DE2110145A1

DE2110145A1 - Gürtel als Einlage für den Laufflächenabschnitt von Luftreifen

Info

Publication number: DE2110145A1
Application number: DE19712110145
Authority: DE
Inventors: Henri; Vervin Jacques; Compiegne Oise Mirtain (Frankreich)
Original assignee: Uniroyal Englebert France S.A., Neuilly-sur-Seine (Frankreich)
Priority date: 1970-03-04
Filing date: 1971-03-03
Publication date: 1971-09-23
Also published as: US3786851A; LU62732A1; AT322391B; SE371968B; BE763510A; ZA711153B; TR16709A; DE2110145C2; NL7102483A; FR2082137A5; AT315003B; CA945880A; JPS5411562B1; GB1303955A

Description

92 Neuilly-Sur-Seine, France

Gürtel als Einlage für den Laufflächenabschnitt von Luftreifen

Die Erfindung betrifft einen Gürtel als Einlage für den Laufflächenbereich von Luftreifen, bestehend aus einem ersten, mehrschichtigen Teil mit langgestreckten metallischen Verstärkungselementen und einem zweiten mehrschichtigen Teil mit langgestreckten, nichtmetallischen Verstärkungselementen, wobei der zweite Schichtenteil in konzentrischer Überlagerung zu dem ersten Schichtenteil angeordnet ist, die metallischen Verstärkungselemente in jeder Schicht des ersten Schichtenteils jeweils unter einem Vorspannungswinkel zwischen etwa 16 und 30° gegenüber der mittleren Äquatorialebene des Reifens und in sich kreuzender Beziehung zu den metallischen Verstärkungselementen jeder angrenzenden Schicht des ersten Schichtenteils angeordnet sind.

Es ist bekannt, daß die Gürtel, welche Teil eines pneumatischen Reifens sind, so ausgebildet und entworfen werden, daß sie den Kräften des inneren Druckes, dem sie unterworfen sind,

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ebenso wie Kräften z.B. Zug- oder Kompressionskräften dynamischen Ursprunges entgegenwirken, sowie Verformungen einschränken sollen, denen sie im Betrieb unter dem Einfluß, beispielsweise von Beschleunigungen oder Abbremsungen des Fahrzeuges oder unter der Einwirkung von Zentrifugalkräften bei Kurvenfahrt oder bei hoher Geschwindigkeit auf gerader Eahn unterworfen sind.

Im Verlauf der Portbewegung des Fahrzeuges, das mit solchen Reifen ausgerüstet ist, variieren die Kräfte ihrer Größe und Art nach wesentlich. Die Konstruktion eines Gürtels muß deshalb derart gewählt werden, daß er in optimaler Weise den Wirkungen dieser verschiedenen Kräfte standhält. Der Gürtel, insbesondere für Reifen mit Radial-Schichtenkarkasse ist aus übereinanderliegenden, wechselweise sich kreuzenden gummierten Schichten aus parallelen und im wesentlichen undehnbaren Textilkord- oder .Jtahlkordkabeln oder Streifen aus Stahl oder Einzeldrähten oder Fäden zusammengesetzt.

Bei dieser Art eines Gürtels, der aus verschiedenen Materialien, z.B. Stahl und Textil ausgebildet ist, übernimmt ,jede Schicht· oder jedes Material eine andere Funktion. So stellt eine Textilgürtelschicht sicher, daß ein ausreichender Widerstand gegen Dehnungen und Zusammendrüekungen entlang der Parallelen zu der Äquatorialebene der Reifenkarkasse vorherrscht, während die iv:etallschichten einen Widerstand ergeben gegenüber Dehnungen und Kompressionen entlang Richtungen senkrecht zu der Äquatoi'ialebene, d.h. entlang der Meridiane des Karkassenkörpers,

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Im Hinblick auf die Funktionen, die den verschiedenen Schichten des Gürteln zugeordnet sind, wurde nun festgestellt, daß bestimmte Anordnungen dieser ochichten gegenüber anderen Anordnungen vorzuziehen sind und zwar im Hinblick auf bestimmte Kriterien, z.B. im Hinblick auf den Fahrkomfort, das Gewicht oder in Bezug auf die Vereinigung bestimmter Qualitäten des Reifens, welche Vereinigung bisher in ein und demselben Reifen nicht möglich erschien. -

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gürtel der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß der Gürtel wünschenswerte Eigenschaften bezüglich der Straßenhaftung, des Fahrkomforts, des geringen Gewichtes, des Verhaltens bei hohen Geschwindigkeiten und bezüglich eines hohen Abnutzungswiderstandes zeigt.

