen dem Zentrum des Scheitels und
den Schultern durch eine Positionierung der radial inneren Grenze
der inneren Wand des Luftreifens radial nach innen kann die Tiefe
der Rillen und dadurch die Aufnahmefähigkeit für Wasser erhöht werden.
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Die
primäre
Verstärkungsstruktur
umfasst vorteilhaft in den Zonen der Verbindung zwischen dem Bereich
der mittleren Verstärkungsstruktur
und den Bereichen der seitlichen Verstärkungsstrukturen mindestens
einen Übergangsbereich,
der den Übergang
zwischen den Bereichen der primären
Verstärkungsstruktur
unterschiedlicher Radien kennzeichnet.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform weist
der Luftreifen ferner eine sekundäre Verstärkungsstruktur auf, die in
Bezug auf die primäre
Verstärkungsstruktur
radial außen
angeordnet ist, beispielsweise in etwa zwischen den Bereichen der
seitlichen primären
Verstärkungsstrukturen.
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Die
primäre
und/oder sekundäre
Verstärkungsstruktur
kann Drahtelemente enthalten, die im Allgemeinen in Bezug auf die
Umfangsrichtung in einem von null Grad verschiedenen Winkel angeordnet sind
(es kann sich um einen in Abhängigkeit
von der axialen Position variablen oder einen festen Winkel handeln.
Der Winkel kann sich von null Grad bis zu einem gegebenen Punkt
verändern,
weist jedoch vorzugsweise in seinem Verlauf einen Hauptbereich mit
von diesem Wert verschiedenen Winkeln auf).
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung
weist der Luftreifen auch einen Bereich mit einer peripheren Kautschukmischung
auf, die in Bezug auf die primäre
Verstärkungs struktur
radial außen
angeordnet ist, beispielsweise in etwa zwischen den seitlichen primären Verstärkungsstrukturen.
Die Gegenwart eines solchen Bereichs kann zu verschiedenen Vorteilen
führen, wie
beispielsweise: einem Schutz gegen äußere Angriffe, einer Verbesserung
der Langzeitfestigkeit und/oder des Komforts, eine Verminderung
des Rollwiderstands und/oder des Lärms, einer höheren Steifigkeit
etc.
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Der
Luftreifen weist vorteilhaft eine in etwa zentrale Vertiefung von
größerer Tiefe
auf. Unter einer größeren Tiefe
wird verstanden, dass die Tiefe vorteilhaft größer ist als bei einem herkömmlichen Luftreifen.
Beispielsweise kann sich eine Rille radial so erstrecken, dass sie
in radialer Richtung in etwa mit den seitlichen umlaufenden Verstärkungen
ausgerichtet ist, oder sie kann sich auch radial innen in Bezug
auf diese Verstärkungen
erstrecken. Diese größere Tiefe
ermöglicht
in Abhängigkeit
von den Anforderungen und vom Reifentyp ein Arbeiten auf unterschiedlichen
Niveaus. Tiefere Rillen können
beispielsweise dazu dienen, eine größere Wassermenge aufzunehmen/abzuführen, was
dazu beiträgt,
die hydrodynamischen Eigenschaften eines Luftreifens zu optimieren.
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Beispiel ist die Verstärkungsstruktur
vom Karkassentyp zumindest auf einer der beiden Seiten des Luftreifens doppelt.
Es ist möglich,
dass eine doppelte Verstärkung
beispielsweise nur auf der äußeren Seite
des Luftreifens vorliegt, die auf der äußeren Seite des Fahrzeugs montiert
werden soll. Der Luftreifen ist also einfach und kostengünstiger,
wobei er gleichzeitig einen hervorragenden Schutz gegen die von
der Fahrbahn ausgeübten
Angriffe aufweist. Es kann sich auch um eine Verstärkungsart
für die
Flanke, ein Mittel zur Veränderung
oder Erhöhung
der Steifigkeit der Flanke etc. handeln.
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Der
erfindungsgemäße Luftreifen
kann vorteilhaft nach einem Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens
gefertigt werden, bei dem die verschiedenen Bestandteile nacheinander
direkt auf einen Kern aufgelegt werden, dessen Profil in etwa dem
Profil des fertigen Produkts entspricht, und bei dem das Anbringen
einer ersten Verstärkungsstruktur
auf einer ersten Seite eines Luftreifens und einer zweiten Verstärkungsstruktur
auf einer zweiten Seite des Luftreifens in etwa gleichzeitig erfolgen
kann.
