DE19642655C1 - Verstärkungslage für den Gürtel eines Fahrzeugreifens - Google Patents

Verstärkungslage für den Gürtel eines Fahrzeugreifens

Info

Publication number
DE19642655C1
DE19642655C1 DE19642655A DE19642655A DE19642655C1 DE 19642655 C1 DE19642655 C1 DE 19642655C1 DE 19642655 A DE19642655 A DE 19642655A DE 19642655 A DE19642655 A DE 19642655A DE 19642655 C1 DE19642655 C1 DE 19642655C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
belt
reinforcement layer
tire
layer according
wave trains
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19642655A
Other languages
English (en)
Inventor
Otto Dr Beckmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental AG
Original Assignee
Continental AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental AG filed Critical Continental AG
Priority to DE19642655A priority Critical patent/DE19642655C1/de
Priority to IT97MI002280A priority patent/IT1295293B1/it
Priority to FR9712815A priority patent/FR2754488A1/fr
Priority to JP9282212A priority patent/JPH10151911A/ja
Priority to CA002218310A priority patent/CA2218310A1/en
Priority to KR1019970052960A priority patent/KR19980032871A/ko
Application granted granted Critical
Publication of DE19642655C1 publication Critical patent/DE19642655C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstärkungslage für den Gürtel eines Fahrzeugreifens, bestehend aus einem flächigen, gewellten Material. Die Erfindung betrifft ferner einen Reifengürtel und einen diesen enthaltenden Fahrzeugreifen.
Der Gürtel von Radialreifen hat im wesentlichen die Funktion, das Umfangswachstum des aufgepumpten, arbeitenden Reifens zu begrenzen und durch seine steife Konstruktion den Laufstreifen zu unterstützen, wodurch vor allem die Abriebsbeständigkeit des Reifens stark verbessert wird. Zudem erlaubt eine gute Gürtelkonstruktion auch eine starke Gewichtseinsparung, ein deutliches Absenken des Rollwiderstandes, sowie eine Verbesserung im Fahrverhalten. Aus Gründen des Fahrkomforts soll die Gürtelkonstruktion aber auch flexibel sein, wobei diese Anforderung mit der erforderlichen Steifigkeit abgestimmt werden muß.
Dies geschieht gemäß dem Stand der Technik durch mehrlagige Gürtelkonstruktionen, bei denen jede Lage ein Composit aus Corden und umgebender Gummimatrix darstellt. Als Corde kommen dabei Textil-, vor allem aber Stahlcorde in Betracht. Im allgemeinen werden diese Corde mit einer haftvermittelnden Schicht versehen. Bei Textilcorden wird die Haftschicht mittels einer Diplösung, die auf Kautschuk, Latex und Phenolharz basiert, hergestellt. Bei Stahlcord dient als Haftschicht eine dünne Messingauflage, die zusätzlich auch gegen Korrosion schützt. Meist werden auch den umgebenden Mischungen durch den Zusatz sogenannter Haftvermittler Cordhaftungseigenschaften verliehen.
Ein prinzipieller Schwachpunkt der mehrlagigen Cordkonstruktionen ist die Isoliertheit der einzelnen Corde in der sie umgebenden Gummimatrix. Die Deformationen der Gummimatrix zwischen den Corden bzw. zwischen den Lagen des Gürtels können bei Beanspruchung sehr hoch werden. Kritisch ist insbesondere der Bereich des Gürtelrandes, wo mechanische und thermische Spitzen auftreten. Zudem werden die Compositlagen an den Rändern geschnitten und den Corden fehlt in diesem kritischen Bereich die Haftschicht. Beim Stahlcord fördert dieses Fehlen zudem auch mögliche Korrosionsvorgänge.
Selbst wenn die mehrlagigen Gürtelkonstruktionen den mechanischen, den thermischen und den korrosiven Belastungen standhalten, ergeben sich oft bleibenden Deformationen des Gürtelverbandes, die, insbesondere bei LKW- Reifen, durch den vergrößerten Gürteldurchmesser die Runderneuerung des Reifens erschweren.
Konventionellen Gürtelreifen mangelt es demnach oft an der Runderneuerungs­ fähigkeit, sei es infolge des Reifenwachstums, infolge von Gürtelkantenlockerung oder auch Korrosionsschäden. Aus Gründen des Umweltschutzes und der Schonung der Rohstoffe gewinnt jedoch die mehrfache Runderneuerungsfähigkeit von Reifen zunehmend an Bedeutung.
Konventionelle Gürtelreifen werfen aber auch in anderer Hinsicht Probleme auf. So ist etwa im Vergleich zu Diagonalreifen die Herstellung von Gürtelreifen teurer und auch schwieriger. Für die Herstellung eines Gürtelreifens herkömmlicher Art ist es nämlich notwendig, nach dem Wickeln der Karkasse diese zu bombieren, bevor die Gürtelkonstruktion aufgelegt werden kann. Es besteht daher der Wunsch, auch bei Gürtelreifen die Lagen flach aufbauen zu können und die Bombierung des Reifens erst bei der Vulkanisation zu bewirken.
Ferner sind die Verstärkungselemente im Reifen, Gürtellagen und Karkasse, nicht optimal plaziert. So sind herkömmliche Gürtellagen dem Dessin des Laufstreifens nicht nachmodellierbar bzw. es ist nicht möglich, die Gürtellagen unterhalb von Laufstreifenbändern in Richtung Fahrfläche anzuheben, um durch ein verstärktes Abstützen der Laufstreifenbänder Fahrstabilität und Abriebsbeständigkeit zu verbessern.
In letzter Zeit vorgeschlagene, neuere Reifenkonzepte, bei denen zur Verbesserung des Aquaplaningsverhaltens Laufstreifenrillen bis unter die normale Gürtelebene reichen sollen, sind mit konventionellen Drahtkonstrukionen und konventionellen Fertigungstechniken kaum zu realisieren. Auch die Forderung nach geringerem Reifengewicht stößt beim herkömmlichen Gürtelreifen bald an eine kaum zu unterschreitende Grenze. Beim Ersatz von textilen Materialien im Gürtel anstelle von Stahl besteht die Gefahr, daß die erforderliche Gürtelsteifigkeit nicht erreicht wird.
Es wurden schon verschiedentlich Versuche angestellt und auch Lösungen vorgeschlagen, mit denen die relativ störanfälligen und zudem fertigungstechnisch aufwendigen Gürtelkonstruktionen konventioneller Art durch flächige Gürtellagen bzw. Gürtelkonstruktionen ersetzt wurden.
So ist beispielsweise aus der CH 685 384 A5 ein Reifen bekannt, dessen Gürtel insbesondere zwei Gürtellagen enthält, die als Folien oder Bleche mit richtungsabhängiger Steifigkeit ausgebildet sind. Die Folien oder Bleche besitzen eine Wellung, die schräg zur Umfangsrichtung ausgerichtet ist.
Aus der DE 42 14 842 A1 ist ein Festigkeitsträger für Gürtelreifen geoffenbart, der ebenfalls aus einem in Umfangsrichtung des Luftreifens verlaufenden Band aus biegsamen, steifen Material, wie Kunststoffolie oder Metallblech besteht. Das Band besitzt zwischen gerade verlaufenden beziehungsweise flächigen Abschnitten querverlaufende, stegförmige, radiale Ausformungen. Außerdem besitzt das Band abwechselnd Verstärkungen und/oder Schwachstellen, um es um zueinander senkrecht verlaufende Achsen dreidimensional beanspruchen zu können.
Die aus der EP 0 264 539 A2 bekannte Gürtelkonstruktion besteht aus zwei Teilen, und zwar einem Umfangsgürtel aus mehreren sich in Umfangsrichtung erstreckenden ringförmigen Festigkeitsträgern und einem Quergürtel aus zumindest einer in Umfangsrichtung ringförmig gelegten Kunststoffolie, die quer zu den Festigkeitsträgern des Umfangsgürtels gewählt ist. Wie sich herausgestellt hat, erfordert die vorgeschlagene gewählte Kunststofflage aus Gründen der Formstabilität die Abdeckung mit einer zusätzlichen Aramidlage. Mit dieser zusätzlichen Aramidlage wird aber auch die ohnehin schon relativ starre Konstruktion, die deshalb im Fahrverhalten und im Komfort wenig zufriedenstellend ist, noch schwerer und auch in der Fertigung noch aufwendiger.
