DE2344115A1 - Fahrzeugreifen fuer hohe geschwindigkeit mit verstaerktem aufbau - Google Patents

Description

• Fahrzeugreifen für hohe Geschwindigkeit mit verstärktem Aufbau Die Erfindung bezieht sich auf pneumatische Fahrzeugreifen im allgemeinen und auf einen verstärkten Aufbau unter dem Iaufflächenteil für die Verwendung in Verbindung mit Reifen für hohe Geschwindigkeit im besonderen0 In den vergangenen Jahren machten es die höheren Geschwindigkeiten und die Anforderungen an Personenkraftwagen wünschenswert, eine Reifenverstärkung an der Lauffläche zu haben, die in einem weiten Geschwindigkeitsbereich einen stabilen und dauerhaften Laufflächenteil besitzt.
• Ein solcher Reifen muß hohe Zentrifugalkräfte, insbesondere an den Schulterteilen, bei hohen Geschwindigkeiten aushalten und gleichzeitig sehr dauerhaft sein und insbesondere an den Seitenkanten der Lauffläche und den oberen Seitenwandteilen der Biegung widerstehen können.
• Die Erfindung zeigt einen sehr kräftigen und starren Laufflächenaufbau, insbesondere an den Seitenkanten, und verringert gleichzeitig die Möglichkeit des Loslösen zwischen den Bandkanten und anderen Teilen des Reifens.
• Aufgabe der Erfindung ist deshalb ein Reifen für hohe Geschwindigkeiten mit einer verbesserten 1aufflächenstabilität über einen weiten Geschwindigkeitsbereich wie auch verbesserter Widerstandsfahigkeit gegen Loslösen von Teilen, insbesondere in den Schultergebieten. Andere GegenstBnde werden im einzelnen noch erläutert.
• Die Erfindung besteht demnach in den Eonstruktionsmerkmalen, deren Kombination von Elementen und Anordnung von Teilen in der zu beschreibenden Konstruktion als Beispiel erläutert wird.
• Die einzige Zeichnung zeigt einen Querschnitt eines Reifens nach der Erfindung.
• Der Reifen lo enthält einen zylindrischen Laufflächenteil 12, der mit dem Erdboden in Berührung kommt, und zwei Wulstteile 14 und 16. Von diesen führen zwei Seitenwandteile 18 und 20 zu den Seitenkanten 22 und 24 des Laufflachenteils 12. Der mit dem Erdboden in Beruhrung kommende Laufflächenteil 12 besteht aus entsprechendem hochmodulen Laufflächengummi mit guter Gleitfestigkeit und Verschleißfestigkeit. Ein entsprechendes Laufflächenmuster erhöht die Gleitfestigkeit und die Verschleißfestigkeit wie auch die Fähigkeit, Wasser aus dem Gebiet des ft,ßabdrucks zu leiten, um einen guten Schutz gegen Aquaplaning zu erhalten.
• Jeder Wulstteil 14, 16 enthält einen Wulstkern 26, 28, der aus Draht oder einem anderen geeigneten, nicht-dehnbaren Material, beispielsweise aus Draht- oder Metallbändern, besteht. Bei Verwendung von Fasern aus Draht oder anderem hochmodulen Material können diese gewunden, verdrillt, geflochten oder auf andere Weise zu einem Ring geformt sein.
• Der Karkassenaufbau 29 enthält zwei Karkasseneinlagen 30 und 32, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus 1'.lyester bestehen, aber auch aus einem anderen Reifenkordstoff, z.B. Nylon, Rayon, aus verdrillten oder geflochtenen Fäden mit einem Durchmesser unter o,o8 mm oder aus einer anderen natürlichen oder synthetischen Faser bestehen können.
• Um den Karkassenaufbau 29 herum und unter dem Laufflächenteil 12 verläuft ein Bandaufbau 34, der aus fortlaufendem Drahtfaserkord besteht, dessen Fäden aus mehreren Drahtfasern bestehen, von denen åede einen Durchmesser unter o,o8 mm besitzt. Es kann selbstverständlich auch ein anderer ähnlich hochmoduler Kord verwendet werden. Die Drahtfäden werden in eine Matrix aus Gummi in einem normalen Kalenderverfahren eingebettet und besitzen eine durchschnittliche Dicke T, wenn sie im Reifen ausgehärtet sind. Obwohl der Konstrukteur eine Gummimatrize rund um die Drahtfasern mit einer Härte unter 60 Durometer wählen kann, ist ein Modul dieser Gummimatrize über 75 Durometer aber vorzugsweise nicht über 95 Durometer vorzuziehen.