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Wenn
ein Luftreifen nach einem solchen automatisierten Verfahren hergestellt
wird, bei dem die verschiedenen Bestandteile nacheinander direkt
auf einen Kern aufgelegt werden, dessen Profil in etwa dem Profil
des fertigen Produkts entspricht, kann das Anbringen der beiden
unabhängigen
Teilstrukturen eine Optimierung der Herstellungszeit bedeuten. Es ist
daher beispielsweise möglich,
zwei Vorrichtungen zum Anbringen von Verstärkungsstrukturen einzusetzen,
die bei der Herstellung des Luftreifens gleichzeitig arbeiten können. Daraus
ergibt sich eine beträchtliche
Verminderung der für
das Auflegen der Verstärkungsstruktur
erforderlichen Zeit.
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In
der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Draht" ganz allgemein sowohl
Monofilamente als aus Multifilamente oder Einheiten wie Seile, Zwirne
oder beliebige Arten von äquivalenten Einheiten,
unabhängig
vom Material und der Behandlung dieser Drähte, beispielsweise einer Behandlung
an der Oberfläche
oder einer Umhüllung oder
einem Vorverkleben zur Verbesserung der Haftung am Kautschuk.
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Ein "in Umfangsrichtung
orientierter Draht" bezeichnet
einen Draht, der in etwa in der Axialebene oder in einer Ebene orientiert
ist, die mit einer Axialebene einen Winkel von 10° oder darunter
bildet.
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Zur
Erinnerung, es bedeutet "radial
nach oben" oder "radial oben" in Richtung größerer Radien.
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Unter
dem "Elastizitätsmodul" einer Kautschukmischung
wird ein Sekantenmodul verstanden, der nach uniaxialer Dehnung in
der Größenordnung von
10 % bei Umgebungstemperatur erhalten wird.
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Eine
Verstärkungsstruktur
oder Verstärkung vom
Karkassentyp wird als radial angesehen, wenn ihre Drähte mit
90° angeordnet
sind, jedoch nach der üblichen
Terminologie auch bei einem Winkel in der Gegend von 90°.
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Es
ist bekannt, dass bei der derzeitigen Technik die Karkassenlage(n)
um einen Wulstkern hochgeschlagen sind. Der Wulstkern erfüllt also
die Funktion der Verankerung der Karkasse, d. h. nimmt die Spannung
auf, die in den Karkassendrähten
unter der Einwirkung des Fülldrucks
entsteht. In den Konfigurationen, die in der vorliegenden Anmeldung
beschrieben sind, wird kein Wulstkern vom herkömmlichen Typ verwendet, die
Funktion der Verankerung der Verstärkungsstruktur vom Karkassentyp
ist jedoch auch gewährleistet.
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Es
ist im Stand der Technik auch bekannt, dass dieser Wulstkern ferner
die Funktion hat, den Wulst an der Felge festzuklemmen. In den in
der vorliegenden Anwendung beschriebenen Konfigurationen, bei denen
kein Wulstkern vom herkömmlichen Typ
eingesetzt wird, wird die Klemmfunktion ebenfalls gewährleistet,
insbesondere durch Wicklungen von umlaufenden Drähten in der Nähe des Sitzes.
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Die
Erfindung kann natürlich
angewandt werden, auch wenn am Wulst oder im unteren Bereich des
Luftreifens ganz allgemein weitere Elemente hinzugefügt werden,
von denen einige erläutert
werden. Die Erfindung kann auch eingesetzt werden, indem die Verstärkungs strukturen
gleicher Art vervielfältigt werden
oder indem weitere Arten von Verstärkungsstrukturen hinzugefügt werden.