Diese Aufgabe wird eiffindungsgemäiB dadurch gelöst, daß die Schichten des zweiten Schichtteils eine gleiche Breite aufweisen f und -symmetrisch zu der mittleren Äquatorialebene angeordnet sind und aus einem einzigen durchgehenden Längenabschnitt eines nichtmetallischen Gürtelkordmaterials besteht, das sich in Umfangsrichtung um den Kronenabschnitt der Karkasse in einer kontinuierlichen Spirale für wenigstens zwei oder mehr volle Umdrehungen erstreckt, wobei die nichtmetallischen Verstärkungselemente des zweiten Schichtenteils im wesentlichen unter einem Winkel von 0 gegenüber der mittleren Äquatorialebene angeordnet sind und daß die Breite des zweiten Schichtenteils in einem Bereich von

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30 mm größer bis 30 mm kleiner als die Breite der breitesten Schicht des ersten Schichtteils liegt.

Bei einem mit diesem Gürtel versehenen Reifen liegt der den Laufflächenabschnitt verstärkende Gürtel zwischen der Karkasse und dem Laufflächenabschnitt. Der Gürtel stellt eine Kombination eines ersten mehrschichtigen Schichtteils aus wenigstens zwei Metallschichten dar. Der zweite Schichtteil umfaßt wenigstens zwei nichtmetallische Schichten von gleicher Breite, welche den ersten Schichtenteil überlagern. Die Verstärkungselemente des ersten Schichtenteilü verlaufen zueinander parallel und sind unter einem Vorspannwinkel gegenüber der Xquatorialebene der Reifenkarkasse orientiert, der zwischen.16 und 30 liegt. Der zweite Schichtenteil ist in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene symmetrisch angeordnet. Die nichtmetallischen Verstärkungselemente des zweiten Schichtenteils verlaufen parallel zu der mittleren Äquatorialebene und sind vorzugsweise aus einem in der Wärme schrumpfenden Material hergestellt. Das zweite Schichtenteil besteht aus einem einzigen Längenabschnitt eines Gürtelkordes mit einer Vorspannung γόη 0° und entsprechender Breite, welcher Abschnitt in einer kontinuierlichen Spirale um die Reifenkarkasse gewickelt ist und zwar über mehrere volle Wicklungen, wobei vorzugsweise ein zusätzlicher schmaler Abschnitt noch über die nächste volle Länge hinausgeht. Die Breite des nichtmetallischen Schichtteils ist derart, daß jede entfernt liegende Seitenkante in einem 60 mm breiten Seitenintervall liegt, dessen Mitte bestimmt wird durch die korrespondierende,

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seitliche Kante der breitesten ketallschicht. Die Schichten dea Metallschichtenteils können von gleicher oder ungleicher Breite sein. Der Schichtenteil kann symmetrisch oder asymmetrisch zur mittleren Äquatorialebene und zu dem nichtmetallischen Schichtenteil angeordnet sein. In den Fällen, in denen die Breite ungleich ist, kann entweder die radial weiter innen liegende oder die radial weiter außen liegende Schicht die breiteste Schicht sein. Weiterhin können in dem Pail, in dem die Breiten unterschiedlich sind, die am weitesten außen liegenden Kanten be- f nachbarter Schichten korrespondieren, während die anderen Seitenkanten gegeneinander versetzt sind. Die weiteste Schicht des Metallschichtenteils ist in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene und in Bezug auf den nichtmetallischen Schichtenteil symmetrisch angeordnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Querschnitt einen Luftreifen mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Gürtel zur Verstärkung des Laufflächenabschnittes.

Fig. 1A ist eine schematische Draufsicht auf die Gürtelanordnung des Reifens nach Fig. 1.

Die Figuren 2 bis 9 sind in schematischer Darstellung Wiedergaben von verschiedenen, abgewandelten Gürtelausbildungen gemäß

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der Erfindung, wobei die Darstellung der fig. 1 ähnelt, ohne jedoch die zugehörigen Reifenteile zu zeigen.