Eine andere im bekannten Stand der Technik vorgeschlagene Lösung sieht vor, zumindest eine Gürtellage aus einer geschlitzten und nachträglich gestreckten Folie bzw. Platte zu gestalten. Dieses Konzept liefert zwar einen gut zugänglichen und recht beweglichen Gürtel, doch ist die Beweglichkeit für den Bombiervorgang nicht ausreichend. Etwas kritisch dürfte ferner die Gesamtstabilität eines solchen Gürtels sein, da zu erwarten ist, daß höhere Spannungsspitzen an den Schlitzenden auftreten, die leicht zu bleibenden Deformationen und Brüchen führen können.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher zum Ziel gesetzt, die oben angesprochenen Probleme zu lösen und eine flächige Verstärkungslage für den Reifengürtel vorzuschlagen, die als einzelne Lage im Gürtel oder auch in Kombination mit weiteren Lagen einsetzbar ist, die insbesondere die Anforderungen bezüglich Steifigkeit und gleichzeitiger Flexibilität erfüllt, auf den Reifenunterbau flach aufbaubar ist und gewichtsvermindernd wirkt. Zudem soll ferne die Möglichkeit bestehen, diese Verstärkungslage auch an das Laufstreifendessin anpassen zu können.
Das gesetzte Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Verstärkungslage Hauptbereiche besitzt, wo sie zweifach gewellt ist, wobei eine erste, ursprünglich gleichorientierte Bergkämme und -täler aufweisende Wellung durch eine in Richtung dieser Bergkämme und -täler verlaufende zweite Wellung überlagert ist.
Erfindungsgemäß gestaltete Verstärkungslagen sind als flächige, flexible Leichtbaukonstruktionen realisierbar. Durch die Überlagerung der Wellungen werden aus den Bergkämmen und -tälern Berg-Wellenzüge und Tal-Wellenzüge gebildet, mit welchen weitere Wellenzüge kreuzen. Die durch die Wellenzüge gebildeten Knicke oder Bereiche mit starker Krümmung wirken in Richtung ihrer Erstreckung versteifend, erlauben aber in senkrechter Richtung dazu ein Biegen oder Knicken. Hingegen sind die zwischen den Knicken bzw. den Bereichen starker Krümmung der Wellenzüge eingeschlossenen Flächen zumindest im wesentlichen starr. Wird eine solche Konstruktion deformiert, findet ihr Gestaltwechsel im wesentlichen auf Grund von Biegungen statt. Um die Biegespannungen möglichst gering zu halten, ist eine dünnwandige Auslegung der Konstruktion von Vorteil.
Die Deformierbarkeit und geometrische Stabilität der Verstärkungslage sind bei möglichst hoher symmetrischer Ausgestaltung der Wellenzüge am günstigsten.
Während die Amplitudenrichtung der ersten Wellung senkrecht zur Ebene der Verstärkungslage verlaufend festgelegt ist, ergeben sich für die zweite Wellung zwei vorteilhafte Amplitudenrichtungen.
Die eine besteht darin, daß die Amplitudenrichtung der zweiten Wellung parallel zur Ebene der Verstärkungslage verläuft. Für diese Ausführungsform sprechen die Vorteile einer geringen Höhenerstreckung bzw. Dicke der Verstärkungslage und auch der leichteren Herstellbarkeit, etwa dadurch, daß die Verstärkungslage zumindest zum Teil durch Faltung aus einer Ebene erstellbar ist.
Bei der zweiten Ausführungsform wird die Ausgestaltung so getroffen, daß die Amplitudenrichtung der zweiten Wellung senkrecht zur Ebene der Verstärkungslage verläuft. Diese Ausführungsform bietet vor allem die Möglichkeit, Gleichgewichtslagen auszunützen, die sich unter dem Innendruck im Reifen nicht oder kaum ändern.
Dabei ist es ferner von Vorteil, wenn sich die beiden Wellungen unter einem Winkel von im wesentlichen 90° kreuzen.
Es ist besonders günstig, wenn die Erstreckungsrichtung der einen Wellung mit der Umfangsrichtung des Reifens und die Erstreckungsrichtung der zweiten Wellung mit der Querrichtung des Reifens übereinstimmt.
Dabei ist es zusätzlich von Vorteil, wenn die Erstreckungsrichtung der ersten Wellung mit der Umfangsrichtung des Reifens übereinstimmt.
Die Gürtelverstärkungslage besitzt eine gewisse Ausdehnung in Reifenquerrichtung. Dabei sollte hier die Auslegung so getroffen werden, daß sich die der Reifenquerrichtung zugeordneten Wellenzüge aus Wellungen mit 20 bis 80 Wellenlängen zusammensetzen. Bestimmte Einflüsse auf das Stauchungs- und Dehnungsverhalten der Verstärkungslage sowohl in Reifenquer- als auch in Umfangsrichtung sind dann möglich, wenn jene Wellenzüge, die der Reifenumfangsrichtung zugeordnet sind, eine Wellenlänge besitzen, die mit der Wellenlänge der der Reifenquerrichtung zugeordneten Wellenzüge übereinstimmt oder höchstens doppelt so lang gewählt wird, wie die Wellenlänge der der Reifenquerrichtung zugeordneten Wellenzüge.
Die mögliche Streckung der Verstärkungslage bzw. deren Abstimmung an die im Reifen wirkenden Hauptkraftrichtungen kann dadurch günstig beeinflußt werden, daß die Wellenzüge, die der Reifenquerrichtung zugeordnet sind, ein Verhältnis von ¼-Wellenlänge zu Amplitude besitzt, das zwischen 0,3 und 3,0 beträgt, wobei dieses Verhältnis bei jenen Wellenzügen, die der Reifenumfangsrichtung zugeordnet sind, zwischen 0,7 und 4,3 betragen soll.
Das Stauchungs- und Dehnungsverhalten der erfindungsgemäßen Verstärkungslage mit 2-fach Wellung hängt auch stark von der Wellengestalt ab. Dabei haben die höchste Deformierbarkeit jene Konstruktionen, die durch Faltung herstellbar sind, deren Wellenzüge somit scharfe Knickkanten besitzen. Diese scharfen Knickkanten sind allerdings etwas ermüdungsanfällig. Sind die Wellenzüge aus polygonen bzw. sinusförmigen Wellenzügen zusammen gesetzt, sind zwar vorteilhafterweise die Knickspannungen abgebaut, aber die Faltbarkeit und damit die Deformierbarkeit ist etwas vermindert.
Dabei setzt sich die Verstärkungslage bis einer bevorzugten Ausführungsform zumindest zum Teil aus Gegenbruchfaltungen zusammen. Bei einer anderen Konstruktion setzt sich die Verstärkungslage aus einer Kombination von Pyramiden- und Sattelfaltungen zusammen.
Es gibt einige weitere wesentliche Weiterentwicklungen dieser erfindungsgemäßen Verstärkungslage.
Eine dieser Weiterentwicklungen besteht darin, daß die Verstärkungslage im Bereich zumindest einiger, vorzugsweise sämtlicher, Faltungs- bzw. Wellungsknoten der Wellenzüge ausgeschnitten bzw. abgeschnitten ist. Damit werden an den am höchsten beanspruchten Bereichen Spitzenspannungen vermieden. Es entstehen somit in der Verstärkungslage Lochungen, die aus Ermüdungsgründen bevorzugt gerundete Formen ausweisen sollten, etwa in der Form von Kreisen, Ellipsen, Nierenform oder dergleichen ausgeführt sein sollten.
Bei erfindungsgemäßen Verstärkungslagenkonstruktionen, wo die Wellenzüge keine scharfen Knicke aufweisen, sondern gerundet ausgeführt sind, sind solche Lochungen ebenfalls sehr von Vorteil, da eine ausgesprochen ermüdungsbeständige Konstruktion entsteht.
