DE2410750A1

DE2410750A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2410750A1
Application number: DE2410750A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1973-03-07
Filing date: 1974-03-06
Publication date: 1974-09-19
Also published as: AT334228B; LU69562A1; FI58092B; ES424050A1; US3949800A; NO137718B; NL158442B; DK151300B; ZA741491B; NO740789L; FR2220396A1; AU6635274A; CH571962A5; IE39022L; AR199243A1; BR7401176D0; IT1011537B; YU59074A; FR2220396B1; JPS49119301A

Description

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558-22.268P(22.269H) 6. 3. 1974

MICHELIN & CIE

(Compagnie Generale des Etablissements Michelin) Clermoiit-Ferrand (Frankreich)

Luftreifen

Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen; sie bezieht sich insbesondere auf die Wulste von Luftreifen und die Wulstkerne, die in den Wulsten angeordnet sind.

Ein Luftreifen besteht im allgemeinen aus einem Scheitel, der in Berührung mit dem Boden kommt und beiderseits dieses Scheitels aus Seitenwänden, deren Endteile, die auf der Radfelge sitzen sollen, aus jeweils einem Wulst bestehen. Zu den Teilen des Wulstes rechnet zumindest ein Wulstkern; dieser Wulstkern erfüllt unerschiedliche Auf-

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gaben. Er dient insbesondere zur Verankerung der Bewehrungs-Einlage oder Einlagen, welche die Karkasse des Luftreifens bilden, und er widersteht den Kräften, welche die Karkasse unter der Wirkung des inneren Luftdruckes und den beim Lauf des Reifens auftretenden Deformationen ausübt. Der Wulstkern dient auch dazu, die Übertragung der Längs— kräfte sowie ggf. die Haftdichtung zwischen dem Luftreifen und der Radfelge zu gewährleisten.

Bei der Herstellung von Luftreifen verwendet man im wesentlichen zwei Arten von Wulstkernen: die verseilten Kerne und die "Paketkerne".

Die üblichen verseilten Kerne haben einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Man stellt sie mit Hilfe eines endlosen Drahtes von rundem Querschnitt oder eines aus Drähten mit Rundquerschnitt gebildeten Stranges her. Der Draht oder der Strang wird schraubenlinienförmig um eine Seele herumgedreht, bis man den erwünschten Querschnitt erreicht hat. Dieser Typ des Kernes steht wegen seiner Biegsamkeit und seiner Bruchfestigkeit in gutem Ruf, und dies gerade wegen seiner Seilstruktur.

Die Paketkerne können ebenfalls ausgehend von einem endlosen Draht von kreisförmigem Querschnitt hergestellt werden. Indessen wickelt man diesen Draht auf einen geeigneten Träger derart auf, daß sich mehrere übereinanderliegende Lagen von parallelen, dicht aneinander anliegenden Windungen bilden. Man kann aber auch einen Paket- " kern ausgehend von einer Lage endloser paralleler und dicht nebenein— "

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arider liegender Drähte bilden, wobei man die Lage derart aufwickelt, daß sich mehrere übereinanderliegende Schichten ergeben.

Der Querschnitt der Paketkefne kann beliebig sein. Im allgemeinen versucht man, diesen Querschnitt dem Aufbau und der Gestalt des Wulstes anzupassen, in dem die Kerne angeordnet werden sollen.

Trotz ihrer einfachen und wirtschaftlichen Herstellung haben die Paketkerne zwei Nachteile. Der erste zeigt sich, sobald der Reifen in die Vulkanisationsform eingebracht wird, um geformt und vulkanisiert zu werden; Die Drähte verschieben sich gegeneinander innerhalb des Querschnitts des Kernes. Daraus folgen Unterschiede in den Drahtspan— nungen, die ihrerseits der Anlaß für den zweiten Nachteil sind, nämlich die relativ geringe Bruchfestigkeit bezogen auf den verwendeten Material— querschnitt.