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Alle
Details für
die Realisierung werden in der folgenden Beschreibung angegeben,
die durch die 1 bis 6 ergänzt wird,
worin:
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Die 1 ein
Radialschnitt ist, der im Wesentlichen eine Flanke, einen Wulst
und einen Scheitelbereich nach einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftreifens
zeigt;
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2 ein
Radialschnitt ist, der im Wesentlichen eine Flanke, einen Wulst
und einen Scheitelbereich nach einer Variante der Ausführungsform
nach 1 zeigt;
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3 ist
ein Radialschnitt, der im Wesentlichen eine Flanke, einen Wulst
und einen Scheitelbereich einer weiteren Variante der Ausführungsform der 1 zeigt,
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4 ist
ein Radialschnitt, der im Wesentlichen eine Flanke, einen Wulst
und einen Scheitelbereich einer weiteren Ausführungsform eines Luftreifens
gemäß der Erfindung
darstellt;
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5 ist
ein Radialschnitt, der im Wesentlichen eine Flanke, einen Wulst
und einen Scheitelbereich einer weiteren Variante der Ausführungsform von 1 zeigt;
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6 erläutert die
Anordnungen verschiedener Basiselemente eines erfindungsgemäßen Luftreifens.
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1 erläutert in
einer Schnittansicht eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftreifens.
Der Wulst 1 weist einen axial äußeren Bereich 2 auf,
der konfektioniert und vorgesehen ist, an dem Rand einer Felge angeordnet
zu werden. Der Wulst 1 endet radi al nach innen in einem
Wulstsitz 4, der geeignet ist, an einem Felgensitz angeordnet
zu werden. Der Wulst weist ferner einen axial inneren Bereich 3 auf,
der sich in etwa radial vom Sitz 4 zur Flanke 6 erstreckt.
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Der
Luftreifen weist ferner eine Verstärkungsstruktur 10 oder
Verstärkungsstruktur
vom Karkassentyp auf, die mit Verstärkungen versehen ist, die vorteilhaft
in einer in etwa radialen Anordnung verlaufen. Diese Struktur umfasst
vorzugsweise zwei Bereiche, beispielsweise eine auf jeder Seite
des Luftreifens, die beispielsweise entlang der Flanken angeordnet
sind, ohne den gesamten Scheitel zu bedecken.
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Der
Scheitel 40 weist eine Bewehrung auf, die aus mindestens
einer und vorzugsweise zwei primären
Verstärkungsstrukturen
(Scheitellagen) besteht, die in diesem Bereich des Luftreifens für den erforderlichen
Schutz und die erforderliche Steifigkeit sorgen. In dem in der 1 gezeigten
Beispiel sind eine primäre
innere Verstärkungsstruktur 42 und
eine primäre äußere Verstärkungsstruktur 43 aneinander angrenzend
und in etwa parallel zueinander angeordnet. Die Orientierung der
Drähte
der primären
Verstärkungsstrukturen
ist vorzugsweise invers und gekreuzt. Zwischen den beiden Strukturen
ist ein Raum vorgesehen, der mit einer geeigneten Kautschukmischung
gefüllt
ist, damit jeglicher Kontakt verhindert wird. Die primären Verstärkungsstrukturen
verteilen sich jeweils auf zwei unterschiedliche Bereiche, die einerseits
von den mittleren Bereichen 45 der primären Verstärkungsstrukturen und andererseits
den Seitenbereichen 47 der primären Verstärkungsstrukturen gebildet werden,
die axial auf beiden Seiten der Mittelbereiche 45 angeordnet
sind. Die Mittelbereiche 45 liegen radial weiter innen
als die Seitenbereiche 47. Verbindungsbereiche 50 gewährleisten
eine Verbindung zwischen den radial beabstandeten Bereichen. Die
Verbindungsbereiche 50 können ausgehend von einem Rand
eines Mittelbereichs beispiels weise von einem ersten Kreissektor 51,
der es ermöglicht,
dass die primäre
Verstärkungsstruktur
von einem in etwa geradlinigen Profil zu einem Profil übergeht,
das sich radial und axial nach außen erstreckt, von einem in
etwa geradlinigen Sektor 52, mit dem radial nach außen Höhe gewonnen
werden kann, und dann von einem Kreissektor 53 gebildet werden,
der das Profil wieder in einer in etwa axial äußeren Richtung ausrichten kann.
Wie in der 1 gezeigt ist, bildet ein solcher
Verbindungsbereich 50 vorteilhaft ein deutlich gezogenes "S"-Profil. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der Verbindungsbereich 50 so, dass die
Radien, die die Kreissektoren 51 und 53 definieren,
in etwa entgegengesetzt und möglichst
groß sind,
damit die Länge
des in etwa geradlinigen Sektors 52 gegen Null gehen kann.
