CH629142A5

CH629142A5 - Guertelreifen.

Info

Publication number: CH629142A5
Application number: CH328378A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Dr Hanke
Original assignee: Semperit Ag
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1978-03-28
Publication date: 1982-04-15
Also published as: IT7920748A0; IT1111896B; FR2421074B1; FR2421074A1; DE2904603A1; GB2017019B; GB2017019A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gürtelreifen mit mehreren über einer Radialkarkasse angeordneten Gürtellagen, sowie mindestens einer geteilten Gürtellage mit innerhalb der Gürtel- und der Teilgürtellagen jeweils parallel verlaufenden Verstärkungselementen, z.B. Fäden, Drähten oder Korden.

Um die Steifigkeit des Lagenverbandes von Gürtelreifen zu erhöhen, ist es vielfach üblich, eine der Gürtellagen, insbesondere die unterste Gürtellage hochgewinkelt auszuführen, das heisst, dass die Verstärkungselemente dieser Gürtellage mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel von etwa 60 bis 70° einnehmen. Diese hochgewinkelte Gürtellage bildet mit darüber angeordneten gekreuzten Gürtellagen einen sehr steifen Dreiecksverband, der die Präzision des Reifens günstig beeinflusst.

Wenn derartige hochgewinkelte Gürtellagen einer sehr grossen Seitenverformung ausgesetzt werden, beispielsweise auf der Hinterachse eines LKWs zu einem grossen Schräglaufwinkel gezwungen werden, so kann es zu so starken

Kräftebeanspruchungen kommen, dass diese hochgewinkelte Verstärkungslage mittig bricht.

Um diesem Fehler vorzubeugen, und dennoch die gewünschte Präzision annähernd beizubehalten, wurde eine Konstruktionsvariante entwickelt, die vorsieht, dass die hochgewinkelte Gürtellage in zwei Teilgürtellagen zerteilt wird. Durch diese Massnahme kann die oben diskutierte Fehlerquelle ausgeschaltet werden, allerdings ergibt sich bei dieser Konstruktion eine andere, zunächst nicht beachtete Problematik:

Die mittige, nunmehr nicht durch eine hochgewinkelte Sperrlage zusätzlich versteifte Reifenzone kann in manchen Fällen dem Reifeninnendruck nicht mehr unter Beibehaltung der gewünschten Geometrie standhalten. Das heisst, es kommt zu Aufblähungen des Reifens in diesem Bereich. Dadurch kommt es nicht nur zu einem vermehrten Abrieb im Scheitelbereich des Reifens, sondern infolge der ungünstigen Pumpverformung auch zu einer vermehrten Verformung im Bereich der Kanten der Gürtellagen während des Abrollens des Reifens, so dass an dieser Stelle erhöhte Deffektgefahr besteht.

Die vorliegende Erfindung hat sich eine Massnahme zum Ziel gesetzt, die den oben diskutierten unerwünschten Effekt beseitigt und zugleich eine Konstruktion schafft, die den Nachteil der Teilung der hochgewinkelten Gürtellage in zwei Teillagen beseitigt und dort eine erhöhte Steifigkeit bedingt.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass über der obersten Gürtellage zumindest eine Decklage mit etwa in Umfangsrichtung angeordneten Verstärkungselementen aus Textil- oder dehnfähigem Metallkord angeordnet ist.

Durch diese in Umfangsrichtung angeordnete Decklage ist eine Aufblähung im Reifenscheitelbereich nicht mehr möglich, da die etwa in Umfangsrichtung verlaufenden Verstärkungselemente dieser Decklage unter dem Einfluss des Reifendruckes nicht derart ungünstig gedehnt werden können. Anderseits wird aber durch die Verstärkungselemente der Decklage und der darunterliegenden Gürtellagen (wenn es sich um zwei kreuzende Gürtellagen handelt) ein Dreiecksverband gebildet, der wiederum die Steifigkeit in diesem Bereich erhöht. Es ist demnach dadurch möglich, den Nachteil, der durch die erzwungene Teilung der hochgewinkelten Gürtellage aufgrund der besprochenen Deffektanfälligkeit eintritt, dadurch auszugleichen, dass man über der obersten Gürtellage zumindest eine Decklage anbringt, deren Verstärkungselemente im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen. Die Verstärkungselemente dieser Decklage bestehen aus Textil- oder dehnfähigem Metallkord, um eine gewisse Dehnung aufnehmen zu können, ohne dass eine Zerstörung befürchtet werden muss. Unter dehnfahigem Metallkord sind dabei sogenannte «high elongation» Korde zu verstehen, die eine 5 bis 8%ige Bruchdehnung besitzen.