Die Figuren 10 und 11 zeigen in ähnlicher Weise wie die vorhergehenden Figuren weitere Modifikationen deijneuen Ausbildung des Gürtels.

Fig. 12 zeigt in schematischer Seitenansicht die spiralenförmige Wicklung des einen Schichtenteils des Gürtels.

Pi₆. 13 ist schließlich eine Teildraufsicht auf die Überlappungszone des Schichtteils nach Fig. 12.

In den Figuren 1 und 1A ist ein Reifen 11 mit einer Grundform eines Gürtels gemäß der Erfindung wiedergegeben. Der R_eifen weist eine Radial- oder im wesentlichen Radial-Schichtenkarkasse 12 auf, welche entweder eine einzige Schicht oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen kann. Die Verstärkungselemente der Karkasse können übliche Kordmaterialien oder Kabel aus Reyon, Nylon, Polyester, Glasfaser, Stahldrähten oder dgl. sein. Der Reifen 11 umfaßt weiter Seitenwände 13 und 14, welche die zugehörigen seitlichen Bereiche der Karkasse überdecken und an den radial am weitesten innen liegenden Kanten an zwei Wulstringen 15 und 16 anliegen. Ein Laufflächenmaterial 17 überdeckt den Kronenbereich der Karkasse und grenzt an die Seitenwandbereiche 13 und 14 an deren radial am weitesten außen liegenden Kanten, d.H. im Bereich der Schultern 18 und 19 an. Weiterhin

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ist ein Gürtel zwischen dem Kronenbereich der Karkasse und dem Laufflächenabschnitt zur Verstärkung des letzteren angeordnet. Die Randbereiche der Karkassenschicht oder Schichten 12 sind um die Wulstringe 15 und 16, wie bei 12a und 12b angedeutet, umgelegt.

Es ist zu bemerken, daß zwar im folgenden bezüglich des Reifens 11 und im Hinblick auf die Figuren 1 und 1A hauptsächlich von einem Radial- oder im wesentlichen Radialschichtenreifen ge- ä sprochen wird, während jedoch die vorliegende Erfindung, die sich auf die Ausbildung des Gürtels bezieht, ebensogut auch bei solchen Gürtelreifen anwendbar ist, die keine Radialschichten bzw. eine Karkassenkonstruktion mit unter einem Vorspannwinkel verlaufenden Schichten aufweist, wobei die Kordelemente unter einem Vorspannwinkel unterhalb 80 angeordnet sind. Es ist allgemein bekannt, daß ein Reifen mit einer Karkassenkonstruktion, in welcher die Kordelemente jeder Grundkörperschicht radial oder im wesentlichen radial orientiert sind, d.h. in Ebenen liegen, die im wesentlichen senkrecht zur Wulstebene sowie senkrecht zur Kronenmittellinie oder mittleren Äquatorialebene X-X des Reifens verlaufen, einen relativ hohen Vorspannwinkel von etwa 80 bis 90° besitzen.

Aus den Figuren 1 und 1A geht hervor, daß der Gürtel 20 gemäß den Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung und gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet ist und zwei unterschiedliche Schichtteile 21 und 22 aufweist, die übereinander in Umfangsrichtung auf der Karkasse 12 orientiert sind und die

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im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die mittlere Aquatorialebene X-X des Reifens 11 angeordnet sind. Der erste Schichtenteil 21 ist als mehrschichtige Anordnung wiedergegeben, die zwei Schichten 23 und 24 aus gummierten* parallelen, metallischen, vorzugsweise aus Stahl bestehenden Verstärkungselementen 23a und 24a gebildet sind, die entweder lamellenförmig, d.h. in Form flacher Streifen oder Bänder mit abgerundeten Kanten, oder fadenförmig, d.h. in Form von im allgemeinen runden Drähten oder Kabeln ausgebildet sind. Die Elemente 23a und 24a sind im allgemeinen symmetrisch orientiert und zwar in Bezug auf gleiche, jedoch entgegengesetzt gerichtete Vorspannwinkel CX- und ^- in Bezug auf die mittlere Aquatorialebene X-X. Die Vorspannwinkel O(. und ^- liegen im_vwesentlichen zwischen 16° und 30 in Bezug auf die mittlere Aquatorialebene. Die Verstärkungselemente der einen Schicht können gegenüber der nächsten benachbarten Schicht in einer sich symmetrisch kreuzenden Anordnung angeordnet sein. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Der zweite Schichtenteil 22 ist als mehrschichtige Anordnung, bestehend aus zwei Schichten 25 und 26 aus gummierten, parallelen Gürtelkord oder Kabeln 27 und 27a aus nichtmetallischem, textilem Laterial wiedergegeben. Sie können aus Reyon, Glasfasern, Nylon, Polyester oder dgl. bestehen und sind im wesentlichen unter einem Winkel von 0° angeordnet, d.h. parallel zur Aquatorialebene X-X.