• Die Seitenkanten 36 und 38 des Bandaufbaues 34 laufen in seitlichen Richtungen im allgemeinen in das Gebiet der Seitenkanten 22 und 24 der mit dem Boden in Berührung kommenden Oberfläche des Laufflächenteils 12 aus. Für Zwecke der Erfindung soll diese Oberfläche der Teil des Reifens sein, der mit einer flachen Tragefläche in Berührung steht, wenn der Reifen auf den gegebenen Reifendruck aufgeblasen und im normalen Belastungsbereich belastet ist.
• Beim dargestellten lusführungsbeispiel besitzen die Karkasseneinlagen einen Faserwinkel VOll etwa 88 Grad, der bei radialen Schichtreifen üblich ist. Für Zwecke der Erfindung soll der Faserwinkel einer Schicht ein spitzer Winkel sein, so daß die einzelnen Fasern in der Schicht die Umfangsmittellinie des Reifens an der Mittellinie bilden. Ebenfalls soll für Zwecke der Erfindung die Umfangsmittellinie des Reifens ein Kreis sein, der um den Reifen herumgeht, durch den Ausgangspunkt hindurchgeht und in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Drehachse des Reifens liegt und sich in der Mitte zwischen den Wulstkernen 26 und 28 befindet.
• Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Karkassenschichten einen Faserwinkel von 88 Grad aufweisen, können die radialen Schichtreifen einen Faserwinkel zwischen 65 und 9,o Grad haben. Während der neue Bandaufbau nach der Erfindung seinen hauptsächlichen Nutzen in Verbindung mit radialen Schichtreifen findet, kann dieser Bandaufbau auch in Verbindung mit üblichen Vorspannschichtreifen wie auch mit besonderen Faserbahnausbildungen des Karkassenaufbaues verwendet werden. Ferner soll, wenn Elastomere verbessert werden und Gußreifen ohne Karkasse oder Faserverstärkungen, die von Wulst zu Wulst verlaufen, entwickelt werden, der Bandaufbau nach der Erfindung auch bei dieser .lrt von Reifen verwendet werden können.
• Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlauft die radiale Innenschicht 30 um den entsprechenden Wulstkern 26, 28 herum, wobei dessen Seitenteile 40, 42 radial verlaufen und in Punkte 44, 46 unter den Seitenkanten des Bandaufbaues auslaufen. Vorzugsweise sind bei den radieden Außenschichten 32 deren radiale Innenenden 48, 50 um die entsprechenden Wulstkerne gewickelt und enden genan radial außerhalb der Wulstteile 14 und 16. Der Reifenkonstrukteur kann die Seitenkanten beider Schichten @@ und 32 unter den Bandaufbau oder auch in die unteren Seitenwandgebiete legen.
• Zwischen den Karkassenschichten 30 und 32 und den entsprechenden umgelegten Teilen 40, 48 und 50 befindet sich ein ringförmiger Scheitelstreifen 52, 54. Während der Reifenkonstrukteur einen weichen Gummi unter 60 Durometer wählen kann, ist bei diesem Scheitelstreifen 52, 54 ein verhältnismäßig harter Gummi mit einer Härte von 75 bis 95 Durometer vorzuziehen. Es ist auch erwünscht, flockige Fasern oder kurze Fäden aus Nylon, Fiberglas, Draht, Polyester oder einer anderen synthetischen Faser im Scheitel streifen 52, 54 vorzusehen.
• Der Fachmann kann auch zusätzliche Elemente im Gebiet der Wulstteile 14 und 16, wie z.B. Wulstschutzstreifen 49, vorsehen, die ein entsprechend verwebter oder nichtverwebter Stoff sein kann. Auch können Zwischenstreifen oder -schichten 51 aus entsprechendem verstärkten Material vorgesehen sein. Die Schichten 51 können sich axial innerhalb oder außerhalb der Scheitelstreifen 52, 54 oder der aufgedrehten Teile 40, 48 und 42, so befinden und unter den entsprechenden Wulstkernen 26 und 28 oder um diese herum verlaufen.
• Gemäß der Erfindung enthält der Bandaufbau 34 zwei Bandeinlagen 56 und 58 aus Drahtreifenkordstoff. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Faserwinkel der Bandschichten 56 und 58 etwa 22 Grad, wobei der bevorzugte Bereich des Winkels zwischen 15 und 25 Grad liegt.
• Dieser Winkel kann in besonderen Fällen größer, z.B. bei Reifen mit einer Vorspannschichtkarkasse, einer Karkasse mit einem besonderen Fadenverlauf, radialem Schichtreifen für oonderzwecke oder einem Reifen ohne karkassenverstärktem Aufbau von Wulst zu Wulst, sein.
