DE6933944U - Luftreifen mit verstaerkungsguertel - Google Patents

Description

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SlBTZELER AKTIENGESELLSCHAFT, MÖNCHEN

28. August 1969 PA 10 371/Loe/ja

Luftreifen mit Verstärkungsgürtel

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einem Verstärkungsgürtel, bestehend aus Gewebeeinlagen ans Faden» j Zwirnen, Corden, Seilen oder Litzen von Glasfasern oder

ί Draht, einzeln für sich oder miteinander kombiniert«

! Ss sind z»B· Luftreifen der genannten Art bekannt, deren Ver-

Stärkungsgürtel aus Gewebeeinlagen aus steifen Fäden, Zwirnen, Orden, Seilen oder Litzen von Glasfasern oder Draht bestehen· Der Elastizitätsmodul dieser Gewebe liegt zwischen 5x10 und etwa 2x10 kp/cm « Die Fadenwinkel in diesen Geweben bewegen sich nur in dem Winkelbereich von 0° bis 30° swr

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Umfangsebene des Luftreifens. Der Elastizitätsmodul der dem Verstärkungsgürtel benachbarten Gummischicht der Karkasse einerseits und des Oberbaues andererseits liegt bei etwa ο ο

10 kp/cBj <, Der große Elastizitätsmodul-Unterschied

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(2x10 : 10 kp/cm ) zwischen dem Verstärkungsgürtel und den benachbarten Gummischichten führt bei den auf den Luftreifen einwirkenden Kräften zu unterschiedlichen Verformungscharakteristiken in den verschiedenen Schichten» Bei dem Luftreifen aufgezwungenen Verformungen (ζ·Β· durch Schlaglöcher, Bodenunebenheiten etc.) kommt es sogar zu extremen Spannungsspitzen in der Aufstandsfläche»

Durch diese schichtweise sehr unterschiedlichen Materialbeanspruchungen in dem Luftreifen besteht die Gefahr eines plötzlichen Versagens im Fahrbetrieb, d.h. es kann zum Trennen des Verstärkungsgürtels von den umgebenden Gummischichten, zu dynamischen Zerstörungen der Grenzschicht zwischen Verstärkungsgürtel und den Gummischichten sowie im ungünstigsten Falle zum Auflösen des Gewebes des Verstärkungsgürtels und Ablösen, desselben von der Karkasse kommen»

Ferner sind Luftreifen bekannt, deren Karkasse aus mehreren Lagen von Cordgeweben aufgebaut ist«, Dabei nimmt die Dehnbarkeit der die Cordgewebe bildenden Corde radial von innen

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nach außen von Lage sau Lage zu· Abändernd dazu sind weiterhin Luftreifen bekannt, deren Karkasse ebenfalls aus Gewebelagen aufgebaut ist, diese» einzeln in Gummi eingebettet und zwischen diesen zusätzliche Gummizwischenschichten vorgesehen sind· Hierbei ist der Elastizitätsmodul der Gummizwischenschichten wesentlich größer als der Elastizitätsmodul der Gummieinbettung der Gewebelagen·

Bei beiden vorerwähnten Arten von Luftreifen treten jedoch trotzdem Verzerrungen im der Lauffläche und Risse an den seitlichen Rändern des Laufstreifens auf, da im Reifeninneren durch den hohen Elastizitätsmodulunterschied zwischen oberster Karkasselage und unterster Lage des Oberbaues Scher- und Trennspannungsspitzen auftreten·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftreifen mit einem Verstärkungsgürtel zu schaffen, durch dessen inneren

Aufbau die Gefahren, die durch die Mangel der vorstehend gell nannten Luftreifen gegeben sind, vermieden werden·

Die Erfindung löst diese Auigabe dadurch, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungsexnlagen hohen Elastizitätsmoduls durch weitere Verstärkungsexnlagen mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist· Eine Verbesserung der Erfindung kann, noch dadurch

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erzielt werden, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls durch Einbetten zwischen mindestens je eine weitere Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls erweitert ist· Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung entsprechen die Winkel der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls etwa den Winkeln der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls oder der Karkassee <%lagen_o Einem besonderen Merkmal der Erfindung zufolge liegen die Winkel der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zwischen den Winkeln der Verstärkuugseinlagen hohen Elastizitätsmoduls und der Karkasseeinlagen« Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, daß die Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls des Verstärkungsgürtels von zwei oder mehr als zwei weiteren Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zumindest eine Verstärkungseinlage zwischen sich einschließen© Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Verstärkungseinlagen mittleres·. Elastizität smoduls zumindest die Breite dsr Vsr= stärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls haben· In vorteilhafter Weise ist außerdem vorgesehen, daß die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls abändernd zusätzlich im Zenitbereich des Verstärkungsgürtels zumindest durch eine weitere Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt sind· Eine Verbesserung der Erfindung kann dadurch

