DE1505094A1 - Fahrzeugluftreifen mit einer zwischen der Karkasse und der Laufflaeche angeordneten Verstaerkungseinlage - Google Patents

Fahrzeugluftreifen mit einer zwischen der Karkasse und der Laufflaeche angeordneten Verstaerkungseinlage

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DE1505094A1 DE19611505094 DE1505094A DE1505094A1 DE 1505094 A1 DE1505094 A1 DE 1505094A1 DE 19611505094 DE19611505094 DE 19611505094 DE 1505094 A DE1505094 A DE 1505094A DE 1505094 A1 DE1505094 A1 DE 1505094A1
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Description

Patentanwalt·
pi.- Ing. Lamprecht g 6_713 6P_Z j
MSndwn 22, Stelnsdorfttt. 10
P 15 05 094.9 1505094
M 50 352 11/65e
Fahrzeugluftreifen mit einer zwischen der Karkasse und der lauffläche angeordneten Verstärkungseinlage
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugluftreifen mit einer zwischen der Karkasse und der lauffläche angeordneten Ver- M Stärkungseinlage aus drei übereinanderliegenden Lagen von innerhalb jeder lage unter dem gleichen Winkel gegen die Eeifenumfangsrichtung verlaufenden Drähten oder Fäden, bei dem sich die Richtungen der Drähte oder Fäden zweier unmittelbar übereinanderliegender lagen kreuzen und die Breite einer lage höchstens 75$ der Breite der beiden anderen beträgt·
Bei einem Fahrzeugluftreifen mit einem zwischen der Karkasse und der lauffläche angeordneten Verstärkungseinlage, die aus zwei oder mehr übereinanderliegenden lagen von innerhalb jeder lage ™ parallelen Drähten oder Fäden besteht, welche einen Winkel mit der Eeifenumfangsrichtung bilden, wobei sich die Eichtungen der Drähte oder Fäden zweier unmittelbar übereinanderliegender lagen kreuzen und wobei die Breite der einzelnen lagen von der lauffläche zur Karkasse hin zunimmt, ist bereits vorgeschlagen worden, die Breite der der lauffläche am nächsten liegenden obersten lage der Verstärkungseinlage etwa auf die Hälfte der Breite der unmittelbar darunter befindlichen lage zu begrenzen. Mit dieser Maßnahme soll erreicht werden, die aus der Verformung der Reifenlauf-
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1ί At».2 Nr. 1
fläche in Richtung der Drähte oder Fäden der jeweils äußersten 3; Lage der Verstärkungseinlage auftretende Spannung, welche ©ine;.; Querkomponente aufweist, die das Bestreben hätte, eine seitliche Verlagerung der Laufflächen des Reifens aus seiner Umfangsmittelebene heraus zu bewirken, durch eine entgegengesetzte Spannung auszugleichen, welche auf die Verformung der Reifenlauffläche in · Richtung der Drähte oder Fäden der beiden seitlich über die schmalz Ie Einlage hervorstehenden Heile der unmittelbar darunterliegenden Verstärkungseinlage zurückzuführen wäre. Bei einem solchen Luftreifen bilden die Fäden oder Drähte sämtlicher Lagen mit der Reifenumfangsrichtung gleich große Winkel, die etwa bei 18 liegen«
Es sind bereits Fahrzeugluftreifen mit einer zwischen der Karkasse und der Lauffläche angeordneten Verstärkungseinlage bekanntj, (JQBP 970 651), die aus zwei übereinanderliegenden Lagen von innerhalb jeder Lage parallelen, in eine einen größeren EIa-™ stiaitätsffiodul als 35ög/mm aufweisende Gummimischung eingebetteten Drähten oder Fäden besteht, welche Winkel zwischen 8° und 40° mit der Reifenumfangsrichtung bilden, wobei sich die Richtungen der Drähte oder Fäden der beiden Lagen der Verstärkungseinlage kreuzen. Bei solchen Luftreifen, die sich durch geringe Laufflächen^ bmxt sung und lange Lebensdauer auszeichnen, entspricht die Breite der beiden unmittelbar übereinanderliegenden Verstärkungslagen im wesentlichen der Breite des Laufstreifens j der Fahrkom- · fort ist ausgezeichnet» weil die Karkasse radial nachgiebig und die
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Härte der in das besondere Gummimaterial eingehüllten Verstärkungslagen, nicht Übermäßig ist.