• Jede Bandschicht 56, 58 besitzt einen Seitenteil 60 bzw. 62, der um sich selbst zurückgebogen ist und eine Schleife 64, 66 bildet, und einen Doppelschichtteil mit besonderer Seite A. Der gefaltete Teil 62 der Bandschicht 58 befindet sich an der gegenüberliegenden Seite des Laufflächenteils 12 in bezug auf den gefalteten Teil der Bandschicht 56. Ferner befinden sich die gefalteten Teils le 6o und 62 zwischen der entsprechenden Schicht,. 56, 58 und dem seitlichen freien Ende 65, 67 der entsprechenden gegenüberliegenden Band schicht. Auch ergeben die Schleifen der gefalteten Kanten 64, 66 der Bandschichten 56 und 58 daa äußere Seitenende des Bandaufbaues 34.
• Die freien Enden 65, 67 jeder Bandschicht befinden sich seitlich innerhalb der gefalteten Kanten der Schleifen 64 und 66 in einem Abstand von etwa 1 cm. Insbesondere für Reifen für Personenkraftwagen für hohe Geschwindigkeit soll der seitliche Absatz S zwischen o,5 und 2,o cm betragen. Ferner soll die Kante der freien Enden 65 und 67 jeder Schicht 56 und 58 sich ungefähr in der Mitte zwischen den Seitenkanten der gefalteten Teile 60 und 62 der entsprechenden gegenüberliegenden -Bandschicht 56 und 9S befinden. Die meiste A der zefalteten oder überlapPten Teile 60 sollen etwa gleich dem fachen der Weite W der gefalteten Bandschicht 56 sein. Die Weite der überlappten Teils 62 soll dasselbe Verhältnis zur Bandschicht 58 aufweisen.
• Gemäß der Erfindung wird in der Schleife 64, 66 jeder Bandschicht 56, 58 eine zusätzliche Gummidicke 68, 70 vorgesehen, die eine größere Dicke T im Gebiet der Schleife ergibt. Die Dicke T soll zwischen dem 2,7- bis 4,5-fachen der Durchschnittsdicke t einer Bandschicht liegen.
• Für Zwecke der Erfindung soll die Dicke t einer Bandschicht so konstruiert sein, daß sie die Durchschnittsdicke der Bandschicht einschließlich der Gummischicht oder -matrix beim normalen Kalenderverfahren ist. Die Dicke T der geschwungenen oder gefalteten Kanten jeder Bandschicht soll zwischen den äußersten Enden der Bandschichten einschließlich der normalen Gummischicht oder -bedeckung am Reifenkordstoff während der Kalendierung liegen.
• Die zusätzliche Gummidicke 68, ?o ist vorzugsweise ein Gummi mit einer Härte ähnlich der der Matrix oder Gummi bedeckung an den Bandschichten. Diese Gummidicke kann auch kurze Längen von faserigen verstärkten Materialien wie Nylon, Fiberglas oder anderem flockenbeladenen Material enthalten.
• Die besondere Anordnung der freien Enden der Bandschichten vermeiden einen Abrieb oder ein Abschneiden, das durch kleine Bewegungen zwischen den freien oder scharfen Drahtkanten im Bandaufbau und dem Karkassenaufbau herrühren. Diese Anordnung vermeidet ferner die Anordnung freier Enden des Bandschichtaufbaues an Stellen, an denen sie ein Loslösen der Teile während extremer und harter Betriebs zustände bewirken könnten.
• Die Erfindung er gibt eine höhere Festigkeit und Starrheit der Seitenkanten der Bänder, um der Zentrifugalkraft während des Betriebes mit hoher Geschwindigkeit zu widerstehen. Die gefalteten Karten an den seitlichen Extremitäten des sandes vermeiden die Möglichkeit der toslösung von Teilen, während die Unterteilung oder zusätzliche Dicke der Bandkante infolge höherer Dicke im Schleifenteil eine zusätzliche Versteifung und Festigkeit in diesem kritischen Schultergebiet ergibt. Der Verlauf der @eitenteile 40, 42 zu einem Punkt 44, 46 unter der Lauffläche ergibt eine bessere Integrität des Aufbaues als Ganzes. Bei den dargestellten Ausführungsbeispiel besteht ein Minimum an freien oder losen Kanten einer Schicht oder eines Stoffteils.
• Es sei noch bemerkt, daß die Erfindung nicht nuf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es sind vielmehr durchaus verschiedene Abänderungen möglich, ohne vom Sinn der Erfindung abzuweichen.