Eine weitere erfindungsgemäße Weiterentwicklung der Verstärkungslage besteht darin, daß diese durch Variation der Wellenlänge der Wellenzüge, durch Variation der Amplituden der Wellenzüge und/oder durch Variation des Faltungstyps in zumindest einem begrenzten Bereich gegenüber dem angrenzenden Bereich parallel abgesenkt bzw. angehoben ist. Die erfindungsgemäße Verstärkungslage kann daher so gestaltet werden, daß dermaßen ein Nachmodellieren des Laufstreifenprofiles, insbesondere ein Nachmodellieren von Längsrillen möglich ist, was neben der Verbesserung des Fahrverhaltens, der Abriebbeständigkeit und des Rollwiderstandes des Reifens auch eine beachtliche Gewichtsreduktion bringen kann. Eine sehr wirkungsvolle Methode bei diesem Nachmodellieren bzw. An- und Absenken von Bereichen erfolgt in der Verstärkungslage insbesondere dadurch, daß bereichsweise Wellenzüge, deren Amplitudenrichtung in der Verstärkungslagenebene liegt, mit Wellenzügen, deren Amplitudenrichtung senkrecht zur Verstärkungslagenebene liegt, abwechseln.
Um die bereits erwähnten Spitzenspannungen und damit verbundenen Gefahren von Ermüdungen in hoch beanspruchten Zonen, insbesondere Bereich von Knotenstellen zu vermeiden, kann alternativ zur bereits erwähnten Lochung eine weitere Maßnahme gesetzt werden. Insbesondere bei Verstärkungslagen, deren Wellenzüge spiegelsymmetrisch aufgebaut sind, können zumindest einige Wellenzüge verdoppelt sein und Einschubflächen einschließen. Von ihrer Gestalt her können solche Einschubflächen einfacherweise einen rechteckförmigen Umriß besitzen oder alternativ dazu einen trapezförmigen Umriß aufweisen, wobei die in einer Richtung aufeinanderfolgenden Einschubflächen jeweils gegensinnig orientiert sind.
Die Erfindung betrifft ferner einen Gürtel für einen Fahrzeugreifen, welcher zumindest eine zu einem geschlossenen, ringförmigen Band geformte Verstärkungslage enthält.
Dabei wird der Gürtel so ausgelegt, daß die Erstreckungsrichtung der einen Wellung mit der Umfangsrichtung des Gürtels und der zweiten Wellung mit der Querrichtung des Gürtels übereinstimmt. Dies entspricht vorteilhafterweise einer Ausrichtung in den Hauptbeanspruchungsrichtungen.
Die bereits erwähnten Vorteile eines sehr dünnen und leichten Gürtels für einen Fahrzeugreifen, der im fertigen Reifen ein geringes Trägheitsmoment und einen geringen Rollwiderstand gewährleistet, wird durch einen Gürtel bestehend aus zumindest einer solcher Verstärkungslage realisiert. Durch die unterschiedlichen Orientierungsrichtungen der Wellenzüge ist ein Gürtel mit einer solchen Verstärkungslage nicht starr, sodaß Dehn- und Stauchbewegungen und somit auch die Aufnahme von Zug- und Druckspannungen möglich sind.
Dadurch, daß nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal diese Verstärkungslage im Gürtel zumindest einen abgesenkten oder angehobenen Bereich besitzt, welcher in Umfangsrichtung verläuft, kann der Gürtel an die in Umfangsrichtung verlaufende Strukturen des Laufstreifenprofiles angepaßt werden, beispielsweise höherliegende Profilbereiche, wie etwa Profilblöcke, besser abstützen.
Die Erfindung betrifft ferner auch einen Reifen mit einem erfindungsgemäß gestalteten Gürtel. Dieser Reifen ist sonst insbesondere in herkömmlicher Weise aufgebaut und besitzt einen profilierten Laufstreifen, Seitenwände, verstärkte Wulstbereiche eine zumindest einlagige Karkasse und eine Innenschicht.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Verstärkungslage im Gürtel unterhalb des Bereiches von Laufstreifennuten vertiefte Bereiche mit Flanken aufweist, die beispielsweise aus einem Wechsel aus Gegenbruchfaltung zu Pyramiden- und Sattelfaltung oder vice versa gebildet sind.
Bei einem mit einer erfindungsgemäßen Verstärkunglage ausgestatteten Reifen kann eine deutliche Gewichtsersparnis und Verminderung des Rollwiderstandes dadurch unterstützt werden, daß die ein- oder mehrlagige Karkasse des Reifens abweichend von der herkömmlichen Ausbildung so ausgestaltet werden kann, daß sie lediglich bis unter die Randbereiche des Gürtels reicht.
Eine weitere Maßnahme, die mit einer Gewichtsersparnis und einer Rollwiderstandsverminderung einhergeht, besteht darin, daß die Verstärkungslage im Gürtel vollständig geschlossen und aus luftundurchlässigem Material angefertigt ist und die luftdichte oder weitgehend luftdichte Innenschicht des Reifens ebenfalls lediglich bis an die Randbereiche des Gürtels reicht.
In der nachfolgenden Beschreibung werden die Erfindung und deren weitere Merkmale sowie Vorteile anhand der in den beigefügten Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigt die
Fig. 1 in axionometrischer Darstellung einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gürtelbauteiles,
Fig. 2a zeigt einen teilweisen Querschnitt durch den Laufstreifenbereich eines Reifes, der mit einem Gürtelbauteil gemäß Fig. 1 ausgestattet ist, wobei jedoch die Abdeckung der Gürtelkonstruktion durch eine Gummimischung nicht dargestellt ist, sodaß mehr als nur die reine Schnittkante des Gürtelbauteiles sichtbar ist,
Fig. 2b und 2c zeigen vergrößerte Darstellungen von Detailbereichen der Fig. 2a,
Fig. 3 zeigt eine axionometrische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gürtelbauteiles,
Fig. 4a zeigt einen Querschnitt entsprechend Fig. 2 mit einem Gürtelbauteil gemäß Fig. 3,
Fig. 4b und 4c zeigen in vergrößertem Maßstab Ausschnitte aus einem Bereich des Gürtelbauteiles in x- bzw in y-Richtung und
Fig. 4d ist ein vergrößerter Ausschnitt des Gürtelbauteiles im Bereich einer Längsnut im Laufstreifen.
Sämtliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gürtelbauteiles bilden ein Netzwerk von Knickungen bzw. Faltungen. In den Zeichnungsfiguren sind der Einfachheit halber vierstrahlige Netzwerk-Knoten dargestellt, wenngleich auch andere Knoten-Typen vorgesehen sein können. Die in den Ausführungsbeispielen enthaltenen Faltungen lassen sich gemäß der nachstehenden Tabelle in drei Typen einteilen, wobei die Symbole für die Knotenpunkte sowohl in den Zeichnungsfiguren als auch in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung enthalten sind:
Tabelle 1
Die Indizes o bzw. u bedeuten oben bzw. unten. GO und GU sowie PO und PU sind durch Umdrehen ineinander überführbar. Als Bergfaltungen sind jene Knicklinien" bezeichnet, wo zwei Flächen dachartig zusammentreffen, als Talfaltungen jene "Knicklinien", wo sich zwei Flächen in einem Tal treffen, bei Pyramidenfaltungen bilden jeweils vier Flächen eine Pyramide, wobei Po und Pu die Spitzen der Pyramiden sind, an einem Sattelpunkt S treffen zwei miteinander fluchtende Bergfaltungen und zwei miteinander fluchtende Talfaltungen zusammen. Die Gegenbruchfaltung ist der einzige Typ, bei dem die Winkelsumme um den Knoten kleiner, größer oder gleich 360° sein kann. Bei einer Winkelsumme von 360° handelt es sich um Faltungen, die aus der Ebene entwickelbar sind. In den Zeichnungsfiguren sind der Übersichtlichkeit halber nur Spezialfälle dieser drei Faltungstypen enthalten. Bei Gegenbruchfaltungen sind die Winkelsummen um die Knoten stets 360°, die Faltungen weisen jeweils eine Spiegelebene auf. Bei den Pyramidenfaltungen sind die vier an jedem Knoten anliegenden Winkel alle gleich und < 90°, die Faltung weist zwei aufeinander senkrecht stehende Spiegelebenen auf. Bei den Sattelfaltungen sind die Winkel ebenfalls gleich, aber < 90°, und jede Faltung weist zwei aufeinander senkrecht stehende Spiegelebenen auf. Selbstverständlich können bei anderen Ausführungsvarianten der Erfindung auch andere Faltungstypen vorgesehen sein.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausschnitt eines Gürtelbauteiles 1 sind zwei unterschiedliche Bereiche zu erkennen. Die sogenannten Hauptbereiche 11 bestehen aus Gegenbruchfaltungen, die aus einer Ebene entwickelbar sind. Die waschbrettartige Struktur der Hauptbereiche 11 wird durch abwechselnde Zick- Zack-Bergfaltungen 12 und Zick-Zack-Talfaltungen 13 gebildet, wobei die Bergfaltungen 12 in der oberen Hüllebene, die Talfaltungen 13 in der unteren Hüllebene des jeweiligen Hauptbereiches 11 zu liegen kommen.