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erreicht werden, daß dar Verstärkungegürtel mit Vers tar teig«- einlagen hohen Elastizitätsmodule nur in seinen Zenitb«r<s:lch durch mindestens eine weitere Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist· Es ist nach der Erfindung außerdem vorgesehen, daß der Veratärkungagürtel mit Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls nur in seinen Randzonen durch Verβtärkungseinlagen mittleren Elastizität«- moduls ergänze ist» Die Erfindung sieht weiterhin vor» daß der aus Verstärkung^einlagezi hohen und mittleren Elastizitätsmoduls bestehende Verstärkungsgurtel in seinen Randzonen durch Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist· Ferner ist es vorgesehen, daß die Seitenränder der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zur Reifensnittelebene hin umgeschlagen sind· Eine Verbesserung laßt sich auch noch dadurch erreichen, daß die Seitenränder der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zumindest eine Verstärkungseinlage hohen Elastizitätsmoduls umfassen. Schließlich kann es nach der Erfindung auch noch zweckmäßig sein, daß die in den Randzonen des wahlweise aus Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls allein oder aus Verstärkungseinlage hohen und mittleren Elastizitätsmoduls bestehenden Verstärkungsgfbrteis angeordneten Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls um den Verstärkungsgürtel umgeschlagen sind.

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In der Zeichnting sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Grundzuge dargestellt, und zwir zeigen:

Fig. 1 einen Radialteilschnitt durch einen Luftreifen mit einem Verstärkungsgürtel,

Fig· 2-4 die Fadenwinkel der Verstärkungseinlagen in

der zeichnerisch von unten nach oben gesehenen Reihenfolge: Karkasse, Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls, Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls und Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls _s dem Radialteilschnitt nach Fig_s 1 entsprechend und auf die mittlere Reifenumfangslinie bezogen,

Fig. 5 einen Verstärkungsgürtel_s bestehend aus drei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls und zwei Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls, wobei diese Verstärkungseinlagen aufeinanderfolgend abwechselnd übereinander liegen,

Fig, 6 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls zwischen zwei breite Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet und in ihren Zenitbereichen zusätzlich von einer schmalen Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls bedeckt 3ind_t

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Fig· 7 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls nur in ihren Zenitbereichen von je einer Verstäikungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls begrenzt sind,

Fig· 8 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls in ihren beiden Randzonen zwischen je zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind,

Fig. 9 einen Verstärkungsgürtel nach Figo 5» dessen Randzonenbereiche abändernd wiederum zwischen je zwei
Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls
eingebettet sind,

Fig. 10 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei übereinander angeordnete Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls zwischen zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind, wobei die Verßtärlfcungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eine solche Breite haben, daß ihre Seitenränder - umgeschlagen - annähernd die Breite der Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls haben,

Fig· 11 einen Verstärkungsgürtel nach Fig· 10, mit einer abändernd zwischen die Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls eingelegten Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls mit umgeschlagenen Seitenrändern,

Fig. 12 einen Verstärkungsgürtel, von dessen beiden Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls jeweils «ine Verstärkungseinlage von je einer Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls mit nach oben bzw. nach unten umgeschlagenen Seitenrändern umhüllt ist,

Fig. £3 einen Verstärkungsgürtel, zwischen dessen drei übereinander angeordneten Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind, derart daß das Ganze zusätzlich von einer Einlage mittleren Elastizitätsmoduls umhüllt iat,

Fig· Ik einen Verstärkungsgürtel, bei dem die Randzonenbereiche von zwei aufeinander liegenden Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls in jeweils eine Unförmige Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind,

Fig· 15 schließlich einen Verstärkungsgürtel, bei dem der

obere Zenitbereich von vier übereinander angeordneten Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls von einer Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls bedeckt ist und das Ganze den Anweisungen der Fig· 13 und l4 folgend umhüllt·

In Figo 1 ist ein Reifenrohling gezeigt, bei dem mit einer aus an sich bekannten und bei der Reifenproduktion üblichen

Vulkanisation verbunden ist» Dieser Reifenrohling schließt außerdem die Seitenwände 3 t den Lauf belag k und den Verstärkungsgürtel 5 in sich ein·