Die Schichten 23 und 24 können entweder ungleiche Breite aufweisen, wie dies in Fig. 1 bis 9 gezeigt ist, oder gleiche Brei-

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te, wie das der Fig. 10 und 11 entnommen werden kann. In den Fällen, in denen die Schichten 23 und 24 ungleiche Breiten haben, kann die innere Schicht 23 die größere Breite haben als die äußere Schicht 24. Es kann aber auch der umgekehrte Fall vorliegen. Die beiden Schichten 21 und 22 sind symmetrisch übereinander in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene X-X der Karkasse angeordnet, wie dies in den Fig. 1, 1A, 2, 3, 6, 7, 10 und 11 wiedergegeben ist. Die zwei Schichten 21 und 22 können aber auch asymmetrisch in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene X-X angeordnet sein, wie dies in den Fig. 4, 5,8 und 9 wiedergegeben ist.. In den zuletzt gezeigten Figuren ist die Schicht 21 seitlich in Richtung auf die eine"Seite der mittleren Äquatorialebene derart versetzt, daß die Schichten 23 und 24 auf dieser Seite die gleiche Breite haben. Auf der anderen Seite weisen die Schichten 23 und 24 jedoch ungleiche Breiten auf. Es liegt innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, daß die asymmetrische Anordnung auf jeder der beiden Seiten der mittleren Äquatorialebene vorgesehen sein kann. Wie die Figuren 4 und 9 zeigen, kann die innere Schicht 23 eine größere Breite haben als die äußere Schicht 24, während die Fig. 5 und 8 zeigen, daß die innere Schicht 23 eine geringere Breite als die äußere Schicht 24 besitzen kann. Die Ausdrücke "innere Schicht" und "äußere Schicht" beziehen sich auf die radiale Lage innerhalb des Reifens, bei Blickrichtung von innen nach außen, d.h. von der Karkasse zum Laufflächenbereich.

Yorteilhafterweise ist die breiteste Schicht des Metallschichtenteilis in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene und in Bezug

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auf den nichtmetallischen Schichtenteil symmetrisch angeordnet. Wie in mehreren Figuren gezeigt, sind die den Schichtteil 22 ■bildenden Schichten 25 und 26 von gleicher Breite und symme trisch in Bezug auf die mittlere Aquatorialebene X-X übereinander angeordnet. Die Gesamtweite W1 des Schichtteils 22 kann größer oder kleiner als die G-esamtweite Y/2 des Schichtenteils sein. In jedem Fall liegt die Gesamtweite V/1 zwischen einem Minimumwert Wm und einem Maximumwert YiLi, derart, daß sich folgende Beziehung ergibt:

Wm = Y/2 - 60 mm und WM = V/2 + 60 mm. Die Y/eite Y/1 beträgt deshalb:

W2 - 60 mm = W1 = W2 + 60 mm.