Die Spurhaltung, für die als charakteristischer Meß- oder Vergleichswert das Verhältnis der Seiten-Führungekraft zur Reifenbelastung bei dem auf trockener Straße mit einem Schräglaufwinkel von 2° rollenden Reifen bestimmt wird, liegt bei etwa 0,36 und ist damit erheblich besser als bei luftreifen grundsätzlich gleichen Aufbaus, bei denen die beiden übereinanderliegenden, aus Drähten oder Fäden bestehenden Lagen der Verstärkungseinlage in eine G-ummimischung mit einem Elastizitätsmodul von weit weniger als 550 g/mm eingebettet sind; die Spurhaltung ließ sich jedoch durch Wahl von Gummimischungen mit einem den Wert von 350 g/mm weit überschreitenden, etwa bei 1000 g/mm liegenden Elastizitätsmodul nicht mehr nennenswert über 0,36 erhöhen. Zur Verbesserung der Führungseigenschaft des Luftreifens ist eine weitere Erhöhung des Spurhaltungswertes erwünscht, die jedoch nicht auf Kosten des Fahrkomforts gehen darf»
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spurhaltung eines Luftreifens der eingangs erwähnten Art zu verbessern, d.h· zu erhöhen, ohne den Fahrkomfort nennenswert zu verschlechtern.
Zur Lösung dieser Aufgabe wurden zahlreiche Versuche mit unterschiedlich zusammengestellten Verstärkungseinlagen mit von Lage . zu Lage einander kreuzenden Drähten oder Fäden durchgeführt, die in Gummimischungen mit hohem Elastizitätsmodul von mehr als .' 35-0 g/mm und sehr hohem Modul von 1000 g/mm oder darüber oinge-
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bettet waren..Dabei konnte festgestellt werden, daß die Spurhaltung des Reifens verbessert werden konnte, ohne daß der Fahrkomfort darunter litt, wenn zu den zwei bekannten Verstärkungslagen die bereits vorgeschlagene dritte gegenüber den beiden anderen' lagen schmalere Versteifungslage hinzugefügt wird, wobei die Drähte oder Fäden der schmaleren Lage im Gegensatz zu dem bereits vorgeschlagenen Fahrzeugluftreifen unter einem V/inkel von 40° bis 90° ^ gegen die Reifenumfangerichtung verlaufen.
Demnach ist ein erfindungsgemäßer Fahrzeugluftreifen der eingangs erläuterten Gattung dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte öder Fäden jeder der drei Lagen in an sich bekannter-Weise in , eine Gummimischung mit einem Elastizitätsmodul von mehr als 350 g/a eingebettet sind, daß die Drähte oder Fäden der beiden breiten Lagen in an sich bekannter Weise einen Winkel von 8° bis 40 mit der . Reifenumfangsrichtung einschließen, während die Drähte oder Fäden
der schmaleren Lage unter einem Winkel von 40° bis 90° gegen die * Reifenumfangsriohtung verlaufen und daß die schmalere Lage zwischen oder über den breiten Lagen angeordnet ist·
Es sind bereits Fahrzeugluftreifen (DBP 927 971) bekannt, bei denen zwischen der durch radial verlaufende Drähte oder Fäden verstärkten Karkasse und dem Laufstreifen drei Übereinander angeordnete Verstärkungslageη angeordnet sind, deren Drähte oder Fäden
:. ' in jeder der Lagen parallel zueinander verlauf·η, von einer Lage '
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j zur anderen jedoch derart gegeneinander geneigt sind, daß sie insgesamt ein preieoknetB bildan. Dtrartige Reifen haben einen sehr
BAD ORIGINAL
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guten Spurhaltungswert, der gleich 0,38 ist, und auch ihr Fahrkomfort ist ausgezeichnet. Bei diesen bekannten Fahrzeugreifen . sind die Breiten der drei Verstärkungslagen im wesentlichen etwa gleich der Breite des Laufstreifens des Reifens, außerdem ist der 'Elastizitätsmodul der Gummimischung, in denen die Drähte oder Fäden der Verstärkungslagen eingebettet sind, relativ niedrig.
