DD157688A1 - Fahrzeugluftreifen mit verbessertem guertelaufbau - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Fahrzeugluftreifen mit verbessertem Guertelaufbau, der eine Sperrschicht enthaelt, und ist bei leichten und schweren Lkw-Reifen sowie Transportreifen, unabhaengig vom Festigkeitstraeger (Armierung) der Karkasse anwendbar. Ohne einen Mehrverbrauch an Material sollen Fruehausfaelle der Reifen aufgrund von Unzulaenglichkeiten im Guertelbereich durch Schaffung guenstiger Verbundkoerpereigenschaften weitestgehend durch die Erfindung vermieden werden. Die Erfindung betrifft die Sperrschicht, die eine orthotrope Schicht darstellt und eine Armierung aus organischen Korden oder Glaskord oder organischen oder anorganischen Monofilen enthaelt und durch Umkreisdurchmesser, Elastmatrix und Geometrie gekennzeichnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft Fahrzeugluftreifen mit verbessertem' Gürtelaufbau der eine Sperrschicht enthält 'und ist bei leichten und schweren Lkw-Reifen sowie Transportreifen_? unabhängig vom Festigkeitsträger (Armierung) der Karkasse anwendbar*

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Gürtel und Karkasse sind heterogene Reifen-Verbundaufbauelemente aus einer Elastmatrix, und Armierung (Festigkeitsträger) ₉ bei denen der Festigkeitsträger im wesentlichen-die. statischen und dynamischen Kräfte aufzunehmen hat_e Diese: Yerbundaufbauelemente besitzen nichtlineare._? viskoelastische: anisotrope Eigenschaften«

Gürtel ,und Karkasse lassen sich als Mehrschicht- Oder Multilagenvsrbunde auffassen«. Ein kleines Gürtel- oder Karkassenelement (als ebener Verband betrachtet -Dicke klein gegenüber sonstigen geometrischen.Abmessungen) _s besteht aus, einzelnen unidirektionalen. Schichten oder Lagen _P in denen die. Richtung der Armierungen in den verschiedenen Schichten bezogen -auf eine Achse gleich (Karkasse .der Reifen in Radia1-bauart)' oder unterschiedlich sein kann (Karkasse₉ Breaker bei Diagonalreifen _s Gürtel bei Radialreifen)«·Innerhalb eines: '

einzelnen .Schichtelementes verlaufen die.: Armierungen üblicherweise parallel und gradlinig zueinander» Unter speziellen Voraussetzungen läßt sich die. heterogene Schicht mit viskoelastischen und anisotropen Eigenschaften durch ein lineares elastisches, homogenes, ortho tropes; Mate— rialmodell erklären» Die Eigenschaften 'des Schichtelementes (als. auch des Multilax-genverbundelementes) sind abhängig vom geometrischen Aufbau des Schichtelementes sowie; den viskoelastischen Eigenschaften von Matrix, und .Armierung, . Bei höher belasteten Radialreifen,, wie- Z₀ B, Lkw-Re if en, werden auf die Karkasse mehrere Gürtellagen aus Stahlkord aufgebracht. In Äquatorebene ist dabei die erste Gürtellagff als Sperrlage mit .einem Fadenwinkel von 55° — 75% vorzugsweise 65°j versehen. Der Gürtelaufbau der bekannten Reifenkonstruktionen unterscheidet sich in den weiteren technischen Parametern wie Stahlkordkonstruktion., Fadendichte,' Gürtellagen, Stufung; der Lagen, Lagenzahl sowie geometrische. Anordnung der Lagen*

Bei den bekannten Gürtelkonstruktionen hat die erste Gürtellage die. Aufgabe, die laterale Steifigkeit zu erhöhen und damit das Seitenkraftverhalten des: Reifens günstig zu beeinflussen sowie die Poissonsche Anpassung zwischen den spitzwinkligen . weiteren Gürtellägen und der radialen Karkasse zu verbessern· Diese erste Gürtellage kann aufgrund der Erfüllung der genannten Aufgaben nur als nichttragende Lage bzw» Schicht in bezug auf die Aufnahme von Umfangskräften ausgebildet werden» Sie ist nicht in der Lage Zugspannungen, die. z» B«, aus: Zentrifu'galbeanspruchung oder Innendrückbeanspruchung resultieren, aufzunehmen» , .

Die Theorie zur Berechnung .der Gürtelsteifigkeiten vernachlässigt deshalb diese Lage* ' . . Nachteilig wirkten bei dieser ersten Gürtellage, der begrenzte Eindringgrad (Penetration) -der Elastmatrix im Stahlkord, was Luft- und Feuchtigkeitseinschlüsse zur Folge hat und die Korrosion fördert, '

Ferner haben die unbeiiandelten S.tahlkoräendf lachen aufgrund der dort geringen Adhäsion zwischen Armierung und Elast— matrix eine schlechte Haftung und Separationen am Gürtel·» rand mit dem damit verbundenen Frühausfall des Reifens, können auftreten«

Zie 1 de_r_ Erf indu_np|_

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer GürtelkonstruktioBj die-ohne einen Mehrverbrauch an Material die obengenannten Nachteile reduziert und damit Frühausfälle der Reifen aufgrund von .Unzulänglichkeiten im Gürtelbereich weitest- :gehend vermeidet_e : .