Die mangelnde Stabilität der Form des Querschnitts der Paketkerne hat auch nicht dadurch verbessert werden können, daß man in regelmäßigen Abständen diese Kerne mit Hilfe von Bandagen oder Bunden zusammenschnürte. Diese Maßnahme verhindert nicht das Auftreten von Draht— verschiebungen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bunden.

Man hat auch versucht, die Lagen von Drähten durch ein Band gleichen Querschnitts zu ersetzen, wie dies in der französischen Patentschrift 1 281 439 beschrieben ist. Man kann aber durch Anwendung dieses Mittels nur Kerne mit quadratischem, rechteckigem oder ggf. Par—

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allelogramm-Querschnitt erhalten. Aber diese Querschnitte widerstehen auch relativ schlecht den Beanspruchungen, die beim Formen des Wulstes auftreten. Die Bänder gleiten relativ zueinander, denn es ist schwierig, ein Band, das auf seinen Seitenflächen genau eben ist, zu einem Preis zu erhalten, der den Einbau des Bandes in einen Gegenstand erlaubt, der in großen Mengen hergestellt wird, wie die Luftreifen. Andererseits ist es schwierig, ausgehend von einem Band, einen Kern zu erhalten, dessen radial innere Wandfläche konisch, d.h. relativ zur Achse des gesamten Kernes geneigt ist, wie dies gelegentlich für schlauchlose Reifen mit Wulstsitzen notwendig wird, die auch ihrerseits konisch sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Luftreifen zu schaffen, deren Wulste mit Paketkernen ausgestattet sind, deren Form Stabilität verbessert ist.

Ein erfindungsgemäßer Luftreifen, dessen Wulste Paketkerne enthalten, um die die Karkassenbewehrungslage oder —lagen herumgeschlagen sind und eine Gummifüllung haben, wobei die Paketkerne eine Gummi—Umkleidung haben können, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Wulst zumindest ein Kern aus einem einen Viereckquerschnitt mit zwei gegenüberliegenden parallelen Seiten aufweisendem Draht angeordnet ist und benachbarte Drähte sich sowohl in radialer als auch in axialer Richtung mit ihren einander zugewandten Flächen berühren.

Die Kategorie der Vierecke mit zwei einander gegenüberliegenden

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parallelen Seiten umfaßt das Rechteck, das Quadrat, den Rhombus, das Parallelogramm, das Trapez und das gleichschenklige Trapez.

Entsprechend den bevorzugten Anordnungen kann die Erfindung mit den im folgenden aufgeführten Varianten angewendet werden, ohne daß diese Aufzählung eine Begrenzung darstellt:

a) Der Querschnitt des Drahtes kann rechteckig sein, der Kontakt in radialer Richtung zwischen zwei benachbarten Drähten erfolgt über die großen Seiten der Rechtecke. Ein derartiger Draht ist leicht herzustellen und sein Querschnitt ist gut geeignet für das Erzeugen von Kernformen, wie sie üblicherweise benutzt werden.

b) Die Kanten des Drahtes mit Viereckquerschnitt können leicht gebrochen oder abgerundet sein, ohne daß sich dadurch in dem Gesamtquerschnitt des Kernes größere Hohlräume ergeben. Das Vorhandensein sauberer Kanten ohne Grat verbessert die Gleichmäßigkeit des Kontaktes oder der Berührung zwischen den Drähten.

c) Der Draht mit Rechteckquer schnitt kann innerhalb des Querschnitts des Kernes mit seinen großen Seiten relativ zur Achse des ge· samten Kernes, d. h. zur Achse des Luftreifens geneigt sein. Dies gestattet Paketkerne von Parallelogrammquerschnitt herzustellen. Man kann aber auch einen Einzeldraht von Parallelogrammquerschnitt benutzen, der dem Querschnitt und der Lage des Kernprofils angepaßt ist, beispielsweise der Lage relativ zum Sitz des Wulstes auf der Felge oder relativ zur Achse des Luftreifens.