Für einen Fachmann konnte nun der Gedanke naheliegen, auch bei diesen bekannten luftreifenausfuhrungen eine erhebliche Verbesserung des Spurhaltungswertes durch Einbetten der Drähte oder Fäden der drei Verstärkungslagen in Gummimischungen mit höherem Elastizitätsmodul anzustreben. Derartige Versuche sind auch durchgeführt worden j sie zeigten jedoch, daß jede Verbesserung der Spurhaltung durch Verwendung von Gummimischungen höheren Elastizitätsmoduls eine direkt proportionale Verschlechterung des Fahrkomforts nach sich zieht!
: ,Während bei einem für derartige Luftreifen normalen Gummimischungs-Elastizitätsmodul von etwa 200 g/mm der Spurhaltungswert 0,38 und der Fahrkomfort ausgezeichnet ist, ergab sich bei einem Gummimischungs-Elastizitätsmodul von etwa 350 g/mm zwar eine Erhöhung des Spurhaltungswertes auf 0,41, aber gleichzeitig eine ganz wesentliche Verschlechterung des Fahrkomforts, der dann nur noch als "mittelmäßig" bezeichnet werden konnte. Eine weitere Erhöhung des Elastizitätsmoduls in der Weise, daß zwei der drei Verstärkungslagen einen Modul von etwa 1000 g/mm und die dritte einen Modul von etwa 350 g/mm aufwiesen, führte zu einem Fahr-
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zeugluftreifen, bei dem der Spurhaltungswert 0,465 betrug, jedoch der Fahrkomfort als "unerträglich schlecht" beurteilt wer-• den mußte. Auf diese Weise war die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe nicht zu lösen. .
■ Demgegenüber bleibt bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen der Fahrkomfort sehr gut und der Spurhaltungswert erreicht je nach der Anordnung der schmalen Versteifungseinlage oberhalb oder zwischen den beiden, sich über die gesamte Breite des Laufstreifens erstreckenden Verstärkungslagen-Werte von 0,445 bzw. 0,41.
Es erweist sich als günstig, wenn die die Drähte ader Fäden der beiden Lagen der Verstärkungseinlage einbettende Gummimi- — schung einen größeren Elastizitätsmodul' als 1000 g/mm .aufweist. "
Die Größe des Elastizitätsmoduls der Gummimischung, in die die Drähte oder Fäden der relativ schmalen Versteifungseinlage eingebettet sind, hat praktisch keinen Einfluß auf den Spurhal-™ tungswert des betreffenden Reifens; der Elastizitätsmodul kann zwischen einem Wert oberhalb 350 und 1000 bzw. 1200 liegen. Dies kann dadurch erklärt werden, daß diese schmalere Versteifungseinlage, deren Versteifungswirkung auf die mittlere Laufstreifenzone beschränkt ist, im wesentlichen auf Druck beansprucht wird und daß es vor allem die radialen Drähte oder Fäden sind, aus denen diese Lage besteht, welche zu den guten, durch die Versuche gefun-'
denen Ergebnissen beitragen. · ·
..■■■-."»
Die Karkasse des Reifens weist vorzugsweise in an sich be-
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kannter Weise senkrecht zur Reifenumfangsrichtung verlaufende Drähte oder Fäden auf.