Aufgabe der Erfindung ist es, Möglichkeiten für den Aufbau einer Sperrschicht mit günstigen Verbündkörpereigensohaften zu schaffen»

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sperrschicht gelöst,, welche eine orthotrope Schicht: darstellt_s. die eine Armierung aus organischen Korden oder Glaskord oder organischen oder anorganischen Monofilen enthält_? die durch den Umlcreisäurchmesser ä charakterisiert ist₅. weiterhin eine Elastmatrix mit einem Sohubmoäul Gvr aufweist₉ der zwischen

N "-ti .

G_n = O₅8 und 1,6 —-? liegt_? sowie in der Geometrie einen Form-

^Ά ' mm · .. ' faktor'k- von 1_$4 bis 1,9 besitzt _f wobei sich der Formfaktor

aus ·, '

ti) c ' /M. °

ergib-t,

worin ^ die Fadendichtej --—j, d_Q der Umkreisdurch~ messer der Armierung rmmjund h die. Schichtdicke: jmmjdarstellen»

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·

Gemäß Erfindung ist die Sperrschicht als: orthotrope Schicht gekennzeichnet durch die Armierung aus: organischen Korden oder aus Glaskord bzw« aus organischen oder anorganischen Monofilen und einer Elas.tmatrix» _:

Dabei besteht die Charakteristik der Armierung im Umkreis-.

durchmesser d ♦ (Der Elastizitätsmodul E_ in Achsrichtung

kann j wie experimentella Untersuchungen zeigen, vernachlässigt werden)« Die Elastmatrix besitzt, einen Schubmodul Gtt, der zwischen 0,8 und 1,6 —^- schwanken kann, ¹¹ mm

Die Geometrie ist bestimmt durch den Formfaktor k^, der folgender Bedingung gehorchen muß: ;^:

(f

ff „ die Fadendichtel----I . d„ der Umkreisdurchmesser

US — _ L; ΙΠΠ1 JO

der Armierung £mnyund h die Schichtdicke; £jnm7darstellen.

Nach einer konkreten Ausführung gemäß dargelegter Erfindung kann, die Sperrschicht bei einem Reifen der Dimension 11,00 E 20 aus dem Festigkeitsträger Viskosekord 184 tex 1x3 Super 2: mit 85 Fäden/10 cm und einer Lagendicke von 1,25 mm aufgebaut' sein, .

Die Winkelgröße beträgt dabei 63°*-Die Breite der Sperrschicht

beträgt, O_S9 der Breite der darüber angeordneten zweiten Lage, y die in bekannter Weise-.·'aus Stahlkord v^ie auch die: weiteren Gürtellagen besteht* . ·... ..' , *_v Dabei ist es au oh. möglich, die Sperrschicht; unter Einhaltung: der dargestellten Bedingungen geteilt: mit Breiten von 0_s3. der zweiten Lage anzuordnen, wobei der Abstand, zwischen beiden Teilsperrlagen.ebenfalls 0,3 beträgt* . Die Erfindung erstreckt sich in keiner Weise, auf die"dargestellte konkrete Ausführung* Generell· ist aber auszuführen,, daß durch die erf indungsgemäße. Anwendung der genannten ,Fes:tigkeitsträger auf jeden Fall, gegenüber dem bisher üblichen Einsatz. Von Stahlkord in der Sperrlage: eine. ökonomisohereLösung gefunden 'wurde., die zudem noch, zu einer wesentlichen Erhöhung der Gebrauchseigenschaften der.Reifen führt*

Claims (1)

1. Fahrzeugluftreifen mit verbessertem .Gürtelaufbau, der eine Sperrschicht enthält, gekennzeichnet dadurch, daß ein Elerment, der Sperrschicht eine: orthotrope Schicht darstellt, die. eine Armierung aus organischen Korden oder Glaskord oder organischen oder anorganischen Monofilen enthält^ dia durch den Umkreisdurchmesser d charakterisiert ist, weiterhin eine Elastmatrix mit. einem Schubmodul G^ aufweist, der zwischen- Gtt = 0,8 und i,6 —^- liegt, sowie, in der Geometrie ,. . . · . mm . . .. . . .

   einen Formfaktor k_f: von: 1^4 bis 1,9 besitzt, wobei sich der Formfaktor aus.

   ergibt, · '

   worin ff _a die Fadendichte]--—/, d_o der Umkreisdurahmesser der

   L· "S / lliliL I G- .

   Armierung /mm") und h die Schichtdicke fmmjdars teilen.