Der erfindungsgemässe Effekt der Bildung eines Dreiecksverbandes zwischen der Decklage und den darunter angeordneten Gürtellagen würde nicht eintreten, wenn anstatt der Decklage eine entsprechende Gürtellage aufgebracht würde, deren Verstärkungselemente etwa denselben Winkel mit der Reifenumfangsrichtung einnehmen, wie die Verstärkungselemente einer darunterliegenden Gürtellage. In diesem Falle bildet sich kein oder nur ein äusserst flaches Dreieck zwischen den projizierten Kreuzungspunkten der Verstärkungselemente der beiden Gürtellagen und der Decklage aus, welche Anordnung keinen wesentlichen Beitrag zur Steifigkeit leisten könnte.

Durch die erfindungsgemässe Konstruktion wird somit ein Radialreifen gebildet, der sowohl eine hohe Präzision bezüglich seiner Fahreigenschaften, als auch eine ausreichende axiale Beanspruchbarkeit bei hohem Schräglaufwinkel besitzt. Diese beiden Eigenschaften werden noch verbunden

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mit einem relativ grossen Fahrkomfort aufgrund der im Vergleich zu einer normalen Stahlkordgürtellage relativ flexiblen Decklage.

Ein Vorteil der Erfindung kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn die Verstärkungselemente der geteilten s Gürtellage mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 60 bis 70° einnehmen. In diesem Fall ist - wie bereits oben diskutiert - die Anbringung einer durchgehenden hochgewinkelten Gürtellage aufgrund der Bruchgefahr im Mittelbereich nicht ohne weiteres möglich, so dass eine besondere io Notwendigkeit zur Anbringung der Teilgürtellagen vorhanden ist. Durch die erwähnte Decklage kann auch in diesem Bereich, der von den Teilgürtellagen nicht erfasst wird, ein Dreiecksverband etabliert werden. Selbstverständlich trifft diese Tatsache auch dann zu, wenn der Winkel, den die Ver- 15 stärkungselemente der Teilgürtellagen mit der Umfangsrichtung einnehmen, nicht so gross ist, sondern kleiner ist, so dass sich diese Massnahme ohne weiteres auch auf niedriger gewinkelte Teilgürtellagen erstrecken kann.

Das Aufblähen unter dem Reifeninnendruck kann insbe- 20 sondere dann verhindert werden, wenn die Verstärkungselemente der Decklage(n) mit der Umfangsrichtung einen Winkel y zwischen 0 und 10° einnehmen. Über etwa 10° kann zwar bei sonst geeigneter Dimensionierung der Decklage dem Aufblähen der Mittelregion des Reifens auch noch ent- 25 gegengewirkt werden, allerdings kommt man dann schon in Winkelbereiche, die sich den Winkeln annähern, den die Verstärkungselemente der normalen Gürtellage besitzen, so dass in diesem Fall nur mehr ein flacher Dreiecksverband erzielbar ist, dessen Beitrag zur Steifigkeit des Gürtelverbandes 30 nicht mehr ausreichend ist.

Es kann zweckmässig sein, wenn die Decklage etwa die halbe Breite der Lauffläche des Reifens aufweist, und somit etwas breiter ist, als der Zwischenraum zwischen den beiden Teilgürtellagen. Dadurch ist gerade die erwünschte Steifig- 35 keit gesichert, ohne dass im Schulterbereich durch eine eventuell noch darübergehende zusätzliche Lage die Steifigkeit noch weiter erhöht und damit der Komfort erniedrigt wird.

Für besondere Reifenkonstruktionen ist es jedoch auch möglich, dass die Decklage zumindest gleich breit oder brei- 40 ter als die darunterliegende Gürtellage ist. Die schon allein durch diese breite Decklage hervorgerufene Schultersteifig-keit kann noch zusätzlich erhöht werden, wenn die seitlichen Ränder der Decklage unter die seitlichen Ränder der unmittelbar darunterliegenden Gürtellage gefaltet sind. 45

Bei grösseren Reifendimensionen kann es zweckmässig sein, dass zwei oder mehr Decklagen mit gleichem Winkel der Verstärkungselemente mit der Umfangsrichtung vorgesehen sind. Diese Anordnung kann z.B. durch Anbringung von mehr als einer Wicklung der Decklage realisiert werden.