Der Verstärkungsgürtel 5 (Fig· i) besteht aus zwei Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls die ihrerseits wieder zwischen je eine Verstärkungseinlage 7 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind· Die Verstärkungseinlagen ? mittleren Elastizitätsmoduls sind breiter als die Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls ausgebildet und überragen diese beidseitig» Die Verstärlnsngseinlagen 7 können jedoch auch die Breite der Vers tärkungs einlagen 6 heb«Ka*,

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Das Gewebe der Verstärkungseinlage!! 6 mit einem hohen Elastizitätsmodul von 5xlO^p - 3x10 kp/cm kann z.B. aus Fäden, Zwirnen, Corden₉ Seilen oder Litzen von Glasfasern oder Draht, einzeln für sich oder miteinander kombiniert, hergestellt sein. Die Fasern für die Herstellung der Fäden, Zwirne, Corde, Seile oder Litzen und der Gewebe der Verstärkungseinlagen sind, wie an sich bekannt, imprägniert, haftungsfreudig behandelt und mit Gummi beschichtet, so daß beim Einbetten in das umgebende Guuimimaterial des Oberbaues Z ein einwandfreier Kontakt und Übergang erhalten wird· Die einzelnen Fasern werden dadurch auch gehindert, sich bei Relativbewegungen gegeneinander durch Reibung aneinander zu zerstören. Die Verstärkungseinlage» 7 mit einem mittleren Elastizitätsmodul von iO - 8x10 kp/cm bestehen aus Geweben oder Vliesen,, die z.B« aus Fäden, Zwirnen oder Corden von Reyon, Polyamid, Polyester oder diesen verwandten synthetischen Fasern hergestellt sind. Die Fäden, Zwirne oder Corde oder auch die Gewebe sind hier ebenfalls haftungsfreudig gemacht und gummierte Die Karkasse 1 des LuftreifenSrohlings besteht

I z.B. aus Geweben, die ebenfalls aus gummierten Fäden., Zwirnen |f

oder Corden von Reyon, Polyamid, Polyester oder diesen ver- !;

wandten, synthetischen Fasern hergestellt sein können«,

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Der Verstärkungsgürtel 5» bestehend aus Verstärlcungeeinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls und Verstärkungseinlagen 7 mittleren Elastizitätsmoduls kann sowohl, wie eingangs beschrieben, im Oberbau 2 der Luftreifen nur in dessen Gummiinas se eingebettet, als auch in eine spezielle« gegenüber dor Gummischicht des Oberbaues härtere Gummischirmt 8 (Figo 1, strichliniert angedeutet) eingehüllt und dann erst in die Gummischicht des Oberbaues 2 eingebettet und mit der oberen Gummi«chicht 8 der Karkasse 1 verbunden sein. Die Gummischicht 8 ist z_oB. ge»

2 kennzeichnet durch einen Elastizitätsmodul von ca_o 10 kp/cm und durch hohe Scherfestigkeit und eine geringe Neigung zur Värmebildunge Das restliche Gunmimaterial des Oberbaues mit

2 2 ebenfalls einem Elastizitätsmodul von 10 kp/cm ist hingegen gekennzeichnet durch gute Abriebfestigkeit, Griffigkeit und Schnittfestigkeite

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Vers tärlcungs einlagen hohen und mittleren Elastizitätsmoduls werden Spannungsspitzen, Scherspannungen und dynamische Zerstörungen im Reifeninneren weitgehend vermieden® Die überraschenden Vorteile solcher Luftreifen ergeben sich durch die gleichsseitige Verwendung von verschiedenen Werkstoffen für verschiedene Verstärkungseinlagen mit unterschiedlich guten Eigenschaften, die einander optimal ergänzen« Die für einen Verstärkungsgürtel geforderte Steifigkeit gegen Druckkomponenten wird

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vorzugsweise von den Veretärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls aufgebracht, die vorteilhaft in der Mitte des Verstärkungsgürtels liegen· In den Schichten des Reifens, die größeren Bewegungen und dynamisches Beanspruchungen von außen ausgesetzt sind, liegen die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls, die infolge ihres Gewebeaufbaues und ihrer Werkstoffeigenschaften elastisch sind und ausgezeichnete dynamische Wechselfestigkeit und sehr gute Haftungseigenschaften haben«»

Während der innere Aufbau des Verstärkungsgürtels, d.h_e die Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls ausgezer" ihnete, temperaturunabhängige Formbeständigkeit und eine beständige Hysteresis haben, wirken die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls als ausgleichender Übergang sowohl zum Gummimaterial des Oberbaues als auch zur Karkasse hin und bilden einen zusätzlichen Schutz gegen Verletzungen der inneren Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls von außenο Ebenso bewirken die Verstärkungseinlagen mittl-ren Elastizitätsmoduls bei einer Zerstörung der inneren Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätmoduls ein Abfangen und Verzögern dieser Zerstörung auf deren Weg nach außen« Sie geben dem Luftreifen eine gewisse "Notlaufeigenschaft", da sie eine plötzliche Zerstörung und ein plötzliches Versagen des Luftreifens im Fahrbetrieb verhindern.