Hochliegende Gegenbruchknoten GO verbinden die Bergfaltungen 12, die Talfaltungen werden durch tiefliegende Gegenbruchknoten GU verbunden. Die Verbindung von oberen Gegenbruchknoten GO zu unteren Gegenbruchknoten GU erfolgt über Zick-Zack-Faltungen 18 bzw. 19, bei denen Berg- und Tal- Faltungen einander abwechseln. Der Hauptbereich 11 ist also zweifach gewellt, wobei die Faltungen 12, 13 als Wellenzüge in y-Richtung verlaufen mit Amplitude in x-Richtung, während die Faltungen 18, 19 Wellenzüge bilden, die mit den ersten Wellenzügen einen Winkel von 90° einschließen, somit in x- Richtung verlaufen und ihre Amplitude in z-Richtung haben. Selbstverständlich wären auch andere Kreuzungswinkel der beiden einfachen Wellungen bzw. Faltungen ungleich 90° möglich.
Die Ebenen, in denen die Zick-Zack-Faltungen 18, 19 verlaufen, sind zugleich die Spiegelebenen des Hauptbereiches 11, darüber hinaus aber auch die Spiegelebenen des gesamten erfindungsgemäßen Bauteils.
Im Hauptbereich 11 wurden alle Knick-Kanten gleich lang gewählt. Die Flächen, aus denen sich der Hauptbereich zusammensetzt, sind daher Rhomben. Der spitze Rhombuswinkel α wurde 72° gewählt, der Winkel β, der ein Maß für die Stauchung des Gürtelbauteils 1 darstellt, 95°. Sieht man von der Dicke des Bauteiles 1 ab, ist der Hauptbereich 11 in y-Richtung, welche in eingebautem Zustand der Umfangsrichtung des Reifens entspricht, durch Stauchung völlig zu einem streifenförmigen Gebilde faltbar. Diese völlige Faltbarkeit ergibt sich aus der Spiegelbildlichkeit um die Zick-Zack-Faltungen 18, 19. Die starke Deformierbarkeit des Bauteils in y-Richtung kann vorteilhafterweise zu einem einstufigen Reifenaufbau genutzt werden, bei dem das Bombieren des Reifens erst beim Heizvorgang erfolgt.
Hingegen ist in der x-Richtung, die der Reifenquerrichtung in fertigem Zustand entspricht, die Stauchbarkeit des Hauptteils 11 des Bauteils 1 begrenzt, wobei Dehnungen in x- oder y-Richtung theoretisch zur völligen Entfaltung führen. Deformationen in x-Richtung - Dehnungen oder Stauchungen - führen zu gleichsinnigen Bewegungen in y-Richtung.
Die Hauptbereiche 11 sind in der dargestellten Ausführungsform durch zumindest einen Nutbereich 9 voneinander getrennt, welcher aber auch entfallen kann, sodaß der Bauteil 1 dann vor seinem Einbau im Reifen über seine gesamte Breite völlig ebene Hüllkurven aufweist. Der Nutbereich 9 ist eine Art Senke im Bauteil 1, welche sich in y-Richtung, d. h. in der Umfangsrichtung des fertigen Reifens erstreckt. Jeder Nutbereich 9 besteht aus zwei Flankenbereichen und dem Nutengrundbereich. Die Flanken werden durch relativ stark gestreckte Bergfaltungen 22 und Talfaltungen 23 begrenzt. Im Flankenbereich liegen ferner Einzelfaltungen 26, 27, wobei die Faltungen 26 Bergfaltungen, die Faltungen 27 Talfaltungen sind, und wobei diese Faltungen 26, 27 ebenso wie die Faltungen 18, 19 in Spiegelebenen parallel zur x-y-Ebene liegen. Die Bergfaltungen 22 und 26 verbinden Pyramidenknotenpunkte PO mit Sattelknotenpunkten S, die Talfaltungen 23 und 27 verbinden Pyramidenknotenpunkte PU mit Sattelknotenpunkten S.
Im Nutengrund befinden sich eine Bergfaltung 32 und zwei Talfaltungen 33, die geometrisch den Faltungen 12 und 13 im Hauptbereich 11 entsprechen. Die Faltungen 38 und 39 entsprechen den Faltungen 18 und 19.
Die Modellierung des Nutenbereiches 9 geschieht hauptsächlich durch den Wechsel von Gegenbruchfaltungen mit Knoten GO auf Faltungen, die auf Pyramidenknotenpunkten PO und PU sowie Sattelknotenpunkten S beruhen. Der Neigungswinkel γ zwischen den Faltungen 26 bzw. 27 und der x-Richtung beträgt im dargestellten Beispiel 77°. Ein zusätzliches Modellieren des Nutenbereiches 9 läßt sich durch die Variation der Längen der Faltungen 26, 27, 38, 39 sowie der an den Nutenbereich angrenzenden Faltungen 18, 19 erreichen.
Die durchgehenden Symmetrieebenen parallel zur x-y-Ebene erlauben für den gesamten Bauteil 1 inklusive Nutenbereich 9 bei Stauchung in y-Richtung das Falten zu einem flachen Paket. Ferner sind die Faltungen in den Flanken hinsichtlich ihrer Faltungswinkel zentrosymmetrisch und die beiden Flankenhälften gleichartig, wodurch auch bei Deformation des Bauteils 1 in x- oder y-Richtung die beiden Hälften des Hauptbereiches 11 stets fluchtend bleiben.
Die Schnittflächen des dargestellten Ausschnittes des erfindungsgemäßen Bauteils sind mit 14 bzw. 15 bezeichnet.
Die Fig. 2a zeigt den Bauteil 1' als ringförmig geschlossene Gürtellage in einem Gürtelreifen mit Längsbandmuster. Dargestellt sind im Laufstreifen 8' des Reifens zwei tiefe Umfangsnuten 80' und eine flache Umfangsnut 81', die in der Gürtellage ihre Entsprechungen 9' bzw. 10' haben (siehe Detaildarstellungen der Fig. 2b und 2c).
Der Gürtelbauteil wird derart gestaltet, daß im im Reifen eingebauten Zustand der Bauteil 1' als Gürtellage Wellungen bzw. Faltungen mit Amplituden zwischen 1 mm und 10 mm besitzt. Die nach Einbau in den Reifen quer zur Umfangsrichtung liegende Wellung hat dabei vorzugsweise eine 1,2- bis 10-fach höhere Amplitude als die Faltung in Umfangsrichtung, insbesondere eine 1,5- bis 8,5-fach höhere Amplitude. Die Wellenlängen der einfachen Faltungen bzw. Wellungen liegen zwischen 2 mm und 20 mm. Die obigen Werte gewährleisten sowohl eine ausreichende Steifigkeit zur Unterstützung des Laufsteifens und erlauben doch eine gewisse Flexibilität zur Erhaltung eines guten Fahrkomforts.
Der in Fig. 2a dargestellte Nutbereich 9' entspricht weitgehend dem Nutbereich 9 der Fig. 1, der Nutengrundbereich ist jedoch (siehe Fig. 2b) durch Einfügen einer zusätzlichen Bergfaltung 32' und einer zusätzlichen Talfaltung 33' verbreitert.