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Die
Scheitelbewehrung umfasst auch eine Reihe von umlaufenden Verstärkungen 44,
die in etwa mit null Grad und in etwa parallel zueinander angeordnet
sind. Der von den Verstärkungen
gebildete Stapel bedeckt vorzugsweise zumindest den zentralen Bereich
des Scheitels. Die Verstärkungen bestehen
vorteilhaft aus in etwa umlaufenden Drähten. Die Gegenwart einer solchen
Anordnung kann auch zur Optimierung der mechanischen Eigenschaften
des Scheitels des Luftreifens insbesondere im Hinblick auf die Umfangssteifigkeit
erwünscht
sein. Die Reihe von umlaufenden Verstärkungen kann in zwei Bereiche
unterteilt werden: einen mittleren Bereich von umlaufenden Verstärkungen 44 und
einen Bereich mit seitlichen umlaufenden Verstärkungen 46, wie in 2 gezeigt
ist.
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Um
den durch Weglassen des zentralen Bereichs (oder Scheitels) der
Verstärkungsstruktur 10 freien
Raum maximal ausnutzen zu können,
ist die bevorzugte radiale Position der umlaufenden Verstärkungen 44 so,
dass diese in etwa zwischen den Enden 14 der seitlichen
Verstärkungen 10 angeordnet
sind.
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Die
Drähte
des Bereichs 46 sind am Rand des Scheitels vorteilhaft
radial zwischen den Verstärkungsstrukturen 10 und
den Seitenbereichen 47 der primären Verstärkungsstrukturen angeordnet,
wie in 2 gezeigt ist. Dadurch sind die mittleren umlaufenden
Verstärkungsdrähte 44 und
die seitlichen umlaufenden Verstärkungsdrähte 46 vorteilhaft
radial in etwa ausgerichtet. Es sind auch andere Anordnungen möglich, beispielsweise
mit Drähten
der seitlichen umlaufenden Verstärkungsbereiche 46,
die radial außen
in Bezug auf die Seitenbereiche der primären Verstärkungsstrukturen 47 angeordnet
sind. Die Drähte
der seitlichen umlaufenden Verstärkungsbereiche 46 sind
vorteilhaft axial in etwa außen
an den mittleren umlaufenden Verstärkungsdrähten 44 angeordnet.
Wie in 2 gezeigt ist, trennt der Verbindungsbereich 50 dann
diese beiden Bereiche.
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Ein
Laufstreifen 41 ist im radial äußeren Bereich des Scheitels
vorgesehen.
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In
dem in 1 erläuterten
Beispiel ist ein Bereich mit einer peripheren Kautschukmischung 48 radial
außen
an den umlaufenden Verstärkungen 44 angeordnet.
In der Breite kann er einen Teil oder auch den gesamten zwischen
den Seitenbereichen der primären
Verstärkungsstrukturen
verfügbaren Raum
einnehmen. Durch die spezielle Anordnung der primären Verstärkungsstrukturen
axial innen fast in unmittelbarer Nähe des inneren Hohlraums des Luftreifens
kann in dem radial äußeren Bereich
des Scheitels unter dem Laufstreifen ein Raum geschaffen werden.
Vorteilhaft trennt nur eine dünne
Kautschuklage 60 die innere primäre Verstärkungsstruktur 42 von
dem inneren Hohlraum 70 des Luftreifens.
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Der
zur Verfügung
stehende Bereich des Scheitels wird in dieser Ausführungsform
verwendet, um eine spezielle Kautschukmischung aufzunehmen, deren
Eigenschaften in Abhängigkeit
vom Reifentyp ge wählt
werden. Hier einige nicht einschränkende Beispiele für Mischungstypen:
- – eine
dämpfende
Mischung: Diese Mischung ist befähigt,
den Komfort positiv zu beeinflussen, insbesondere die Geräuschentwicklung
und/oder das Brummen der Karosserie;
- – eine
Mischung mit hohem Elastizitätsmodul: Eine
solche Mischung kann sich auf das Driftverhalten günstig auswirken;
- – eine
Mischung mit geringer Hysterese: Eine solche Mischung ist in der
Lage, die Hystereseverluste am Scheitel zu vermindern, was sich
auf den Rollwiderstand günstig
auswirkt.