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d) Der einzelne verwendete Draht kann aus irgendeinem geeigneten einfachen oder Verbundmaterial bestehen, das sich in beliebiger Weise in einen Draht mit einem Querschnitt gemäß der Erfindung umformen läßt. Vorzugsweise erstreckt sich die Wahl auf nicht teure Materialien: Metall, Harze oder Kunststoffe, Glas.

e) Der Wulst des Luftreifens kann einen oder mehrere erfindungsgemäße Kerne enthalten, ggf. in Kombination mit anderen Arten von Kernen.

Die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Paketkerne beruht im wesentlichen auf der Wahl des speziellen Querschnitts des verwendeten einfachen Drahtes. Dieser Querschnitt macht es möglich, den Kontakt und die Übertragung von Kräften zwischen einander benachbarten Drähten am günstigsten und gleichmäßig zu halten, und zwar gegenüber üblichen Runddrähten, die sich nur längs einer Linie, d. h. in einer Fläche von der Größe praktisch Null berühren.

Aufgrund der Erfindung erhält man nicht nur Kerne mit weniger großen Abmessungen, da diese Kerne praktisch keine Lücken oder Leerräume enthalten, sondern auch Kerne mit stabilisierten Querschnitten. Diese Stabilisierung wirkt sich einerseits auf die Anordnung der Bestandteile der Wulste aus, die sich mehr der theoretisch günstigeren Anordnung anpassen läßt. Diese Einengung der Toleranzen ergibt andererseits eine Dauerhaftigkeit der Wulste beim Lauf des Reifens, die in gewissen Fällen so weit gehen kann, daß sie den doppelten Wert der

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.Dauerhaftigkeit erreicht, die man mit bekannten Paketkernen erzielt.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Kerne zeigten bei Prüfungen auch eine Bruchfestigkeit, die um 25 % größer ist als die von Paketkernen mit gleichem Nutzquerschnitt.

Die Herstellung von Luftreifen wird durch die Verwendung von erfindungsgemäßen Wulstkernen erleichtert, diese Kerne sind nämlich frei von Krümmungen, mit anderen Worten gesagt haben sie eine mittlere kreisförmige Faser, die in einer Ebene verläuft. Dieses erleichtert die Anordnung der Wu.lstbestandteile.

In der Zeichnung, deren Beschreibung folgt, sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht, die zur Erläuterung der Erfindung beitragen. Es zeigen;

Fig. 1 einen Schnitt durch den Wulst eines nicht ganz dargestellten Luftreifens, indem ein erfindungsgemäßer Kern angeordnet ist,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab den Querschnitt des Drahtes, der zur Herstellung des Kernes nach Fig. 1 benutzt wird,

Fig. 3 bis 6 Beispiele von Kernquer schnitten, wie sie unter Verwendung unterschiedlicher Drahtquerschnitte hergestellt werden.

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In der Fig. 1 erkennt man einen Luftreifenwulst eines nicht dargestellten Luftreifens der schlauchlosen Art mit den Abmessungen 11 · 00 - 20. Dieser Wulst ruht auf einer nur gestrichelt dargestellten Felge, von der nur ein Seitenteil 2 dargestellt ist. Die Sitzfläche 3 des Wulstes ist um 15 gegenüber der Achse des Luftreifens geneigt. Um den Kern 4 ist eine Karkassenbewehrungslage 5 herumgeschlagen, die aus radial angeordneten Seilen besteht. Längs des Umschlags 6 der Karkassenlage 5 ist eine Versteifungslage 7 angeordnet, deren Seile relativ zur Radialrichtung geneigt verlaufen.

Wie man sieht, besteht der Kern 1 aus Einzeldrähten 8 mit rechteckigem Querschnitt, die derart aneinander anliegend aufgewickelt sind, daß sie zusammen einen Parallelogrammquerschnitt bilden, dessen Grundlinie im wesentlichen parallel zum Sitz 3 des Wulstes verläuft. Der Kern 4 ist vorzugsweise mit einer Umkleidung 9 versehen. Die Umkleidung 9 umfaßt die unmittelbar mit dem Kern 4 in Kontakt stehende Ausgleichmasse 10 und eine Hülle 11, welche diese Ausgleich— masse 10 umschließt. In Radialrichtung außerhalb des Kernes enthält der Wulst eine Füllung 12. Vorzugsweise ist der Gummi der Füllung 12 weniger hart als der Gummi der Ausgleichmasse 10 des Kernes 4 und dieser Gummi seinerseits weniger hart als der Gummi der Hülle 11. In der Fig. 2 ist der vergrößerte Querschnitt des Drahtes 8 mit leicht gebrochenen Kanten 13 veranschaulicht.