Im Bereich einer flacheren Nebennut 81' im Laufstreifen wird im Gürtelbauteil 1' ein entsprechender Bereich 10' (siehe Fig. 2c) modelliert. Anders als beim Nutenbereich 9' wird der Typ der Gegenbruchfaltung des Hauptbereiches 11 hier beibehalten, da der Nutbereich nicht so weit abgesenkt werden muß wie in Fig. 2b. Die steilere Neigung der Flanken 48' im Vergleich zu 18' ergibt sich aus den Faltenzügen 42' und 43', die gestreckter ausgeführt sind als ihre Entsprechungen 12' und 13' im Hauptbereich 11' (Fig. 2b). Die Faltungen 52' und 53' befinden sich unterhalb des Nutengrundbereiches der Nut 81' und entsprechen bezüglich ihrer Ausgestaltung den Faltungen 12' und 13'.
Ob spezielle Haftmischungen beim Einbau des abgelängten und zu einem geschlossenen Ring geformten Bauteils 1' in einen Reifen erforderlich sind, hängt von Material des Gürtelbauteils 1, 1' ab. Bei direkt haftendem Gürtelmaterial, wie in Fig. 2a, 2b, 2c angenommen, ist eine spezielle Aufpreßmischung nicht erforderlich und daher nicht eingezeichnet. Wird luftundurchlässiges Gürtelmaterial gewählt, kann, wie dargestellt, auf eine Innenplatte 5' unterhalb des Gürtels 1' verzichtet werden. Die Karkasslage 4' wird allerdings, wie üblich, unter dem Gürtel 1' hindurch und somit auch unter den Laufstreifen geführt.
Unter Innendruck hat die oben beschriebene Gürtelkonstruktion 1, 1', die, wie beschrieben mit einer Faltung in Umfangsrichtung und mit einer Faltung in Querrichtung versehen ist, die Neigung, sowohl in Umfangsrichtung als auch in Querrichtung des Reifens zu wachsen, was einer "Entfaltung" gleichkommt. Diese "Entfaltung" in beiden Richtungen kann nicht unabhängig stattfinden, sondern erfolgt gekoppelt, und die unter dem Gürtel 1' liegende Karkasslage 4' wirkt dieser Entfaltung entgegen. In einem erfindungsgemäß ausgeführten Reifen erfährt somit der Gürtel durch die Karkasslage 4' eine zusätzliche Verstärkung. Darum ist es vorteilhaft, die Karkasslage 4', wie in Fig. 2a dargestellt, relativ nahe unter der Gürtelkonstruktion 1' hindurch zu führen.
Eine allenfalls trotzdem notwendige Dehnungsbegrenzung des Gürtels 1' wäre über eine hier nicht dargestellte herkömmliche Gürtelabdeckung, beispielsweise einer 0°-Nylonlage, erreichbar, die sich gegebenenfalls auf die Nutenbereiche 9' und 10' beschränken könnte.
Man erkennt in Fig. 2a weiters die gute Abstützung der Laufstreifenbänder 83', 84' durch die Hauptbereiche 11' des Gürtels 1'. Solche Konstruktionen ermöglichen sehr gutes Fahr- und auch Abriebsverhalten des Reifens, ferner ein hohes Potential an Gewichtseinsparung und damit verbunden die Möglichkeit einer beachtlichen Verringerung des Rollwiderstandes.
Die Hauptbereiche 11'' sind bei der zweiten beispielhaften Variante der Erfindung gemäß Fig. 3 aus gleich großen Rhomben mit α = 72° aufgebaut. Somit ist auch bei dieser Variante das Grundbauelement wie im Hauptbereich 11 der Fig. 1 ein Rhombus. Nun ist aber eine Kombination von Pyramidenfaltungen mit Sattelfaltungen vorgesehen. In den Pyramidenknotenpunkten PO'' bzw. PU'' treffen jeweils vier gleich große Rhomben mit ihren spitzwinkeligen Ecken zusammen, in den Sattelpunkten S'' Rhomben mit ihren stumpfwinkeligen Ecken. Derart ergeben sich Bergfaltungen 12'' und Talfaltungen 13'', die in y-Richtung verlaufen und Bergfaltungen 16'' sowie Talfaltungen 17'', die in x-Richtung verlaufen. Zudem sind diese Faltungen spiegelsymmetrisch und die Anordnung läßt sich sowohl in der x-Richtung als auch in der y-Richtung zu einem dünnen Streifen zusammenfalten.
Wendet man die Faltkonstruktion vom Typ 11'' als Gürtellage in Form eines geschlossenen Ringes in einem Reifen an, so ist das von diesem Gürtel eingeschlossene Volumen von dessen Deformation abhängig. Es existiert eine Stellung des Gürtelbauteiles 1'', bei der das eingeschlossene Volumen ein Maximum darstellt. Auslenkungen aus dieser Lage bedeuten beim fertigen Reifen unter Betriebsbedingungen einen Anstieg des Innendrucks, der nun in Richtung Rückstellung in die Lage des Volumsmaximums drängt. Ein derartig aufgebauter Reifen weist eine pneumatisch bedingte Gleichgewichtslage auf, die allerdings erst bei relativ starker Streckung des Verbandes 11'' in y-Richtung erreicht wird. Die starke Ausrichtung in der Umfangsrichtung erlaubt eine gute Aufnahme der Umfangskräfte und ist darum durchaus vorteilhaft. In Fig. 3 ist der Bauteil 1'' in y-Richtung gestreckt dargestellt, die Identitätsperiode im Hauptbereich 11'' ist in dieser y-Richtung doppelt so lang wie in x-Richtung.
Die Kinematik der Gesamtkonstruktion ergibt sich derart, daß eine Deformation (Dehnung oder Stauchung) in x-Richtung eine gegenläufige Bewegung in y- Richtung bedingt. Auch gibt es zwei Richtungen, die gegen Stauchung oder Dehnung starr sind. Diese sind als strichpunktierte Linien d1 und d2 eingezeichnet und verlaufen in Richtung der Diagonalen des Rechteckes, welches aus den Identitätsperioden in x- und y-Richtung gebildet wird.
Auch bei dieser Gürtelbauteilkonstruktion können Nutenbereiche 9'' gestaltet werden. Die Flanken des Nutenbereiches 9'' werden durch Faltungen 22'' und 23'' begrenzt. Im Grund des Nutenbereiches befinden sich Faltungen 32'', 33'', 36'', 37'', die den Faltungen 12'', 13'', 16'', 17'' im Hauptbereich 11'' entsprechen. Die Absenkung des Nutenbereiches 9'' beruht auf dem Wechsel zur Gegenbruchfaltung im schmalen Flankenbereich des Nutenbereiches 9'' mit den kurzen Faltungen 28'' und 29''.
Die Schnittflächen des dargestellten Ausschnittes des Bauteils sind mit 14'' und 15'' bezeichnet.
Die Knotenpunkte von Faltstrukturen, wie sie in den Zeichnungsfig. 1, 2a, 2b, 2c und 3 dargestellt sind, sind Punkte, die bei Deformierungen mit Spitzenspannungen belastet werden. Eine Möglichkeit, diese Spitzenspannungen zu vermeiden, besteht darin, die jeweilige Struktur rund um die höchstbelasteten oder allenfalls alle Faltungsknoten P, G, S auszuschneiden, die Knotenpunkte sozusagen zu kappen, wobei kreisförmige oder ellipsenförmige Löcher entstehen sollten. Bei der Wahl der auszuschneidenden Punkte sollen aber nicht nur die auftretenden Spitzenspannungen beachtet werden, sondern es sollte auch auf die vorteilhafte Funktion solcher Löcher beim Auftreten einer eventuellen Rißverletzung der Verstärkerlage Bedacht genommen werden. Das Lochen der Gürtelkonstruktion an den Knotenpunkten hat ferner den zusätzlichen Vorteil einer Luftabfuhr während des Reifenaufbaues.