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Da die aufzunebmenden Beanspruchungen, bzw· die Kraftkomponenten, und die daraus resultierenden Bewegungen durch die Fäden, Zwirne, Corde, Seile oder Litzen der Gewebeeinlagen in der Karkasse und in dem Verstärkungsgürtel in Fadenlängsrichtung aufgenommen bzw« übertragen werden, sind auch die Fadenwinkel der einzelnen Gewebeschichten von großer Bedeutung. Dadurch, daß man die Fadenwinkel der Verstärkung*- einlagen mittleren Elastizitätsmoduls an die Fadenwinkel der Karkasseeinlagengewebe bzw· an die Fadenwinkel der Gewebe der Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls anpaßt, werden die Übergänge zwischen diesen Schichten im Reifen loch stetiger· Die Gestaltung der Fadenwinkel in der angedeuteten Art und Weise in den verschiedenen Geweben erleichtert auch den Binfornnmgsvorgang des Reifenrohlings in die Reifenform vor der Vulkanisation· Fadenwinkelabstufungen in annähernd gleichen Stufen erlauben eine gleichmäßige Ausformung, ohne daß der Verstärkungsgürtel das Verformen der Karkasse behindert· Im Ausgeformten Reifen treten dadurch auch keine inneren Spannungen oder Verzerrungen auf, wodurch sich ein einwandfreier Rundlauf und ein verbessertes Fahrverhalten es Luftreifens ergibt.

Xn Figo Z bis 3 sind drei aus einer unbegrenzten A^?"»*hi von Möglichkeiten der Fadenwinkelanordnung in den Geweben eines Luftreifens nach Fig« I gezeigt»

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In Fig. 2 sind die Gewebefäden schematisch entlang einer mittleren ümfangslinie 9 aufgereiht, und zwar die Karkasse i mit sich kreuzenden Fäden, die untere Verstärkungseinlage 7 mittleren Elastizitätsmoduls mit einem Fadenverlauf von links unten nach rechts oben, die Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls mit sich kreuzenden Fäden und schließlich die obere Verstärkungseinlage 7 mittleren Elastizitätsmoduls mit einem Fadenverlauf von rechts unten nach links oben·

Die Fadenwinkel der Verstärkungseinlagen 6 und 7 hohen und mittleren Elastizitätsmoduls sind hier gleich groß gewählt, während der Fadenwinkel 11 der Karkasseeinlagen 1 größer ist«,

Durch den gleichen Fadenwinkel in den Verstärkungseinlagen hohen und mittleren Elastizitätsmoduls ergibt sich eine größere Steifigkeit des Gürtels, was für verschiedene Anwendungszwecke (z.Bo sportliches Fahrverhalten bei PKW-Reifen) erwünscht sein kanne

In Fig. 3 ist abändernd zur Fig. 2 der Fadenwinkel 12 der

E Verstärlcmgseinlagen 7 mittleren Elastizitätsmoduls derselbe

wie der der Einlagen der Karkasse 1, während die Fäden in den Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls parallel zur Umfangslinie 9 verlaufen.

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Durch diese Maßnahme wird der Verstärkungsgürtel 5 insgesamt weniger steif_s während der Steifheitsübergang von der Karkasse zum Verstärkungsgürtel sehr günstig wird· Es ergibt 3ich dadurch z.B_e ein Luftreifen mit sehr hohem Laufkomfort ·

Ein in seinen. Eigenschaften zwischen den beiden oben ge— nannten liegender Luftreifen ergibt sich ferner dadurch, daß, wie in Fig. 4 gezeigt_t die Größe des Fadenwinkels 13 der Verstärkungseinlage 7 mittleren Elastizitätsmoduls zwischen den Größen der Fadeswinkel i4 uad 15 der Karkasse i und der Verstärkungseinlage 6 hohen Elastizitätsmoduls liegt«

Die Fig. 5 bis 15 zeigen Formen von Verstärkungsgürteln mit unterschiedlichem, inneren Aufbau.