Da die üchichten in dem Schichtteil 22 von gleicher Breite sind und übereinander symmetrisch in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene X-X angeordnet sind, beträgt der Abstand L zwischen den seitlichen Kanten der beiden Schichtteile auf jeder Seite der Ebene 1/2 (W1-W2). Aus den beiden obigen Gleichungen ergibt sich der maximale Abstand mit 30 mm. Fig. 10 zeigt den Schichtteil 22 mit der Weite Y/1 , welches der maximalen Weite WM entspricht, so daß sich die Schicht 30 mm über die seitliche Kante der Schicht 21 erstreckt. Fig. 11 zeigt die Schicht 22 von der Breite W1 entsprechend der kleinsten Breite V/m. Hierbei kommen die seitlichen Kanten der Schichten 25 und 26 30 mm innerhalb

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der seitlichen Kanten der Schicht 21 zu liegen. Der Abstand L ist der Betrag der Überlappung zwischen dem ersten Schichtteil und dem zweiten üchichtteil. Die Überlappung wird bestimmt durch eine Lessung zwischen der äußersten seitlichen Kante der weitesten Schicht des ersten Schichtenteils und der äußersten seitlichen Kanten des zweiten Schichtteils, wobei die Messung jeweils auf der gleichen Seite der mittleren Äquatorialebene erfolgt. Lit anderen Worten liegen die äußersten seitlichen Kanten des zweiten Schichtenteils in einem Intervall von 60 mm Breite, dessen Mitte bestimmt wird durch die korrespondierende seitliche K-'üite der Schicht des ersten Schichtenteils, dessen Kante am weitesten von der mittleren Äquatorialebene wegliegt. Gemäß den generellen Prinzipien nach der vorliegenden Erfindung liegt die Breite des nichtmetallischen zweiten Schichtenteils in einem Bereich von 30 mm größer bis 30 mm kleiner als die Breite der breitesten Schicht des metallischen Schichtenteils, wobei diese breiteste Schicht des metallischen Schichtenteils in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene und den zweiten Schichtenteil symmetrisch angeordnet ist. |

In dem Fall, in dem beim Gürtel lamellenförmige, metallische Verstärkungselemente verwendet sind, bestehen diese allgemein aus dünnen Flachmetallelementen, vorzugsweise aus Stahlstreifen oder Bändern mit einer Dicke zwischen 0,12 und 0,40 mm, vorzugsweise in der Größe von etwa 0,25 mm, während die Breite zwischen 1 und 3 mm liegt. Der seitliche Abstand benachbarter Streifen oder Bänder in jeder vorgegebenen Schicht des Schichtenteils liegt zwischen etwa 0,5 und 1 mm. Andererseits kann bei einem

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Gürtel, bei dem dralitförmige Metallverstarkungselemente verwendet sind, diese allgemein in Form von rundem Metall vorzugsweise Stahldrähten oder Kabeln bestehen, mit einem wirksamen Durchmesser zwischen 0,25 und 2,5 mm. Der seitliche Abstand benachbarter Drähte oder Kabel in dem Schichtenteil liegt zwischen dem 0,5 und dem einfachen des Durchmessers. Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß jede Art von metallischer Verstärkung in beiden Schichten verwendet werden kann, bzw. daß eine Schicht lamellenförmige Elemente und die andere drahtförmige Elemente umfaßt.

Der Schichtteil 22 besteht aus einer einzigen Länge eines schußfadenfreien Gürtelkordgewebes von 0 Vorspannung, bei dem alle Kordelemente sich im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Gewebes erstrecken. Das Gewebe ist in einer fortgesetzten Spirale in Umfangsrichtung um den Kronenabschnitt der Karkasse 12 gewickelt und zwar über wenigstens mehrere volle V/icklungen, wie aus Pig. 12 hervorgeht, wobei die Zahl der V/icklungen gleich der Zahl der Schichten ist. Bei den dargestellten Ausführungsformen sind zwei Schichten vorgesehen. Vorzugsweise ist die Länge des Kordgewebes so gewählt, daß dieses in einer kontinuierlichen Spirale in Umfangsrichtung um die Karkasse um etwas mehr als eine ganze Zahl von vollen Wicklungen aufgebracht werden kann, so daß ein kleiner Abschnitt einer zusätzlichen Windung vorliegt. Dadurch ergibt sich, daß die außen liegende Endkante 26a des Gewebes die innen liegende Anfangskante 25a um einen anfänglichen Betrag von r überlappt, der zwischen etwa 10 und 30 mm, vorzugsweise bei etwa 20 mm liegt. Die mehreren Schichten,