Eine weitere Möglichkeit zur Verminderung der Spitzenspannungen ist bei Faltungen gegeben, die Spiegelsymmetrie aufweisen. Das Verfahren ist darum auf Strukturen, die aus Pyramidenfaltungen und Sattelfaltungen (gemäß Fig. 3) kombiniert sind, konsequenter anwendbar als auf solche aus Gegenbruchfaltungen (wie etwa in Fig. 1). Unter Erhalt der Spiegelsymmetrie erhält die betreffende Faltung einen "Einschub", dessen Flächen senkrecht auf die Symmetrieebene stehen. Die Faltung selbst verdoppelt sich dabei in zwei spiegelbildliche Faltungen zu beiden Seiten der Spiegelebene. Der Typ der Faltungsknoten bleibt durch die Verdoppelung unverändert. Bei Strukturen aus Pyramidenfaltungen und Sattelfaltungen sind auch sich kreuzende Einschübe möglich, wobei sich dann die Pyramidenpunkte und Sattelpunkte vervierfachen und rechteckige Flächen einschließen. Diese Verwandlung von Punkten in Flächen senkt die Spitzenspannungen beachtlich ab. Die Faltbarkeit dieser Konstruktion wird durch die Einschübe nicht aufgehoben, in der Richtung senkrecht zu einer Spiegelebene liegende Einschübe verhindern aber naturgemäß in dieser Richtung die Zusammendrückbarkeit zu einem flachen Paket.
Die Querschnittsdarstellungen in Fig. 4a bis 4d, die den Bauteil der Fig. 3 in zu einem geschlossenen Ring geformter Ausführung als Gürtellage in einem Fahrzeugreifen darstellen, demonstriert auch das Prinzip der Einschübe. Dabei machen diese Einschübe vorteilhafterweise maximal 75% der Fläche des Bauteils 1''' aus. Die Fig. 4a zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Reifens mit einer Gürtellage 1''' gemäß Fig. 3 in Gleichgewichtslage. Die Werte für die Wellenlängen, Amplituden, usw. der Faltungen bzw. Wellungen sind auch hier vorteilhafterweise gleich den Werten, wie sie in Zusammenhang mit Fig. 2 angegeben wurden.
Die Gürtellage 1''' ist wieder luftundurchlässig gewählt, sodaß die Innenplatte 5''' nicht vollständig unter die Gürtellage reicht, sondern nur bis in die Schulterbereiche. Ebenso ist die Radiallage 4''' nur bis in die Schulterbereiche des Reifens geführt. Diese Konstruktion hat den Vorteil, nach einem einstufigen Aufbau des Reifens gut im Heizer bombierbar zu sein.
Der im Querschnitt dargestellte Reifen besitzt ein Längsbandprofil mit vier Hauptnuten 80''', denen die Nutenbereiche 9''' im Gürtelbauteil 1''' entsprechen. Ähnlich wie in Fig. 2 erlaubt auch hier die Abstützung der Bänder 83''', 84''' durch die Hauptbereiche 11''' des Gürtelbauteiles 1''' die Erzielung von sehr gutem Abriebs- und Fahrverhalten.
In Fig. 4b, welche eine Ansicht des Hauptbereiches 11''' in x-Richtung - im fertigen Zustand der Querrichtung des Reifens - wiedergibt, ist die in y-Richtung deutlich gestreckte Struktur des Hauptbereiches 11''' mit den paarig verdoppelten Faltungen 16a''', 16b''' und 17a''', 17b''' zu erkennen, welche Faltungen die rechteckigen Einschübe 6''', 7''' einschließen. Die Darstellung in y- Richtung in Fig. 4c läßt dagegen die starke Stauchung des Hauptbereiches 11''' in x-Richtung erkennen. Die paarigen Faltungen 12a''', 12b''' und 13a''', 13b''' schließen aber nun trapezförmige Einschübe 2''' und 3''' ein. Die einander entsprechenden a- bzw. b-Faltungen sind nicht mehr wie in der linken Darstellung zueinander parallel sondern spiegelbildlich zueinander geneigt. Hingegen sind 12a''' mit 13b''' und 12b''' mit 13a''' parallel. Bedingt durch die Einschübe 2''', 3''', 6''', 7''' werden aus Pyramidenknotenpunkten Flächen PO''' und PU''' sowie aus Sattelpunkten Flächen S''', die parallel zu den Hüllkurven des Hauptbereiches 11''' liegen.
Durch die Verwendung von trapezförmigen Einschüben 2''', 3''', die abwechselnd einander entgegengesetzt orientiert sind, ist es möglich, die Flächen S''' kleiner zu halten als die Flächen PO''' und PU''' und damit auf unterschiedliche Spitzenspannungen in diesen Punkten zu reagieren. Es besteht auch die Möglichkeit, bei Erhaltung der Winkelgeometrie etwa die Flächen PO''' samt den von ihnen ausgehenden Einschüben 2''', 6''' breiter zu gestalten als die entsprechenden Flächen PU''', 3''', 7''', um speziell die in PO''' vorliegenden Spitzenspannungen abzubauen.
Wie in Fig. 4d zu sehen ist, sind die Faltungen 22''', 23''' im Nutbereich 9''' einfach, die kurzen Falten 28a''', 28b''', 29a''', 29b''' jedoch verdoppelt. Die Faltungen 32a''', 32b''', 33a''', 33b''', 36a''', 36b''', 37a''' und 37b''' im Nutengrundbereich mit den Einschüben 20''', 30''' sind analog zu den Elementen im Hauptbereich 11'''. Die Einschübe im Nutenbereich, die sich durch die gleich breite Fortsetzung der Einschübe 6''', 7''' ergeben, sind nicht eingezeichnet, sie liegen zwischen den paarigen Faltungen 28a''', 28b''', 36a''', 36b''', bzw. 29a''', 29b''', 37a''', 37b'''.
Abweichend von den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen können die Wellenzüge mit gerundet ausgeführten "Knickbereichen" versehen werden. Dadurch entstehen abgerundete Talbereiche und Bergbereiche. Vom Typ her bleiben dabei die Knoten (Gegenbruch-, Pyramiden- oder Sattelknotenbereiche) erhalten, wobei auch bei dieser Variante ein "Kappen" der Knotenpunkte durch Anbringen von Löchern, wie oben beschrieben, sehr vorteilhaft ist.
Um zusätzlich noch Gewichtsersparnis durch Materialeinsparung zu erreichen ist es möglich, auch die Flächenelemente jeweils mit zumindest einem Loch zu versehen.
Die erfindungsgemäßen Gürtelkonstruktionen 1, 1', 1'', 1''' sollten so dünn wie möglich ausgeführt werden, um Biegespannungen gering zu halten. Das beschränkt die Auswahl auf hochfeste Materialien. Auch soll der Gürtelbauteil bei Belastung bevorzugt mit Biegung in den Faltungen und weniger mit Deformation des Gürtelmaterials selbst antworten. Zu hohe Dehnung im Gürtelmaterial birgt die Gefahr von Hysteresewärme in sich, außerdem ist das Entstehen zusätzlicher Knicke in der Gürtelkonstruktion möglich. Das Gürtelmaterial soll demnach hochmodulig sein. So kommen die Materialien in Betracht, die schon jetzt in Gürtelreifen eingesetzt werden: Metalle und Fasermaterialien. Sowohl homogenes flächiges Verstärkermaterial als auch verstärkte Vliese, bei denen das Verstärkermaterial faserförmig vorliegt und in Bindematerial eingebettet ist, eignen sich zum Aufbau der erfindungsgemäßen Konstruktion. Als Bindematerial sind einerseits Kautschuk-Harz-Systeme, wie sie von den im Reifenbau üblichen Cord-Präparierungen her bekannt sind, anwendbar. Aber auch Harze wie Phenolharze, Phenol-Furanharze, Epoxyharze, Imidharze, usw., wie sie von faserverstärkten Kunststoffen bekannt sind, sind anwendbar.
Die Vorteile der homogenen Konstruktion sind der Wegfall des Zieh- bzw. Spinnprozesses, Wegfall des Einbettprozesses und dünnere Auslegung der Konstruktion.
Der Vorteil der Vlieskonstruktion wiederum liegt im Bruchverhalten. Bei Verletzung der Gürtelkonstruktion beschränkt sich der Schaden auf die betroffenen Fasern, während ein flächiger Verband zum Weiterreißen neigt. Ein guter Kompromiß sind die vorhin bereits erwähnten flächigen Konstruktionen mit lochförmigen Ausnehmungen um die Knotenpunkte.