In Fig. 5 sind zwischen zwei Verstärkungseinlagen l6 mittleren Elastizitätsmoduls zwei Verstärkungseinlagen 17 hohen Elastizitätsmoduls eingebettet, wobei zwischen diesen wiederum eine weitere Verstärkungseinlage l8 mittleren Elastizitätsmoduls eingelagert ist· Die Verstärkungseinlagen i6 und mittleren Elastizitätsmoduls können - wie gezeigt - breiter als die Verstärkungseinlagen 17 hohen Elastizitätsmoduls sein und überragen dann deren Ran.dzonen.

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In Fig· 6 sind zwei übereinander liegende Verstärkungseinlagen 19 hohen Elastizitätsmoduls zwischen zwei geringfügig breitere Verstärktmgseinlagen 20 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet» Dieser Verstärkungsgürtel ist in seinen Zenitbereichen noch zusätzlich durch eine schmale Verstärkungseinlage 21 verstärkt·

Fig- ? zeigt abändernd zu Fig* 6 einen Verstärkungsgürtel, bei

dem zwei übereinander angeordnete Verstärkungseinlagen 22 hohen Elastizitätsmoduls nur in ihren Zenitbereich zwischen

zwei Verstärkungseinlagen ZZ mittleren Elastizitätsmoduls I

eingebettet sind·

In Fig· 8 sind zwei übereinander angeordnete Verstärkungen einlagen 24 in ihren beiden Randzonen zwischen je »ine obere und eine untere Verstärkungseinlage 25 und 26 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet, die über diese Handzonen hinausragen· Dabei sind z.B· die unteren Verstärkungseinlagen 26 mittleren Elastizitätsmoduls breiter al* die oberen 25 und überragen die Randzone der Verstärkungseinlage«! 24 hohen Elastizitätsmoduls weiter als die oberen» Durch diese Anordnung der Verstärkungseinlagen 25 und 26 mittleren Elastizitätsmoduls ist auch in der Richtung des Verstärkungsgürtels ein stetiger Steifheitsübergang zum Gummimaterial a*s Reifenoberbaues gegeben, welcher dem Reifen ein komfortableres Fahrverhalten gibt.

In Fig. 9 ist ein Verstärkungsgürtel nach Fig» 5 in seinen Randzonen zusätzlich durch Verstärkungseinlagen 27 Mittleren Elastizitätsmoduls (hier in Abänderung zur Fig· 8 gleich breite Verstärkungseinlagen) ergänzt«

In Fig. 10 sind Verstärkungseinlagen 28 hohen Elastizitätsmoduls zwischen je eine Verstärkungseinlage 29 mittleres. Elastizitätsmoduls eingebettet, wobei die Seitenränder 30,

31 der letzteren zur Reifenmitte hin nach oben bssw. unten umgeschlagen sind»

Bei Fig, H wurde ein Verstärkungsgürtel nach Fig. 10 z.B. dadurch erweitert, daß zwischen die Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls zusätzlich eine Verstärkungseinlage

32 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet ist, deren Seiten« ränder vorzugsweise ebenfalls nach oben bzw. unten tsmgeschlageu sind·

Bei dem Verstärkungsgurtel nach Fig. 12 sind abändernd *u Fig. 10 die Seitenränder 30, 31 der Verstärkung3$|nlasen 29

mittleren Elastizitätsmoduls um einzelr« Verstärkungseinlage 28 hohen Elastizitätsmoduls herumgeschlagen, so daß die letzteren von den ersteren nahezu vollständig umhüllt sind·

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In Fig· 13 sind abwechselnd Ve»tärkungseinlagen 33 bis 35 hohen Elastizitätsmoduls mit Verstärkungseinlagen 36» 37 mittleren Elastizitätsmoduls zu einem Paket kombiniert, das zusätzlich von einer Verstärkungseinlage 3& mittleren Elastizitätsmoduls, deren Seitenränder 39« 40 zur Reifenmitte hin umgeschlagen sind, umhüllt ist·

Bei dem Verstärkungsgurtel nach Pig· l4 sind zwei übereinander liegende Verstärkungseinlagen 4b 1 hohen Elastizitätsmoduls in ihren Randzonen in jeweils eine U-förmige und eine Randzone umgreifende Verstärkungseinlage 42 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet· f