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die sich aus dem spiralenförmigen Aufwickeln ergeben, besitzen gleiche Breite und sind symmetrisch in Bezug auf die Äquatorialebene X-X angeordnet. Die Verstärkungselemente dieser Schichten sind Kordmaterialien oder Fäden aus einem synthetischen oder natürlichen Textilmaterial und sind parallel zur Äquatorialebene der Karkasse angeordnet. Das synthetische oder natürliche Textilmaterial kann Baumwolle, Reyon, Nylon oder Polyester sein. Vorzugsweise wird ein synthetisches Textilmaterial, z.B. Reyon, Nylon oder Polyester verwendet, da diese Materialien in wünschenswerter Weise in der Wärme schrumpfbar sind, wobei diese ä Schrumpfung während der Vulkanisierung der Reifenkarkasse eintritt. Diese schrumpfbaren Textilmaterialien liefern eine Spannung gegen Dehnung der darunter liegenden Metallschichten, welche Dehnung z.B. durch Zentrifugalkräfte während hoher Umlaufgeschwindigkeiten auftreten können. Das Schrumpfen des Textilschichtmaterials, welches anfänglich ein unerwünschtes Merkmal zu sein schien, liefert eine Vorspannung des Gürtels, welche den Dehnungskräften während des Einsatzes des Reifens entgegenwirkt. Nach der Vulkanisierung besitzen die Grenzen des "überlappungsendes 26a eine allgemein gekrümmte Gestalt, wie dies Fig. 13 veranschaulicht. Die Größe der Überlappung vermindert sich von den Kanten der äußeren Schicht von beispielsweise r= 30 mm bis auf annähernd r'= 5 mm im Bereich der mittleren Äquatorialebene X-X.

Die Zahl der Metallschichten des dchichtteils 21 kann gemäß dem Einsatz des Reifens variieren. Bei dem gezeigten Ausführun.-sbeispiel Bind zwei Metallaehichten wiedergegeben. Bei Reifen

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fiir schweren Einsatz, beispielsweise bei großen Pahrzeiigen beim Einsatz abseits von Straßen oder in der Landwirtschaft kann die Anzahl der Metallschichten großer als zwei sein. Die relative Anordnung der Metallschichten ist jedoch gemäß den generellen Angaben nach der vorliegenden Lehre. Das bedeutet, daß bei Anordnung der Metallschichten in der Weise, wie sie die Pig. 2 bis 7 zeigen, die nachfolgenden Schichten eine Breite haben, die bei radialer Blickrichtung von der Karkasse auf den Lauffl^::chenabschnitt abnimmt. Wenn die iVietallschichtenanordnung derjenigen nach den Pig. 3 und 6 entspricht, können die nachfolgenden Schichten Breiten besitzen, welche bei Blickrichtung von der Karkasse zum Laufflächenabschnitt zunehmen, A'hnlicherweise können bei Anordnung der I.Ietallschichten übereinander gemäß den Pig. 4 und 9 die nachfolgenden Schichten Breiten besitzen, die abnehmen, während bei Anordnungen nach Pig. 5 und 8 die nachfolgenden Schichten eine zunehmende Breite besitzen, wobei jeweils die Blickrichtung radial von der Karkasse zur Lauffläche vorausgesetzt ist.

Luftreifen mit einer Radial- oder im wesentlichen Radialkarkasse und einem zur Verstärkung der Lauffläche dienenden Gürtel gemäla der Erfindung haben verbesserte Eigenschaften im Einsatz. Es wurden drei Reifenkarkassen Ln einer Form von 625 mm Durchmesser vulkanisiert. Eine erste Reifenkarkasae umfaßte einen Gürtel mit nur zwei hetalluchichten, z.B. die Schichten, die im Schicht teil y.\ der vorliegenden Erfindung benutzt v/erden. Nach d--r VulkanMerung b^saio der Reifen nach dem Aufblasen einen von 6?f> nim. cJine zweite Keifenkuriiutfje i.;it einer;:

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Gürtel, der nur zwei Textilschichten entsprechend den Schichten des Schichtteils 22 der vorliegenden Erfindung aufwies, wurde mit Verstärkungselementen aus Polyester versehen. Wach der Vulkanisierung besais der Reifen nach dem Aufblasen einen Durchmesser von 617 mm. Eine dritte Reifenkarkasse mit einem Gürtel, der einen ersten Letallschichtenteil und darüber einen zweiten nichtmetallischen Schichtenteil aus jeweils zwei Lagen gemäß der vorliegenden Erfindung besaß, und bei dem die Verstärkungselemente aus Polyester bestanden, erreichte nach dem Vulkani- , sieren und Aufblasen einen Durchmesser von 625 mm. Ein Vergleich des Formdurchmessers und des aufgeblasenen Durchmessers zeigt die Spannun^sverhältnisse bezüglich des Gürtels. In der ersten Reifenkarkasse ergibt sich ein um 1 mm größerer Durchmesser aufgrund der verwendeten fcetallgürtelschichten. Bei dem zweiten Reifen ist die Durchmesserdifferenz bedeutend und zeigt, daii sich die Textilgürtelschichten aufgrund der Schrumpfung während der Vulkanisierung unter Spannung befinden. Bei dem dritten Reifen ist keine .Durchmesserdifferenz. Hieraus ergibt sich die vorteilhafte funktioneile Zusammenwirkung zwischen f textlien und metallischen Gürtel schichten. Da die Textilschichten des Gürtels während der Vulkanisierung schrumpfen, steht dieser Schichtteil unter erheblicher Spannung.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften konnten durch Versuche an Luftreifen festgestellt werden, die sich jeweils voneinander durch die Konstruktion des Gürtels unterschieden. Ein Reifen mit einem zweischichtigen Gürtel aus Metallsehichtenmaterial, z.B. dem Material in dem Schichtteil 21, widerstand einem Ge-

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schwindigkeitsäquivalent von 190 kph vor der Beschädigung. Ein Reifen mit einem Gürtel aus einem ersten Schichtteil aus zwei Metallschichten und einem darüberliegenden zweiten Schichtteil aus zwei textlien Schichten gemäß der Erfindung, wobei die Verstärkung se lemente des letzteren aus Polyester bestanden, erreichte ein Äquivalent von 265 kph vor der Beschädigung. Ein Reifen der gleichen Gürtelkonstruktion mit dem Unterschied, daß die Verstärkungselemente des Textilschichtteils aus Nylon gemacht waren, widerstand einem Geschwindigkeitsäquivalent von 296 kph vor dem Versagen.

Ein Gürtel, der nur mehrere Metallschichten aufwies, deren Metallverstärkungselemente unter einem Vorspannwinkel gegenüber der mittleren Äquatorialebene des Reifens von etwa 30 orientiert sind, liefert einen Reifen mit guten Fahreigenschaften. Aufgrund dieses Vorspannwinkels ist die seitliche Steifigkeit des Reifens gering. Das Verhalten bei Kurven- und bei Straßenfahrt sind entsprechend gering. Die Hinzuführung eines mehrschichtigen Textilschichtteils gemäß der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt nicht die komfortablen Fahrteigenschaften, verbessert jedoch wesentlich das Kurvenfahrtverhalten und die Straßenhaftung. Es ist deshalb möglich, einen Kompromiß zwischen der Quersteifigkeit, die durch die unter Vorspannung stehenden Metallschichten erzeugt wird, sowie die Längssteifigkeit, die durch die Textilschichten von 0° Vorspannung erzeugt wird, zu wählen, um ein optimales Verhalten bezüglich Komfort, Straßenhaftung, Kurvenverhalten und Eigenschaften bei hohen Geschwindigkeiten für einen Reifen von vorgegebenen Abmessungen und be-

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stimmt für einen vorgegebenen Verwendungszweck, zu erhalten.

Weiterhin gestattet die Gürtelausbildung gemäß der Erfindung, den Reifen leichter an Gewicht herzustellen und dadurch ein komfortableres Fahrverhalten zu erreichen. Die Verminderung des Gewichtes beruht auf der Verwendung von Textilmaterialien an Stelle von nur Metallverstärkungselementen für den Gürtel. Zusätzlich kann die Dichte der Verstärkungselemente der Metallschichtelemente aufgrund der Mehrzahl von TextilscMchtelementen redu- | ziert werden, welche Textilien zur Laufflächenverstärkung beitragen.

Ansprüche

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Claims

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1.) Gürtel zur Verstärkung des Laufflächenbereiches von Luft-—reifen, bestehend aus einem ersten Schichtteil mit langgestreckten, metallischen Verstärkungselementen und einem zweiten Schichtteil mit langgestreckten, nichtmetallischen Verstärkungselementen, wobei der zweite Schichtteil in konzentrischer Beziehung über dem ersten Schichtteil angeordnet ist, die metallischen Verstärkungselemente jeder Schicht des ersten Schichtteils unter einem vorbestimmten Vorspannwinkel zwischen 16 und 30 zur mittleren Äquatorialebene des Reifens und in sich kreuzender Beziehung zu den metallischen Verstärkungselementen jeder benachbarten Schicht des ersten Schichtenteils angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Schichten (25,26) des zweiten Schichtenteils (22) gleiche Breite aufweisen und symmetrisch zur mittleren Äquatorialebene X-X angeordnet sind und aus ln~m einzigen Läng^naoschnitt eines nichtmetallischen Gürtelkords bestehend, der sich in Umfangsrichtung um den Kronenbereich der Karkasse (12) in einer kontinuierlichen Spirale über wenigstens mehrere, volle Umdrehungen erstreckt, und daß die nichtmetallischen Verstärkungselemente in dem zweiten Schichtenteil einen Vorspannwinkel von im wesentlichen 0° gegenüber der mittleren Äquatorialebene aufweisen und die Breite des zweiten Schichtenteils in einem Bereich von 30 mm größer bis 30 mm kleiner als die Breite der breitesten Schicht (23 oder 24) des ersten Schichtenteils (21) liegt.

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2. Gürtel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sehichtenteil (22) jede seitliche Kante innerhalb eines 60 mm breiten Bereiches zu liegen hat, dessen Mitte bestimmt wird durch die entsprechende seitliche Kante der breitesten Schicht des ersten Schichtenteils (21).

3. Gürtel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Abstand zwischen der seitlichen Kante des zweiten Schichtenteils (22) und der korrespondierenden seitlichen Kante der breitesten Schicht des ersten Schichtenteils (21) 30 mm beträgt.

4. Gürtel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die breiteste Schicht des ersten Schichtteils (21) in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene X-X symmetrisch angeordnet ist.

5. Gürtel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente des zweiten Schichten- f teils (22) aus einem in der Wärme schrumpfenden Material hergestellt sind.

6. Gürtel nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmetallischen Verstärkungselemente in dem zweiten Schichtenteil (22) aus einem Material bestehen, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Glasfasern, Nylon, Reyon, Polyester und dgl..

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fa > ι

7. Gürtel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schichtenteil (22) sich um den Kronenbereich der Karkasse (12) über einen kleinen Betrag mehr als zwei volle Wicklungen erstreckt und zwar derart, daß sich die Enden (25a, 26a) des zweiten Schichtenteils im Kronenbereich um einen Betrag^r^zwischen 10 mm und 30 mm überlappen.

8. Gürtel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtenteil (21) in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene symmetrisch angeordnet ist.

9· Gürtel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtenteil (21) asymmetrisch in Bezug auf die mittlere Äquatorialebene angeordnet ist.

10. Gürtel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß alle Schichten des ersten Schichtenteils (21) gleiche Breite besitzen.

11. Gürtel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Schichten des ersten Schichtenteils ungleiche Breite aufweisen.

12. Gürtel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite des ersten Schichtenteils (21) großer als die Breite des zweiten Schichtenteils (22) ist.

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13. Gürtel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des zweiten Schichtenteils (22) größer als die Breite des ersten Schichtenteils (21) ist.

14. Gürtel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die breiteste Schicht des ersten Schichtenteils

(21) die radial am weitesten außen liegende Schicht dieses Schicht teils ist.

15. Gürtel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die breiteste Schicht des ersten Schichtteils (21) die radial am weitesten innen liegende Schicht dieses Teils ist.

16. Gürtel, nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Schichtenteil (21) wenigstens zwei Schichten aufweist, wobei die seitliche Kante der einen Schicht im wesentlichen in Fluchtung mit der seitlichen Kante der anderen Schicht liegt.

17. Luftreifen mit einer Karkasse, einem Laufflächenabschnitt, Seitenwandabschnitt und einem Gürtel, dadurch gekennzeichnet, daß der Gürtel nach den Ansprüchen 1 bis 16 ausgebildet ist.