Die Vermittlung der Haftung der Gürtelkonstruktion zu angrenzenden Kautschukmischungen kann nach bekannten Technologien erfolgen. Metallverbände können oberflächlich mit haftvermittelnden Metallen oder Legierungen wie Messing oder Zink versehen sein. Diverse organisch Überzüge ("Zemente") zur Haftvermittlung sind anwendbar. Flächige textile Materialien oder Textil-Vliese sind mit haftvermittelnden Präparationen versehbar. Bindematerialien wie etwa Epoxyharze in Vlieskonstruktionen können eine zusätzliche haftvermittelnde Zwischenschicht erfordern. Die an die Gürtelkonstruktion angrenzenden Mischungen können ähnlich wie in herkömmlichen Reifen gestaltet sein, beispielsweise Haftvermittler enthalten, hochmodulig und reißbeständig sein.

Claims (27)

1. Verstärkungslage (1, 1', 1'', 1''') für den Gürtel eines Fahrzeugreifens, bestehend aus einem flächigen und gewellten Material, die Hauptbereiche (11, 11', 11'', 11''') besitzt, wo sie zweifach gewellt ist, wobei eine erste, ursprünglich gleichorientierte Bergkämme und -täler aufweisende Wellung durch eine in Richtung dieser Bergkämme und -täler verlaufende zweite Wellung überlagert ist.
2. Verstärkungslage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenrichtung der zweiten Wellung parallel zur Ebene der Verstärkungslage (1, 1') verläuft.
3. Verstärkungslage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenrichtung der zweiten Wellung senkrecht zur Ebene der Verstärkungslage (1'', 1''') verläuft.
4. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Wellung einander unter einem Winkel von im wesentlichen 90° kreuzen.
5. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckungsrichtung der einen Wellung mit der Umfangsrichtung des Reifens und die Erstreckungsrichtung der zweiten Wellung mit der Querrichtung des Reifens übereinstimmt.
6. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckungsrichtung der ersten Wellung mit der Umfangsrichtung des Reifens übereinstimmt.
7. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die der Reifenquerrichtung zugeordneten Wellenzüge (18, 19; 16'', 17'') aus Wellungen mit 20 bis 80 Wellenlängen zusammensetzen.
8. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jene Wellenzüge (12, 13; 12'', 13''), die der Reifenumfangsrichtung zugeordnet sind, eine Wellenlänge besitzen, die mit der Wellenlänge der der Reifenquerrichtung zugeordneten Wellenzüge(18, 19; 16'', 17'') übereinstimmt.
9. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jene Wellenzüge (12, 13; 12'', 13''), die der Reifenumfangsrichtung zugeordnet sind, eine Wellenlänge besitzen, die bis zu doppelt so lang ist, wie die Wellenlänge der anderen Wellenzüge (18, 19; 16'', 17).
10. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenzüge (18, 19; 16'', 17''), die der Reifenquerrichtung zugeordnet sind, ein Verhältnis von ¼-Wellenlänge zu Amplitude besitzen, das zwischen 0,3 und 3,0 beträgt.
11. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenzüge (12, 13; 12'', 13''), die der Reifenumfangsrichtung zugeordnet sind, ein Verhältnis von ¼-Wellenlänge zu Amplitude besitzen, das zwischen 0,7 und 4,3 beträgt.
12. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich zumindest einiger Faltungs- bzw. Wellungsknoten der Wellenzüge ausgeschnitten bzw. abgeschnitten ist.
13. Verstärkungslage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Ausschneiden entstehenden Löcher abgerundete bzw. runde Konturen besitzen, insbesondere in der Form von Kreisen, Ellipsen oder dgl. ausgeführt sind.
14. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bereichsweise Wellenzüge, deren Amplitudenrichtung in der Verstärkungs­ lagenebene liegt, mit Wellenzügen, deren Amplitudenrichtung senkrecht zur Ebene der Verstärkungslage verläuft, abwechseln.
15. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Wellenzüge verdoppelt sind und Einschubflächen einschließen.
16. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Wellenzüge (18, 19, 18', 19', 12'', 13''; 16'', 17'') in Ebenen normal zur Verstärkungslage (1, 1', 1'') verlaufen, wobei diese Ebenen zumindest für die unmittelbare Umgebung der Wellenzüge (18, 19, 18', 19', 12'', 13'', 16'', 17'') zugleich auch Spiegelebenen sind.
17. Verstärkungslage nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschubflächen (2''', 3'''; 6''', 7''', PO''', PU''', S''') bezüglich normal auf die Verstärkungslage (1''') stehende Spiegelebenen symmetrisch aufgebaut sind.
18. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschubflächen (6''', 7''') einen rechteckförmigen Umriß besitzen.
19. Verstärkungslage nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschubflächen (2''', 3''') einen trapezförmigen Umriß aufweisen, wobei die in einer Richtung aufeinanderfolgenden Einschubflächen jeweils gegensinnig orientiert sind.
20. Gürtel für einen Fahrzeugreifen, welcher Gürtel zumindest eine zu einem geschlossenen, ringförmigen Band geformte Verstärkungslage (1, 1', 1'', 1''') nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 19 enthält.
21. Gürtel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckungs­ richtung der einen Wellung mit der Umfangsrichtung des Gürtels und die Erstreckungsrichtung der zweiten Wellung mit der Querrichtung des Gürtels übereinstimmt.
22. Gürtel nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungslage (1, 1', 1'', 1''') zumindest einen abgesenkten oder angehobenen Bereich (9, 9', 9'', 9'''; 11, 11', 11'', 11''') besitzt, welcher in Umfangsrichtung verläuft.
23. Reifen, welcher einen profilierten Laufstreifen, einen Gürtel, Seitenwände, verstärkte Wulstbereiche, eine zumindest einlagige Karkasse und eine Innenschicht besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gürtel gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22 ausgebildet ist und eine Verstärkungslage gemäß einer der Ansprüche 1 bis 19 enthält.
24. Reifen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungslage im Gürtel unterhalb des Bereiches von Laufstreifennuten vertiefte Bereiche mit Flanken aufweist, die beispielsweise aus einem Wechsel aus Gegenbruchfaltung zu Pyramiden- und Sattelfaltung oder vice versa gebildet sind.
25. Reifen nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest einlagige Karkasse lediglich bis unter die Randbereiche des Gürtels reicht.
26. Reifen nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungslage im Gürtel vollständig geschlossen und aus luftundurchlässigem Material angefertigt ist und die luftdichte oder weitgehend luftdichte Innenschicht des Reifens ebenfalls lediglich bis an die Randbereiche des Gürtels reicht.
27. Reifen nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungslage durch zumindest eine Bandagenlage, beispielsweise eine 0°-Nylonlage, abgedeckt ist.
DE19642655A 1996-10-16 1996-10-16 Verstärkungslage für den Gürtel eines Fahrzeugreifens Expired - Fee Related DE19642655C1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19642655A DE19642655C1 (de) 1996-10-16 1996-10-16 Verstärkungslage für den Gürtel eines Fahrzeugreifens
IT97MI002280A IT1295293B1 (it) 1996-10-16 1997-10-08 Tela di rinforzo
FR9712815A FR2754488A1 (fr) 1996-10-16 1997-10-14 Couche de renfort de la ceinture d'un pneumatique de vehicule
JP9282212A JPH10151911A (ja) 1996-10-16 1997-10-15 車両タイヤのベルト用補強層
CA002218310A CA2218310A1 (en) 1996-10-16 1997-10-15 Reinforcing layer
KR1019970052960A KR19980032871A (ko) 1996-10-16 1997-10-16 보강 플라이

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19642655A DE19642655C1 (de) 1996-10-16 1996-10-16 Verstärkungslage für den Gürtel eines Fahrzeugreifens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19642655C1 true DE19642655C1 (de) 1998-06-10

Family

ID=7808898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19642655A Expired - Fee Related DE19642655C1 (de) 1996-10-16 1996-10-16 Verstärkungslage für den Gürtel eines Fahrzeugreifens

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPH10151911A (de)
KR (1) KR19980032871A (de)
CA (1) CA2218310A1 (de)
DE (1) DE19642655C1 (de)
FR (1) FR2754488A1 (de)
IT (1) IT1295293B1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7198243B2 (en) 2001-03-05 2007-04-03 Ims Gear Gmbh Longitudinal seat adjustment device
EP1930204A2 (de) 2006-11-08 2008-06-11 IMS Gear GmbH Längsverstelleinheit für Sitze, insbesondere in Kraftfahrzeugen
EP3492312A1 (de) 2017-12-04 2019-06-05 IMS Gear SE & Co. KGaA Längsverstelleinheit eines sitzes, insbesondere eines sitzes in einem kraftfahrzeug
EP3748195A1 (de) 2019-06-04 2020-12-09 IMS Gear SE & Co. KGaA Linearantrieb, längsverstelleinrichtung eines sitzes und kraftfahrzeug
EP4052959A1 (de) 2021-03-04 2022-09-07 IMS Gear SE & Co. KGaA Sitzlängsverstelleinheit, sitzanordnung und kraftfahrzeug
EP4129756A1 (de) 2021-08-03 2023-02-08 IMS Gear SE & Co. KGaA Linearantrieb, längsverstellvorrichtung eines sitzes und kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2108204A1 (en) * 1971-02-20 1972-08-31 Austin, Marcus Luther, Bedford (Großbritannien) Flexible reinforcement strip - or mesh esp - for shoes or tyres has undulating connecting strips
US4121642A (en) * 1977-03-04 1978-10-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Pneumatic tire
EP0264539A2 (de) * 1986-10-18 1988-04-27 Jonny Janus Gürtelreifen für Fahrzeuge
DE4214842A1 (de) * 1992-05-05 1993-11-11 Janus Gaby Festigkeitsträger für Gürtelreifen
CH685384A5 (de) * 1992-05-26 1995-06-30 Maloya Ag Reifen für Fahrzeuge.