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In
dem in 2 gezeigten Beispiel ist eine sekundäre Verstärkungsstruktur 49 radial
außen
an der primären
Verstärkungsstruktur
angebracht. In der Breite kann sie einen Teil oder den gesamten
zwischen den Seitenbereichen der primären Verstärkungsstrukturen 47 verfügbaren Raum
einnehmen. Die spezielle Anordnung der primären Verstärkungsstrukturen axial innen
fast in unmittelbarer Nähe
des inneren Hohlraums des Luftreifens ermöglicht es, einen Raum im radial äußeren Bereich
des Scheitels unter dem Laufstreifen zu schaffen. Vorteilhaft trennt nur
eine dünne
Lage aus einer Kautschukmischung 60 die innere primäre Verstärkungsstruktur 42 von dem
Hohlraum 70 des Luftreifens.
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Der
freigewordene Bereich des Scheitels wird in dieser Ausführungsform
verwendet, um eine sekundäre
Verstärkungsstruktur
aufzunehmen, die vorteilhaft spezielle Drahtverstärkungen
aufweist, deren Eigenschaften in Abhängigkeit vom Reifentyp gewählt werden,
beispielsweise in Bezug auf die Umfangsrichtung in etwa mit 90 Grad
orientierte Verstärkungselemente,
insbesondere metallische Verstärkungen
mit einer hohen Kompressionssteifigkeit, um die Steifigkeit der
Scheitelzone zu erhöhen.
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In
dem in 3 gezeigten Beispiel wird der im äußeren Bereich
des Scheitels freie Raum dazu verwendet, Profilelemente anzuordnen,
die mit Hohlräumen 57 versehen
sind, wie beispielsweise Rillen, deren Tiefe vorteilhaft größer ist
als bei herkömmlichen
Luftreifen, deren Tiefe zu Vergleichszwecken mit der Vergleichskennzeichnung ΔP gepunktet
dargestellt ist. Diese größere Tiefe
kann in Abhängigkeit vom
Bedarf und dem Typ des Luftreifens in unterschiedlicher Weise genutzt
werden. Beispielsweise können
tiefere Rillen dazu dienen, eine größere Wassermenge aufzunehmen/abzuführen, was
dazu beiträgt,
die hydrodynamischen Eigenschaften eines Luftreifens zu optimieren.
Es ist auch ein Luftreifen vorstellbar, dessen Langlebigkeit aufgrund
von Profilelementen besser ist, die Abrief besser aushalten können.
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Nach
einer in 4 gezeigten vorteilhaften Variante
weist mindestens einer der beiden Bereiche eine Verstärkungsstruktur
auf, die mit doppelten Verstärkungen
versehen ist, d. h. einer inneren Verstärkung 11 und einer äußeren Verstärkung 12,
je nach der jeweiligen Position bezüglich des Meridianprofils des
Luftreifens. Die Verstärkungen
sind aneinander angrenzend und in etwa parallel zueinander angeordnet
und über
eine Trennlage aus einer Kautschukmischung 15 voneinander
getrennt oder beabstandet.
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In
dem radial äußeren Bereich
der Flanke oder im Bereich des Scheitels 14 besitzen die
innere Verstärkung 11 und
die äußere Verstärkung 12 jeweils
einen Endbereich 13 beziehungsweise 14. Diese
Endbereiche enden vorteilhaft in einem Abstand. In dem gezeigten
Beispiel sind die axialen Positionen des Endbereichs der inneren
Verstärkung 13 und
des Endbereichs der äußeren Verstärkung 14 nicht gleich:
Der Endbereich der inneren Verstärkung 13 liegt
axial weiter außen
als der Endbereich der äußeren Verstärkung 14.
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5 erläutert eine
Variante, die einen herkömmlichen
unteren Bereich mit einem Hochschlag um einen Wulstkern umfasst.
Ein sol cher unterer Bereich kann auch für eine der anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
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Die 6 zeigt
insbesondere eine vorteilhafte Anordnung der Drähte der Verstärkungsstruktur 10.
Die 6 erläutert
einen Bereich des Verlaufs einer Struktur, die nur einen Draht umfasst,
der in Form von Hin- und Rückführungen
angeordnet ist, durch die eine Reihe von in etwa parallelen Drahtbereichen gebildet
wird, die an ihrer Basis und an ihrer Spitze durch Schleifen an
der Basis 16 und Schleifen am Scheitel 17 verbunden
sind. Die zweite Struktur 12 (in dieser Schnittansicht
nicht dargestellt) ist vorteilhaft in ähnlicher Weise konzipiert.
Die 6 erläutert
im Übrigen
die Schnittstelle der Struktur 10 und der Drähte 21 im
unteren Bereich.
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Um
eine perfekte Verankerung der Verstärkungsstruktur zu gewährleisten,
wird vorzugsweise ein zusammengesetzter geschichteter Wulst realisiert.
Im Inneren des Wulstes 1 werden zwischen den Anordnungen
des Drahtes der Verstärkungsstruktur in
Umfangsrichtung orientierte Drähte
angebracht. Diese sind in den Figuren in einem Stapel angeordnet
oder in mehreren angrenzenden Stapeln oder in Paketen oder in beliebigen
günstigen
Anordnungen, je nach Reifentyp und/oder den gewünschten Eigenschaften.
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Umlaufende,
vorzugsweise in Form von Stapeln angeordnete Drähte 21 bilden eine
Anordnung von Verankerungsdrähten 20,
die in jedem Wulst vorgesehen sind. Diese Drähte sind vorzugsweise metallisch
und gegebenenfalls vermessingt. In jedem Stapel sind die Drähte vorteilhaft
in etwa konzentrisch und übereinanderliegend.
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Die
radial inneren Endbereiche der Verstärkungsstruktur 10 wirken
mit den Wülsten
zusammen. Dadurch wird eine Verankerung dieser Bereiche in den Wülsten gebildet,
sodass die Integrität
des Luftreifens sichergestellt ist. Um diese Verankerung zu verbessern,
wird der Raum zwischen den umlaufenden Drähten und der Verstärkungsstruktur
von einer zur Verbindung dienenden Kautschukmischung ausgefüllt. Es
kann auch die Verwendung von mehreren Mischungen mit unterschiedlichen
Eigenschaften vorgesehen werden, die mehrere Zonen begrenzen, wobei
die Kombinationen der Mischungen und Anordnungen, die daraus resultieren,
praktisch unbegrenzt sind.
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Die
Drahtanordnungen können
in unterschiedlicher Weise angeordnet und hergestellt werden. Ein
Stapel kann beispielsweise vorteilhaft aus nur einem Draht bestehen,
der vorzugsweise vom kleinsten Durchmesser zum größten Durchmesser mehrmals
spiralförmig
aufgewickelt (in etwa mit null Grad) ist. Ein Stapel kann auch aus
mehreren konzentrischen Drähten
bestehen, die nebeneinander so angeordnet sind, dass Ringe mit allmählich steigendem
Durchmesser übereinanderliegen.
Es ist nicht erforderlich, eine Kautschukmischung hinzuzufügen, um
die Imprägnierung
des Verstärkungsdrahtes
oder umlaufender Drahtwicklungen zu gewährleisten.
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Um
die Verstärkungsdrähte so genau
wie möglich
zu positionieren, ist es sehr vorteilhaft, wenn der Luftreifen an
einem starren Träger,
beispielsweise einem starren Kern gefertigt wird, der ihm die Form
seines inneren Hohlraums gibt. Auf diesen Kern werden in der für die fertige
Architektur erforderlichen Reihenfolge alle Bestandteile des Luftreifens aufgelegt,
die direkt an ihre endgültige
Stelle aufgebracht werden, ohne dass das Profil des Luftreifens bei
der Konfektionierung umgedreht oder zurückgezogen werden muss. Bei
dieser Konfektionierung können
beispielsweise die Vorrichtungen eingesetzt werden, die in dem Patent
EP 0 580 055 sowie der französischen
Patentanmeldung 00/01394 beschrieben sind, um die Verstärkungsdrähte der
Karkasse aufzulegen, und in der Druckschrift
EP 0 264 600 für das Anbringen der Kautschukgummis.
Der Luftreifen kann wie in dem Patent
US
4 895 692 dargelegt geformt und vulkanisiert werden.