Die ausgezeichnete Verbesserung der Spurhaltung bei dem erfindungsgemäßen Reifen in Verbindung mit einem Fahrkomfort, der dem der früher bekannten Reifen entspricht, ist ein in keiner Weise vorherzusehendes Ergebnis und läßt sich rechnerisch kaum begründen. Es beruht zweifellos auf der Tatsache, daß die Versteifungseinlage geringer Breite, die vorzugsweise aus Metallelementen mit im wesentlichen radialer Richtung besteht, zusammen mit den ebenfalls radial ausgerichteten VerstärkungBelementen der Karkassenbewehrung ein trägerartiges Gebilde darstellt, das eine Verformung des mit einem Schräglaufwinkel rollenden Laufstreifens verhindert; dieser Träger ist nur dann relativ starr - und infolgedessen wirksam - wenn die Gummimischung, die zwischen diesen beiden Teilen des Reifens liegt, hart ist, d.h. einen hohen Elastizitätsmodul hat. In diesem Träger soll die schmale Versteifungseinlage, wie sie oben definiert wurde, möglichst aus Metallelementen zusammengesetzt sein, wie Drähten oder Seilen, damit diese den axialen Druckkräften widerstehen können, denen sie normalerweise beim Rollen des Reifens unterworfen sind, während die Verstärkungselemente, die die Karkasse bilden, nicht unbedingt aus Metall sein· müssen, weil es im wesentlichen Zugkräfte sind, die diese Elemen- * te beanspruchen (Zugkräfte auf Grund des inneren Reifendruokee, zu-. sätzliche Spannungen infolge der Verformung des Reifens bei seinem Aufliegen auf der Straße.
• . In der folgenden Zusammenetellung sind Meßergebniase eusammen-
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gestellt, die mit unterschiedlichen Anordnungen der schmalen Versteifungseinlage gegenüber den beiden breiten Einlagen bei unterschiedlichem Elastizitätsmodul der. G-ummimischung erhalten wurden. Bemerkenswert sind die besonders guten Werte für einen Modul von ungefähr 1000 g/mm bei den beiden breiten Einlagen und einer. Anordnung der schmalen Einlage entweder über den breiten Einlagen oder zwischen ihnen, wobei der Elastizitätsmodul der Gummischicht der schmaleren Einlage wesentlich kleiner ist, als der der breiten Lagen. Aus der folgenden Zusammenstellung ist ferner ersichtlich, daß die Spurhaltung des Reifens sich sehr wesentlich verringert, wenn bei gleichen Elastizitätsmodulen die schmale Einlage unter den beiden breiten-Einlagen angeordnet wird. Außerdem ist der Fahrkomfort oder die Laufgute des Reifens deutlich weniger gut, wenn man - anstelle die schmale Lage im mittleren Bereich des Laufflächenstreifens anzuordnen - beiderseits dee Laufstreifens 3e eine sehr schmale Einlage anordnet.
Zusammenstellung
Unter dem Lauf streif en zwei breite Lagen (BL, BL1)' und eine schmale Lage (SL)
Übereinander- Übereinander- Übereinander- Übereinander- ·
Anordnung der Anordnung der anordnung der Anordnung der
Lagen und deren Lagen und Lagen und Lagen und
Modul deren Modul deren Modul deren Modul
SL etwa 500 SL etwa 500 BL* etwa 1000 BL1 etwa 1000 BL· « 500 BL* M 1000 SL » 500 BL « 1000 BL «. 500 BL » 1000 BL « 1000 SL " 500
haltung °·39 ' °>W °'*1 °»565 Fahr- ausge- sehr gut sehr gut sehr gut" komfort zelohnet
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·,... Im: folgenden .werden zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Luftreifens unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung bei es zeigen:
Pig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform • ' - : des Reifens;
Pig. 2 eine Aufsicht auf den Reifen gemäß Pig. 1, zum ..-.*. .· Teil stufenweise aufgebrochen.}
. - Fig» 3 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Reifens.
Der in den'Pig. 1 und 2 dargestellte luftreifen besteht aus einer Karkasse 1, die durch Radial-Seile 3 verstärkt ist und über der ein !aufstreifen 2 liegt. Die Karkasse endet seitlich in zwei Wulsten 4:, die durch Kerneinlagen 5 versteift sind, um welche die Seile 3 herumgeschlagen sind.