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3924178A1 (de) * 1989-07-21 1991-01-24 Hoechst Ag Kautschuk-verbundstoffe, insbesondere fahrzeugreifen, mit dreidimensionaler verstaerkungsstruktur

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2108204A1 (en) * 1971-02-20 1972-08-31 Austin, Marcus Luther, Bedford (Großbritannien) Flexible reinforcement strip - or mesh esp - for shoes or tyres has undulating connecting strips
US4121642A (en) * 1977-03-04 1978-10-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Pneumatic tire
EP0264539A2 (de) * 1986-10-18 1988-04-27 Jonny Janus Gürtelreifen für Fahrzeuge
DE4214842A1 (de) * 1992-05-05 1993-11-11 Janus Gaby Festigkeitsträger für Gürtelreifen
CH685384A5 (de) * 1992-05-26 1995-06-30 Maloya Ag Reifen für Fahrzeuge.

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7484787B2 (en) 2001-03-05 2009-02-03 Ims Gear Gmbh Longitudinal seat adjustment device
EP2119590A1 (de) 2001-03-05 2009-11-18 IMS Gear GmbH Einrichtung für eine Sitzlängsverstellung, insbesondere innerhalb eines KFZ
EP2119589A1 (de) 2001-03-05 2009-11-18 IMS Gear GmbH Einrichtung für eine Sitzlängsverstellung, insbesondere innerhalb eines Kfz
EP2123503A1 (de) 2001-03-05 2009-11-25 IMS Gear GmbH Einrichtung für eine Sitzlängsverstellung, insbesondere innerhalb eines Kfz
US7198243B2 (en) 2001-03-05 2007-04-03 Ims Gear Gmbh Longitudinal seat adjustment device
EP1930204A2 (de) 2006-11-08 2008-06-11 IMS Gear GmbH Längsverstelleinheit für Sitze, insbesondere in Kraftfahrzeugen
EP2669111A1 (de) 2006-11-08 2013-12-04 IMS Gear GmbH Längsverstelleinheit für Sitze, insbesondere in Kraftfahrzeugen
US10933771B2 (en) 2017-12-04 2021-03-02 Ims Gear Se & Co. Kgaa Longitudinal adjustment unit of a seat, particularly of a seat in a motor vehicle
EP3492312A1 (de) 2017-12-04 2019-06-05 IMS Gear SE & Co. KGaA Längsverstelleinheit eines sitzes, insbesondere eines sitzes in einem kraftfahrzeug
EP3748195A1 (de) 2019-06-04 2020-12-09 IMS Gear SE & Co. KGaA Linearantrieb, längsverstelleinrichtung eines sitzes und kraftfahrzeug
WO2020245316A1 (de) 2019-06-04 2020-12-10 Ims Gear Se & Co. Kgaa Linearantrieb, längsverstelleinheit eines sitzes und kraftfahrzeug
WO2020245252A1 (de) 2019-06-04 2020-12-10 Ims Gear Se & Co. Kgaa Linearantrieb, längsverstelleinheit eines sitzes und kraftfahrzeug
WO2020245255A1 (de) 2019-06-04 2020-12-10 Ims Gear Se & Co. Kgaa Linearantrieb, längsverstelleinheit eines sitzes und kraftfahrzeug
WO2020245036A1 (de) 2019-06-04 2020-12-10 Ims Gear Se & Co. Kgaa Linearantrieb, längsverstelleinheit eines sitzes und kraftfahrzeug
EP4052959A1 (de) 2021-03-04 2022-09-07 IMS Gear SE & Co. KGaA Sitzlängsverstelleinheit, sitzanordnung und kraftfahrzeug
EP4129756A1 (de) 2021-08-03 2023-02-08 IMS Gear SE & Co. KGaA Linearantrieb, längsverstellvorrichtung eines sitzes und kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI972280A1 (it) 1999-04-08
KR19980032871A (ko) 1998-07-25
CA2218310A1 (en) 1998-04-16
IT1295293B1 (it) 1999-05-04
FR2754488A1 (fr) 1998-04-17
JPH10151911A (ja) 1998-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68907088T2 (de) Streifenförmiges Verstärkungslaminat und Luftreifen.
EP3496936B1 (de) Gurt aus vorgefertigten elementen mit gelege und ein verfahren zu seiner fertigung
EP1661805B1 (de) Deckhaut für eine formvariable aerodynamische Fläche
DE60114430T2 (de) Trägerstrukturen aus verbundwerkstoffen mit sinusförmigen stegen und herstellungsverfahren solcher strukturen
DE3108140C2 (de)
DE60021106T2 (de) Luftreifen mit niedrieger zone, die eine fadenkonzentration enthält
EP0649384B1 (de) Textiles hebeband mit verstärkung
EP3458288B1 (de) Verwendung eines mehrschichtigen flächengebildes aufweisend zumindest ein textiles flächengebilde, übergangselement aufweisend ein derartiges mehrschichtiges flächengebilde, sowie fahrzeug, fluggastbrücke oder -treppe mit einem derartigen übergangselement
DE4342575A1 (de) Textileinlage zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffes sowie Faserverbundwerkstoff
DE60211185T2 (de) Verbundwerkstoffstruktur
DE68919317T2 (de) Luftreifen für Personenkraftwagen.
WO2013023634A1 (de) Balg eines übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen fahrzeugen oder balg einer fluggasttreppe oder fluggastbrücke
EP3580074A1 (de) Mehrschichtiges flächengebilde aufweisend zumindest ein trägergewebe, übergangselement aufweisend ein derartiges mehrschichtiges flächengebilde, sowie fahrzeug, fluggastbrücke oder -treppe mit einem derartigen übergangselement
DE2904603A1 (de) Guertelreifen
DE2228209A1 (de) Luftreifen
DE19642655C1 (de) Verstärkungslage für den Gürtel eines Fahrzeugreifens
DE2355338A1 (de) Verstaerkungseinlage in form eines guertels fuer fahrzeugluftreifen
DE60319413T2 (de) Gewellte seitenwände aufweisender reifen mit grösserer mobilität
EP0264539A2 (de) Gürtelreifen für Fahrzeuge
DE2706605A1 (de) Luftreifen
DE102015012334B3 (de) Hülsenförmige Federstruktur mit mehreren Bandfedern und Verfahren zur Herstellung einer Bandfeder einer derartigen Federstruktur
DE4402068A1 (de) Gürtelreifen für Fahrzeugräder
DE10138670A1 (de) Fahrzeugluftreifen mit einer Gürtelbandage
EP1053094B1 (de) Flachmaterialstreifen und verfahren zur herstellung von faserverbundwerkstücken mit derartigen flachmaterialstreifen
DE69305876T2 (de) Radiale Luftreifen

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee