DE2062361A1

DE2062361A1 - Luftreifen mit radialer Karkasse

Info

Publication number: DE2062361A1
Application number: DE19702062361
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Michelin & Cie, (Co Generale des Etablissements Michelin), Clermont Fer rand (Frankreich)
Priority date: 1969-12-23
Filing date: 1970-12-18
Publication date: 1971-07-15
Also published as: LU62296A1; BE760592A; DE2062361C3; AT312442B; CH522517A; NL7018121A; NL141127B; US3929539A; DE2062361B2; FR2075851A1; GB1332147A; US3709277A

Description

Luftreifen mit radialer Karkasse

Die Erfindung "bezieht sich auf Verbesserungen an Luftreifen mit radialer Karkasse.

Bei einem Luftreifen dieser Art besteht die Karkasse aus'ejWoder mehreren Lagen von in radialen Ebenen des Reifens angeordneten Kabeln. Jede Lage enthält somit parallele oder nahezu parallele Kabel, die in eine verbindende Gummischicht' eingebettet sind, welche an den Kabeln anhaftet und die Zwischenräume zwischen benachbarten Kabeln ausfüllt. Bekanntlich wird die verbindende Schicht aus zwei dünnen Gummiblättern hergestellt, zwischen denen die Kabel sandwichartig angeordnet sind und die bei der Herstellung des Reifens miteinander verschweißt werden. In der Praxis verwendet man 'üblicherweise für die verschiedenen Karkassenlagen und in der gleichen Lage für deren verschiedene:. Bereiche ■die gleiche Verbindungsgummiqualität.

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BAD ORIGINAL

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Es hat sich jedoch nunmehr herausgestellt, daß bei bestimmten Reifen mit radialer Karkasse, insbesondere Reifen mit einer Karkasse aus sehr elastischen Kabeln, je nach der gewählten, der Verbindung der Kabel dienenden GummiQualität gewisse Mangel auftreten. So begünstigt die Wahl eine3 Verbindungsgummis mit geringem Elastizitätsmodul die Trennung der Karkassenkabel an dem zurückgeschlagenen -Karkassenende, in den Wulsten oder in den der Wulst benachbarten Seitenwandbereichen. Dies gilt insbesondere für eine Karkassenlage, die nach der Umschlingung des Wulstkernes am höchsten in die Seitenwand hochreicht.

Andererseits begünstigt die Wahl eines Verbindungsgummis mit hohem Elastizitätsmodul das Auftreten von Rissen in dem Verbindungsgummi zwischen den Kabeln längs der radialen Linien in der oberen Seitenwandzone, d. h. in dem Seitenwandbereich zwischen der Lauffläche und der Seitenwandmitte. Wählt man einen Verbindungsgummi mit mittlerem Elastizitätsmodul, so kann der eine und der andere Mangel auftreten.

Die Erfindung hat die Aufgabe, den beschriebenen Mangeln abzuhelfen und einen Aufbau einer radialen Karkasse zu schaffen, der gleichzeitig gegen Rissebildungen zwischen den Kabeln in der oberen Seitenwandzone und gegen eine Trennung der Kabel und des umgebenden Gummis in der unteren Seitenwandzone, d. h. in einem Seitenwandbereich zwischen der Seitenwandmitte und dem Wulstkern, widerstandsfähig ist.

Die Erfindung besteht somit in einem Luftreifen mit einer

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radialen Karkasse aus wenigstens einer !Lage aus radial verlaufenden Kabeln, die sich in die Seitenwände erstreklcen, die Wulstkerne umschlingen und in den Seitenwänden "bis zu einigem Abstand von den Wulstkernen hochreichen, wobei sich der Reifen dadurch kennzeichnet, daß die Kabel dieser Lage a) in einer der lauffläche benachbarten Seitenwandζone einzeln von einer ersten Gummiqualitat umgeben, aber voneinander durch eine zweite Gummiqualität getrennt sind und b) in einer dem Wulstkern benachbarten Seitenwandzone mittels der gleichen Gummiqualität umhüllt und voneinander getrennt sind.

Bei einer besonderen Ausführungsform, die sich vor allem für Luftreifen mit radialer Karkasse eignet, deren Kabel aus verhältnismäßig elastischem Material bestehen, sind die Kabel mit einem Gummi von verhältnismäßig hohem Modul umhüllt, aber in der oberen Seitenwaiidzone mittels eines Gummis von verhältnismäßig niedrigem Modul getrennt, währ end in der unteren Seitenwandzone der zwischen den Kabeln befindliche Gummi einen verhält-.nismäßig hohen Modul hat und dem TJmhüllungsgummi entspricht.

Der Ausdruck "Modul" bezeichnet, wenn er in der vorliegenden Beschreibung ohne weitere Angabe gebraucht wird, das mechanische Verhalten des Gummis unter den Arbeitsbedingungen in dem Reifen. Der Ausdruck "Modul" bezeichnet also ohne Unterschied den dynamischen Modul oder den statischen Modul bei Frequenzen, Temperaturen und bei Yerformungsarten und -amplituden, die üblicherweise in einem Reifen auftx'eten. Indessen ist in der Praxis der statische

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Elastizitätsmodul bei 100 $> Dehnung bei einer Temperatur von 20° C im allgemeinen ausreichend, um das mechanische Verhalten eines Gemisches zu charakterisieren. Man kennt nämlich keine GummiQualitäten, die ein wesentlich verschiedenes mechanisches Verhalten haben und die nicht auch wesentlich verschiedene Elastizitätsmodule bei 100 ?6 Streckung und einer Temperatur' von 20° C aufweisen.

Ein Verfahren gemäß der Erfindung, welches dafür sorgt, daß in der oberen Seitenwandzone der Umhüllungsgummi der Kabel und der zwischen den Kabeln befindliche Gummi ein und derselben Schicht verschiedene Eigenschaften haben, während die Eigenschaften in der unteren Seitenwandzone gleich sind, besteht darin, daß bei der Konfek-. tionierung des Reifens radial innerhalb einer Lage von in einem Gummi von einer ersten Qualität kalandrierten Kabeln eine Gummischicht einer zweiten Qualität angeordnet wird, und daß bei der Vulkanisation des Reifens auf die Karkassenkabel ein Zug ausgeübt wird.

Im Falle einer Karkasse mit Kabeln aus Materialien,wie z. B. Polyamiden oder Polyestern, genügt die Zusammenziehung der Kabel bei der Vulkanisationstemperatur, um diese Kabel unter Spannung zu setzen und in dem von den. Wulstkernen entfalten Bereich durch Verkürzung der Kabel deren Verlagerung in Richtung auf das Innere des Reifens hervorzurufen, wobei sie den Verblndungs- oder Utnhüllungsgumni teilweise mitnehmen und in die Gummisohioht von unterschiedlicher Qualität eindringen.

Selbstverständlich kann die Gummischicht, deren Qualität

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von derjenigen des Verbindungsgummi» der Kabel der betrachteten Karkassenlage verschieden ist, seinerseits der Yerbindungsgummi der Kabel einer anderen Karkassenlage sein. .

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar sind:

Pig. 1 ein radialer Schnitt durch einen Reifen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Teilschnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 durch die obere Seitenwandzone in vergrößertem Maßstabe und

Fig. 3 ein Teilschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 durch die untere Seitenwandzone, ebenfalls in vergrößertem Maßstab.

Der im Radialschnitt der Fig. 1 gezeigt Reifen 10 hat die Abmessung 10.00-20, so daß er eine Nennbelastungsfähigkeit von etwa 2,5 t hat.

Dieser Reifen hat eine radiale Karkasse 11 aus drei Lagen 12, 13, H aus Polyamidsträngen 1680/3, die sich aus drei gezwirnten Litzen von je 1680 den. zusammen-

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setzen. Die Karkasse ist um zwei Wulstkerne 15 herumgeschlagen, wobei jede Lage sich in der Seitenwandrichtung fortsetzt. Andererseits hat der Reifen eine Scheitelverstärkungseinlage aus den Schichten 16, 17, 18, 19,die von Stahlkabeln gebildet werden und die Lauffläche 20 verstärken.

Die Fig. 2 und 3 zeigen in einem rechtwinklig zu den Karkassenkabeln verlaufenden Schnitt das Innere der Seitenwände 22 in der oberen Seitenwandzone, die von der Lauffläche einen geringen Abstand hat bzw. in der unteren Seitenwandzone, d.h. nahe dem zurückgeschlagenen Ende 25 der Karkassenlage 14» .die am weitesten in die Seitenwand hochreicht. Die Fig. 2 und 3 zeigen, was man an einem vorher an der Oberfläche geschliffenen Schnitt durch den Reifen unter streifendem Licht sehen kann, nämlich die verschiedenen Gummiqualitäten. Der besseren Übersicht wegen sind die Abstände zwischen den Kabeln ein wenig übertrieben dargestellt.

In Fig. 2 erkannt man aufeinanderfolgend die Gummisohicht 31, welohe die innere Verkleidung des Reifens bildet, die die Kabel der Lagen 12 und 13 einhüllende Gummischicht 32, welche zwischen die Kabel der Lage eingedrungen ist, die die Kabel der Schicht 14 einzeln umhüllende Gummischicht 33 und die den Reifenseitenwandschutz bildende Gummischicht 34.

Gemäß der Erfindung sind die Kabel der Schicht 14 einzeln von einem Verbindungsgummi 33 umgeben, der sich in seiner

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Qualität von derjenigen des die Kabel der Schicht 14 voneinander trennenden Zwischengummis unterscheidet. Der Gummi 32, der zwischen die Kabel der Schicht 14. eingedrungen ist, ist der Kalandrierungsgumrai der Kabel der Lagen 12 und 13.

In Mg. 3 erkennt man, daß die Kabel der Lage 14,und zwar auch in der zurückgeschlagenen Zone 25 ,in ihrem Verbindungsgummi 33 in gleicher Weise angeordnet sind, wie dies die Kabel der Lagen 12 und 13 in dem Verbindungsgummi 32 sind.

Die gezeigte Anordnung der Karkassenkabel gegenüber den verschiedenen Verbindungsgummischichten rührt in erster · Linie davon her, daß die Kabel der beiden inneren Lagen 12 und 13 in einem Gummi 32 kalandriert wurden, dessen Qualität von derjenigen des Kalandrierungsgummis 33 der Kabel der äußeren Lage 14 verschieden ist. Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel hat der Gummi 32 einen Elastizitätsmodul bei 100 % Dehnung von 115 g/mm , einen dynamischen Schermodul bei 10 Hz von 10,0 χ TO^ N/m , J

während der Gummi 33 einen Elastizitätsmodul ebenfalls bei 1OO $> Dehnung von 400 g/mm und auch bei einer Frequenz von 10 Hz einen dynamischen Schermodul von 102 χ 10 H/m hat. Infolge der Zusammenziehung der Polyamidkabel bei der Vulkanisationstemperatur von etwa 15O⁰C findet eine Verlagerung der Polyamidkabel in Richtung auf die Innenseite des Reifens statt, und zwar insbesondere in der oberen Seitenwandzone.

Aus Vergleichsversuchen hat sich folgendes ergeben;

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a) Wenn die drei Lagen 12, 13, 14 in dem gleichen Gummi von hohem Modul kalandriert werden, so zeigen sich schon nach einer verhältnismäßig kleinen Kilometerleistung des Reifens in der oberen Seitenwandζone zwischen den Kabeln Risse.

b) Wenn die drei Lagen 12, 13, 14 in einem gleichen Gummi von niedrigem Modul kalandriert werden, so wird die Rissebildung zwischen den Kabeln in der oberen Seitenwandzone vermieden, aber es tritt dafür eine Trennung der Kabel der Lage 14 im Bereich des Endes 26 des zurückgeschlagenen Karkassenteiles 2'5 auf, und zwar nach einer Fahrstrecke, die sich je nach der Struktur des zurückgeschlagenen Karkassenteiles in einem Verhältnis von 1 : 5 oder 10 ändert.

c) Werden die Lagen 12 und 13 in einem Gummi von verhältnismäßig niedrigem Modul kalandriert, während die Kalandrierung der Lage 14 in einem Gummi von verhältnismäßig hohem Modul erfolgt, so werden gleichzeitig Rissebildungen in der oberen Seitenwandzone und die Auftrennungen der Lagen in der unteren Seitenwandzone vermieden, und zwar treten diese Mängel selbst nach einer sehr langen Fahrstrecke nicht auf. Dabei kann die günstigste Struktur des zurückgeschlagenen Teiles der Karkasse gewählt werden.

Die Erfindung iet nicht an eine besondere Wahl des Materials der Karkassenkabel gebunden, obwohl die mit der Erfindung erzielten Vorteile je nach der Art dieses Materials mehr oder weniger stark in Erscheinimg treten.

109829/1110 Patentansprüche

Claims

,15.-Dez. Μ

8000 MOnchen 60, '

Ernibiro«rilraii· 19 3?r · / Q

Michelin & Cie. (Compagnie Gändrale des Etablissements Michelin)

Unser Zeichen; M 1217

Patentansprüche

Luftreifen mit einer radialen Karkasse aus wenigstens einer Lage aus radial verlaufenden Kabeln, die sich in die Seitenwände erstrecken, die Wulstkerne umschlingen und in den Seiten-.wänden bis zu einigem Abstand von den Wulstkernen hochreichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel dieser Lage a) in einer der Lauffläche benachbarten Seitenwandzone einzeln von einer ersten Gummiqualität umgeben, aber voneinander durch eine zweite Gummiqualität getrennt sind und b) in einer dem Wulstkern benachbarten Seitenwandzone mittels der gleichen Gummiqualität umhüllt und voneinander getrennt sind.

2, Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel dieser Lage mit einem Gummi von verhältnismäßig hohem Modul umhüllt»aber in der oberen Seltenwandzoii© mittels eines Gummis von verhältnismäßig niedrigem Modul getrennt sind, während in der

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unteren Seitenwandζone der zwischen den Kabeln befindliche Gummi einen verhältnismäßig hohen Modul hat-und dem Umhüllungsgummi in der unteren Seitenwandzone entspricht.

3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei benachbarten Karkassenlagen ein Kalandrierungsgummi von verschiedener Qualität verwendet ist.

4. Luftreifen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Karkassenkabel aus einem sich unter Wärmeeinfluß zusammenziehenden Material bestehen.

Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Konfektionierung des Reifens radial innerhalb einer Lage von in einem Gummi von einer ersten Qualität kalandrierten Kabeln eine Gummischicht einer zweiten Qualität angeordnet'wird,und daß bei der Vulkanisation des Reifens auf die Karkassenkabel der besagten Schicht ein Zug ausgeübt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Kabel durch die Verwendung von Kabeln aus einem sich unter Wärmeeinwirkung zusammenziehenden Material erzeugt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Gummischicht von einer anderen Qualität ;" ihrerseits der Kalandrierungsgummi einer zweiten Karlcassenlage ist.

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