Der Laufstreifen 2 ist durch drei Bewehrungslagen aus Metallseilen 6, 7 und 8 verstärkt. Die Verstärkungslagen mit den Seilen und 7 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Breite des laufStreifens 2. Die Seile jeder dieser beiden Lagen liegen parallel zueinander und schließen mit der mittleren Reifenumfangsebene X-X1 einen zwischen 8 und 40° liegenden Winkel ein, der bei dem Ausführungsbeispiel etwa 20° ist; sie sind in eine Gummimischung eingebettet, die einen Elastizitätsmodul von etwa 1000 g/mm hat und in der Zeichnung durch eine sehr dichte Strichelung veranschaulicht wird. ,
Die über den beiden Verstärkungslagen liegende Versteifungs-
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- lagen liegende Versteifungseinlage mit den Seilen 8 erstreckt sich nur über eine Breite, die etwa 60$ der Breite des LaufStreifens 2 ist. Die Metallseele dieser Einlage liegen ebenfalls
parallel zueinander und bilden mit der mittleren Reifenumfangs^ , ·. ebene X-X1, zu der diese Versteifungseinlage symmetrisch.angeordiC net ist, einen zwischen 40 und 90° liegenden Winkel, der bei dem; Ausführungsbeispiel 70° beträgt. Sie sind in eine G-ummimischung eingebettet, die einen Elastizitätsmodul von ungefähr 500 g/mm hat und in der Zeichnung durch eine weniger dichte Strichelung .. W dargestellt wird. Die Spurhaltung, dieses Reifens ist 0,445 (vgl·, · ■ Zusammenstellung Spalte b). - .· . ..- . ,T
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 haben die Einlagen 6, 7 und 8 die gleichen kennzeichnenden Werte wie in dem Reifen nach den Fig* 1 und 2} die Einlage 8 ist jedoch zwischen die Einlagen 6 und 7 eingefügt. Die Spurhaltung dieses Reifens ist 0,41 (vgl. Zusammenstellung Spalte--ο j.
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Claims (2)

  1. M 50 552 Il/63e
    Patentansprüche
    f 1./Fahrzeugluftreifen mit einer zwischen der Karkasse und der Lauffläche angeordneten Verstärkungseinlage aus drei übereinanderliegenden Lagen von innerhalb jeder Lage unter dem gleichen Winkel gegen die Reifenumfangsrichtung verlaufenden Drähten oder Fäden, bei dem sich die Richtungen der Drähte oder Fäden zweier unmittelbar übereinanderliegender Lagen kreuzen und die Breite einer Lage höchstens 75$ der Breite der beiden anderen beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte oder Fäden jeder der drei Lagen (6, 7 und 8) in an sich bekannter Weise in eine G-ummimischung mit einem Elastizitätsmodul von mehr als 350 g/mm eingebettet sind, daß die Drähte oder Fäden der beiden breiten Lagen (6 und 7) in an sich bekannter Weise einen Winkel von 8 bis 40° mit der Reifenumfangsrichtung einschließen, während die Drähte oder Fäden der schmaleren Lage (8) unter einem Winkel von 40° bis 90° gegen die Reifenumfangsrichtung verlaufen, und daß die schmalere Lage (8) zwischen oder über den breiten Lagen (6 und 7) angeordnet ist.
  2. 2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Drähte oder Fäden der beiden Lagen (6 und 7) der Verstärkungseinlage einbettende Gummimischung einen größeren Elastizitätsmodul als . 1000 g/mm2 aufweist·
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    • · . INCUS Ulli':.. :2gun (Art. 7 § 1 Abs. 2 Nr, 1 Satz 3 des Änderungsges. v. 4. 9.1967)
    3·'Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkasse in an sich bekannter Weise senkrecht zur Reifenumfangsrichtung verlaufende Drähte oder Fäden (3) aufweist.
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DE19611505094 1960-09-22 1961-09-20 Fahrzeugluftreifen mit einer zwischen der Karkasse und der Laufflaeche angeordneten Verstaerkungseinlage Pending DE1505094A1 (de)

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