Der Verstärkungsgürtel nach Fig. 15 ist z.B· für einen Litft- |? reifen für extreme Belastungen bestimmt. In ihm ist ein Paket von vier Verstärkungseinlagen 43 - k6 hohen Elastizitätsmoduls mit in nach außen zu abnehmender Breite übereinander angeordnete Im oberen Zenitbereich dieses Pakets ist eine schmale Verstärkungseinlage 47 mittleren Elastizitätsmoduls angeordnet« Eine Verstärkungseinlage 48 mittleren Elastizitätsmoduls, deren Seitenränder zur Reifenmitte hin hoch- und umgeschlagen sind, umhüllt das ganze Paket· Der dadurch entstehende Verstärkungsgürtel ist noch zusätzlich durch U-förmige und seine Randzonen umgreifende Verstärkungseinlagen 49 mittleren Elastizitätsmoduls, entsprechend der Fig_e l4, erweiterte

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Die Verstärkungagürtel nach den FIg₀ 5 bis 15 sind ufer jeweils im Sinne des Erfindungsgedankens gestaltet, jedoch für verschiedene Belastungen₉ Reifenquerschnitte, Werkstoffe, Verarbeitucgsmöglichkeiten, Herstellungskosten od. dgl· vorgesehen« So ist z.B. bei den Verstärkungsgürteln nach den Pig· 6 bis 9 und l4 bis 15 jeweils dxd Bedingung erfüllt, den Verstärkungsgürtel in örtlich gefährdeten Zonen (Zenit- und/oder Hand- bzw. Schulterbereich) besonders Widerstands« fähig auszugestalten· Die Verstärkungsgürtel nach z.B. Fig. 10 bis 13 und 15 sind hingegen für besonders hohenBelastungen im ganzen Gürtelbereich ausgesetzten Reifen bestimmt und I unter dem Gesichtspunkt einer einfachen Herstellung aufgebaut·

Ausführungsbeispiel 1 (siehe Fig* l)s Bei einem PKW-Reifen für sportliche Fahrweise bestehen die inneren Verstärkungseinlagen des Gürtels aus Geweben von Fäden ait sines hohen Elastizitätsmodul von ca. 5slO⁵ kp/cas² bis 3x10 'xp/cm . Der Werkstoff der Gewebe kann z.B. Glasfaser oder Stahl sein. Die in den Verstärkungseinlagen in Reifemirafangsrichtung umlaufenden Glaszwirne haben eine Festigkeit von 60 kp/lford und sind mit einer Eins teil dichte von 50 Fpdm (Fadenjbzw. Zwirne je Dezimeter) in Gummi eingebettet. Der Fadenwinkel liegt etwa zwischen 5° - 20° zur

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Umfangsrichtung geneigt. Die Zwirne der oberen Verstärkungseinlagen verlaufen dabei kreuzend zu denen der unteren· Die einzelnen Zwirne bestehen aus sechstausend endlos gezogenen Fasern mit ca_o neunjim Durchmesser. Jeweils zweihundert dieser Fasern werden zu einem Faden zusammengefaßt, von denen zehn ihrerseits einen Strang bilden» Mehrere dieser Stränge, z_oB. drei, werden dann zu einem Zwirn verzwirnt, in der beschriobenen Form zu einem Zwirn der Γ»η-stru&tion 35 dtex χ 10 χ 3·

Die Glasfasern werden vor oder bei ihrer Zusammenfassung zu einem F,. den gemeinsam in an sich bekannter Art und Weise imprägniert, um gegen ein Reiben aneinander gehindert zu sein und um später mit der umgebenden Gummischicht eine gute Bindung eingehen zu können.

Die Verstärktmgseinlagen, die in den äußeren Gürtel-Zonen zu liegen kommen, bestehen aus Geweben mit einem mittleren

k 4 a Elastizitätsmodul von ca· iO - 8xiO kp/cm « Die hierfür verwandten Gewebe oder Vliese können aus Reyon, Polyamid, Polyester oder diesen verwandten synthetischen Werkstoffen gefertigt sein» Das Äusgangstaaterial der Gewebe können endlos gesponnene Fasern sein, die zu Fäden, Zwirnen oder Corden vorzwirnt worden sind. Hierbei werden die Fasern vor dem Varzwirnen ebenfalls imprägniert, haftungsfreudig gemacht und nach dem Verzwirnen in Gummi eingebettet«

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Der Fadenwinkel in diesem Verβtärkttagseinlagen Mittleren Elaetizitätsmodula liegt ebenfalls bei 5° - 20° asur Umfang/ richtung oder ist sogar einige Grede stuapfer zur Uefang«- richtung geneigt (ζ·Β· 8° - 25°)·

Diese Fäden, Zwirne oder Corde haben eine Festigkeit von 15 kp/Kord und werden in einer Einstelldichte von etwa 60 - 120 Qtdm in Gummi eingebettet· Verwendete Zwirne sind ζ·Β·: Polyamidzwirn der Konstruktion 9^0 dtex χ 2_t Reyonzwirn 1220 dtex χ 2 oder 167^ dtex χ 2 oder auch Polyesterzwirn der Konstruktion 1100 dtex χ 3.

0er aus den Verstärkungseinlagen hohen und mittleren Elastizitätsmoduls bestehende Verstärkungsgürtel liegt auf einer die obere

Schicht der Karkasse bildenden Gummischicht, mit einem

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Elastizitätsmodul von 10 kp/cm , deren hauptsächliche Eigenschaften hohe Scherfestigkeit und geringe Härmebildung bei Verformung siad. In der Karkasse sind zur Verstärkung ebenfalls Gewebe aus Fasern ssittlsrsn Elastizitätsmoduls (Seyon, Polyamid, Polyester) verwendet, wobei jedoch deren Fäden nahezu quer zur Umfangrichtung des Reifens verlaufen« Deshalb wirkt die Karkasse vorzugsweise nur quer zur Umfangsrichtung versteifend· Der Verstärkungsgürtel wird in Richtung zum Laufstreifen hin durch eine Gummi schicht mit einem Elastizitätsmodul

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von ebenfalls ΙΟ² kp/cm abgedeckt, die einen Übergang I

zum Reifenoberbau (Lauf streif en/Seitenwände) oder den Reifenoberbau selbst darstellt. Die wichtigsten Eigenschaften dieser Gummischicht sind z.B. hohe Abriebfestigkeit, gute Griffigkeit und Schnittfestigkeit.

Ausführungsbeispiel 2 (Fig· 1 und Figo 4):

Bei einem PKW-Normalgürtelreifen besteht der Verstärkungsglirtel aus zwei Vers tärkungs einlagen hohen Elastizitätsmodul; gemäß Ausführungsbeispiel 1, jedoch mit einem Fadenwinkel von 26 zur Umfangsrichtung, die zwischen je eine Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind« Die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls sind- Gewebe aus einem Reyonzwirn der Konstruktion 1220 dtex χ 2 mit einem Fadenwinkel von 31° zur Umfangsrichtung₀ Die Gewebe der Karkasse bestehen aus einem Polyamidzwirn der Konstruktion lAOO dtex χ 2 mit einem Fadenwinkel von 34° zur Umfangsrichtung· Es ist hier die Fadenwinkelabs tufting (34° : 31° ϊ 26° : 3i°) gut zu erkennen.

Ausfuhrungsbeispiel 3 (Fig. 6):

Bei einem LKW-Luftreifen besteht der Verstärkungsgürtel aus zwei Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls und zwar aus Stahldraht der Konstruktion (l x 3) + (5 χ 7) χ 0,15,

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der mit einer Festigkeit von 190 kp/Kord und einer Einstelldichte von 40 Fp«im in Gummi eingebettet ist_e Diese Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls sind zwischen zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet, wobei in Richtung zum Laufstreifen hin noch eine zusätzliche Verstärkungseinlage desselben Werkstoffes vorgesehen ist. Diese Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls bestehen aus Geweben von Polyamidzwirnen der Konstruktion 1940 dtex χ 2, die in einer Einstelldichte von 60 Fpdm in Gummi eingebettet sind* In der Karkasse dieses LKW-Luftreifens sind ztir Verstärkung sechs Einlagen aus Geweben eines Reyonzwirnes der Konstruktion l840 dtex χ vorgesehen, die abwechselnd mit einem Fadenwinkel von gekreuzt übereinander angeordnet sind·

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   METZELER AKTIENGESELLSCHAFT, MÜNCHEN

   28. August 1969 PA 10 371/Loe/ja

   Schutzansprüche

   1. Luftreifen mit einem Verstärkungsgürtel, bestehend aus Gewebeeinlagen aus Fäden, Zwirnen, Corden₉ Seilen oder Litzen von Glasfasern oder Draht, einzeln für sich oder miteinander kombiniert, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen (6, 17, 19, 22, 24, 28, 33, 34, 35, 4l, 43, 44, 45, 46) hohen Elastizitätsmoduls dursh weitere Verstärkungseinlagen (7, l6_t l8, 20, 21, 23, 25, 26, 27, 29, 36, 37, 38, 42, 47, 48, 49) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist·

   2· Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgurtel mit Verstärkungseinlagen (6, 17, 19, 22, 24, 28, 33, 34, 35, 4i₉ 43, 44, 45, 46) hohen

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   Elastizitätsmodule durch Einbetten »wischen Mindestens je eine weitere Verstärkungseinlage (7* *6, l8, 20, 21, 23» 25, 26, 27, 29» 36, 37t 38, 48, £7» 48, 49) mittleren Elastizitätsmoduls erweitert ist·

   3. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Winkel der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkung*- einlagen (7, l6, l8, 20, 21, 23, 25, 26, 27, £9₉ 36» 37» 38, 42, 47, 48, 49) mittleren Elastizitätsmoduls etwa den Winkeln der Fäden, Zw.'rne «»der Corde der Verstärktragseinlagen (6, 17, 19. 22, 24, 28, 33· 34, 35* 4l, 43, 44, 43, 46) hohen Elastizitätsmoduls oder der Karkasseeinlagen (l) entsprechen«

   4· Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel (13) der Fäden, Zwirne oder Corde der Yerstärkungseinlagen (7, l6, l8, 20, 21, 23, 25» 26, 27, 29, 36 37₈ 38, 42, 47, 48, 49) mittleren Elastizitätsmoduls zwischen den Winkeln (l4₉ 15) der Verstärkungseinlagen (6, 17, 19, 22, 24, 28, 33, 34, 35₉ 4i, 43, 44, 45, 46) hohen Elastizitätsmodule und der Karkasseeinlagen (l) liegen«»

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   5ο Luftreifen nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (l7, 28_s 33, 34, 35) hohen Elastizitätsmoduls des Verstärkungsgürtels von zwei oder mehr als zwei weiteren Verstärkungseinlagen (l6, l8, 27, 29, 32, 36, 37, 38) mittleren Elastizitätsmoduls zumindest eine Verstärkungseinlage (l8, 32, 36, 37) zwischen sich einschließen.

   6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (7, l6, l8, 2O₉ 29, 32, 36, 37, 48) mittleren Elastizitätsmoduls zumindest die Bx exte der Verstärkungseinlagen (6, 17, 19» 28, 33, 34, 35s 43, 44, 45j 46) hohen Elastizitätsmoduls haben«

   7« Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (20, 48) mittleren Elastizitätsmoduls abändernd zusätzlich Im Zenitbereich des Verstärkunjrsgürtels zumindest durch eine weitere Verstärkungseinlage (21, 47) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt sind»

   80 Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Veretärkungsgürtel mit Verstärkungseinlage». (22) hohen Elastizitätsmoduls nur in seinem Zenit-

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   bereich durch mindestens eine weitere Verstärkungseinlage (23, Fig« 7) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist«

   9« Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5« dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen (24, Pig· 8) hohen Elastizitätsmoduls nur in seinen | Randzonen durch Verstärkungseinlagen (26, 25, Pig· 8) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist·

   10. Luftreifen nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Verstärkungseinlagen (17» Fig· 9) hohen und mittleren (l6, l8) Elastizitätsmoduls bestehende

   Verstärkungsgürtel in seinen Randzonen durch Verstärkungseinlagen (27, Fig. 9) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist.

   11. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder (30, 31, 39, 40) der Verstärkungseinlagen (29, 48, 38, Fig· 10 bis 13 und 15) mittleren Elastizitätsmoduls zur Reifentuittelebene hin umgeschlagen sind«

   12. Luftreifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder (30, 31, Fig. 12| 39t 4O₉ Fig. 13) der Verstärkungseinlagen (29, 38, 48) mittleren Elastizitätsmoduls

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   zumindest eine Verstärkungseinlage (28, Figo 12; 33> 34, 35, Fig. I3j 43t 44, 45, 46, Fig. 15) hohen Elastizitätsmoduls umfassend

   13· Luftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 6, 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Randzonen des wahlweise aus Yerstärkssngseinlagen (4l, Fig_e l4) hohen Elastizitätsmoduls allein oder aus Verstärkungseinlagen hohen (43, 44, 45, 46) und mittleren (47« 48, Fig. 15) Elastizitäts· modulξ bestehenden Verstärkungsgürtels angeordneten Verstärkungseinlagen (42, Fig· l4{ 49, Fig. 15) mittleren Elastizitätsmoduls um den Verstärkungsgürtel umgeschlagen sind.

   Der Vertreter

   gemäß Gen.-Vollm. 32/1955

   (Lo3be)