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Pneumatischer Fahrzeugreifen mit einer Laufflöche, zwei Seitenwänden, zwei Wülsten und einem Bandaufbau, der zwei Schichten oder Einlagen aus Reifenkordstoff enthält, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jede Schicht oder jedes Schichtpaar (30, 32) an einer Kante zu sich selbst umgelegt ist und so eine Schleife an der Seitenkante (36, 38) bildet, die 0,1 - 0,4 mal soweit ist wie die gefaltete Schicht, und eine maximale Dicke zwischen der 2,7- bis 4,5fachen Dicke einer einzelnen Lage der Schicht aufweist.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Kante jeder Schicht von zwei Schichten !50, 32) efaltet ist und die gefaltete Kante einer Schicht sich an der seitlich gegenüberliegenden Seite des Laufflächenteils (12) in bezug auf die gefaltete Kante der anderen Schicht befindet.

3. seifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schicht mehrere parallele Drahtfäden enthält, die in einem Winkel von 15 bis 2-5 Grad zueinander verlaufen.

4. Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-gefaltete Kante der anderen Schicht sich etwa in der Mitte zwischen den seitlichen Extremitäten des Teils der einen Schicht befindet, der an dieser Schicht umgebogen ist, und daß die ungefaltete Kante der Schicht sich etwa in der Mitte zwischen den seitlichen Extremitäten des Teils der anderen Schicht befindet, der an der anderen Schicht umgebogen ist.

. Reifen nach anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Karkassenaufbau (29) paralleler Reifendrähte, von einem Wulst eines Wulstpaares zum anderen verläuft.

G. Reifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Karkassenaufbau (29) zwei Schichten Kordstoff enthält, die in einem Winkel von ?5 bis 9o Grad zur Mittelrandmittellinie des Reifens verlaufen.

5. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante der gefalteten Seite sich seitlich außerhalb der ungefalteten Kante der anderen Schicht befindet.

8. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung an einem Personenkraftwagen der seitliche Abstand zwischen den gefalteten Kanten einer Schicht o,) bis 2,o cm beträgt.

9. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schicht mehrere parallele Drahtreifenfäden enthält, die in einem Winkel von 15 bis 25 Grad zueinander verlaufen.

10. Reifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß -die Karkasse (29) minde-stens zwei Schichten (30, 32) aus Reifenkordstoff enthält, wobei die radiale innere Schicht um die Wülste und von dort nach rußen zu einem Punkt neben den Seitenkanten des Bandauf@ auesverlaufen.