Ebenso ist es jedoch noch möglich, dass zwei oder mehr Decklagen mit voneinander abweichender Winkellage der Verstärkungselemente mit der Umfangsrichtung vorgesehen sind, wodurch eine Verstärkung der Mittelregion des Reifens erreichbar ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Gürtelreifen, der von der Karkasse zur Lauffläche zunächst eine geteilte Gürtellage aus symmetrisch zum Reifenäquator im Abstand ihrer Breite voneinander angeordneten Teilgürtellagen, dann zwei einander kreuzende Verstärkungselemente aufweisende Gürtellagen und zuoberst eine Decklage aufweist. Ein derartiger Gürtelreifen bietet für viele Einsatzzwecke hervorragende Eigenschaften.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert:

Es zeigen die Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Reifen und die Fig. 2 einen schematischen Gürtellagenaufbau eines erfindungsgemässen Reifens.

Der in Fig. 1 dargestellte Reifen 1 besitzt Seitenwände 2, Wülste 4 und eine Lauffläche 3. In den Wülsten 4 sind Wulstverstärkungsringe 5 angeordnet. Über der Radialkarkasse 6, die um die Wulstverstärkungsringe 5 umgeschlagen ist, sind symmetrisch zur Äquatorebene Teilgürtellagen 7, T angeordnet, deren Verstärkungselemente zur Umfangsrichtung einen Winkel von etwa 65° einnehmen. Unter einer Radialkarkasse ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jede Karkasse zu verstehen, deren Lagen Verstärkungsfäden, -korde od.dgl. aufweisen, die im wesentlichen in Meridianrichtung verlaufen. Über den Teilgürtellagen 7, 7' befinden sich zwei zueinander unter einem Winkel a = ß von etwa 25° mit der Umfangsrichtung kreuzende yerstärkungselemente aufweisende Gürtellagen 8, 9. Darüber wiederum befindet sich als oberste Lage eine Decklage 10. Diese Decklage 10 überbrückt den zwischen den Teilgürtellagen 7, 7' ausgesparten Bereich.

Der Fig. 2 kann man die Anordnung der Verstärkungselemente in den einzelnen Lagen entnehmen, die durch entsprechende Schraffierung symbolisiert sind. Man kann dieser Darstellung entnehmen, dass die Verstärkungselemente der Teilgürtellagen 7, T mit der Umfangsrichtung einen Winkel S von etwa 65°, die Verstärkungselemente der Gürtellagen 8, 9 mit der Umfangsrichtung einen Winkel a = ß von etwa 25° einnehmen, während die Verstärkungselemente der Decklage 10 etwa parallel zur Umfangsrichtung verlaufen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

629142 PATENTANSPRÜCHE

1. Gürtelreifen mit mehreren über einer Radialkarkasse angeordneten Gürtellagen, sowie mindestens einer geteilten Gürtellage mit innerhalb der Gürtel- und der Teilgürtellagen jeweils parallel verlaufenden Verstärkungselementen, dadurch gekennzeichnet, dass über der obersten Gürtellage (9) zumindest eine Decklage (10) mit etwa in Umfangsrichtung angeordneten Verstärkungselementen aus Textil- oder dehnfähigem Metallkord ist.

2. Gürtelreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente der Teilgürtellagen (7, 7') mit der Umfangsrichtung einen Winkel (8) von 60 bis 70° einnehmen.

3. Gürtelreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente der Decklage (n) (10) mit der Umfangsrichtung einen Winkel (y) zwischen 0 und 10: einnehmen.

4. Gürtelreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Decklage (10) etwa die halbe Breite der Lauffläche (3) des Reifens (1) aufweist.

5. Gürtelreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Ränder der Decklage (10) unter die seitlichen Ränder der unmittelbar darunterliegenden Gürtellage (9) gefaltet sind.

6. Gürtelreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Decklage (10) mindestens zwei Gürtellagen (8,9) angeordnet sind.

7. Gürtelreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Decklagen (10) mit gleichem Winkel der Verstärkungselemente mit der Umfangsrichtung vorgesehen sind.

8. Gürtelreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Decklagen (10) mit voneinander abweichender Winkellage der Verstärkungselemente mit der Umfangsrichtung vorgesehen sind.

9. Gürtelreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reifen (1) von der Karkasse (6) zur Lauffläche (3) zunächst eine geteilte Gürtellage aus symmetrisch zum Reifenäquator im Abstand ihrer Breite voneinander angeordneten Teilgürtellagen (7, 7')

dann zwei einander kreuzende Verstärkungselemente aufweisende Gürtellagen (8, 9) und zuoberst eine Decklage (10) aufweist.