Der Kern 4 enthält beispielsweise 9 χ 9 = 81 Drähte 8 aus Stahl mit Rechteckquerschnitt, dessen Grundlinie 2 mm und dessen Höhe

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1,3 mm beträgt. Die Bruchfestigkeit des Kernes überschreitet um 22 % die eines gewöhnlichen Paketkernes mit gleichem Nutzquerschnitt, der jedoch aus Draht mit Kreisquerschnitt besteht, welcher derart aufgewickelt ist, daß er einen ebenfalls kreisförmigen Kern— querschnitt ergibt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Kern-Rechteckquerschnitte, die mit einem Draht von Trapezquerschnitt (Fig. 3) und mit einem Draht von Trapezquerschnitt zusammen mit einem zweiten Draht mit einem gleichschenkligen Trapezquer schnitt (Fig. 4) erhalten sind. Die Fig. zeigt einen Kernquerschnitt, der um einen Winkel oC. relativ zur nicht dargestellten Achse des gesamten Kernes geneigt ist und unter Verwendung eines Drahtes mit Parallelogrammquerschnitt erhalten wurde.

Um den Paketkern mit dem Querschnitt 31 zu erhalten, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, wickelt man eine Lage von vier aneinander anliegenden Drähten 33, 34, 35, 36 derart auf, daß sieben gleiche Lagen 32 übereinanderliegen, die Querschnitte der Drähte 33 und 35 sind gegenüber den Querschnitten der Drähte 34 und 36 umgekehrt.

Der Paketkern mit dem Querschnitt 41 entsprechend Fig. 4 ist dadurch hergestellt, daß man eine Lage aus nebeneinanderliegenden Drähten 43, 44, 45 und 46 aufwickelt. Die Drähte 43 und 46 haben einseitig rechtwinklige Trapezquerschnitte und sind relativ zueinander umgekehrt. Die Drähte 44 und 45 haben als Querschnitt ein gleichschenkliges Trapez und sind ebenfalls relativ zueinander umgekehrt.

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Der Paketkern mit dem Querschnitt 51 entsprechend Fig. 5 wird durch Verwendung eines Drahtes 53 mit Parallelogrammquerschnitt erhalten. Man kann den Kern herstellen, indem man einen einzigen Draht 53 in Windungen aufwickelt, aber auch, indem man eine Lage 52 aus dicht aneinanderliegenden Drähten 53 aufwickelt.

Die Fig. 6 zeigt einen Kernquer schnitt 61, der sovohl um einen

Winkel ß relativ zur nicht dargestellten Achse des gesamten Kernes geneigt und seitlich ausgewölbt ist. Dieser Querschnitt wird unter Verwendung eines Drahtes 62 erhalten, dessen Querschnitt längs seiner Länge nach einer gewissen Gesetzmäßigkeit veränderlich ist. Dies gestattet es, ein gegenseitiges Versetzen oder Ineinandergreifen der Drahtquerschnitte zu erhalten, wie dies bei Ziegeln einer Mauer bekannt ist; außerdem ergibt sich dabei die seitliche A us wölbung.

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Claims

Patentansprüche

l.\ Luftreif en, dessen Wulste Paketkerne enthalten, um die die Karkassenbewehrungslage oder -lagen herumgeschlagen sind, und eine Gummifüllung haben, wobei die Paketkerne eine Gummi-Umkleidung haben können, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Wulst (l) zumindest ein Kern (4) aus einem einen Viereckquer schnitt mit zwei gegenüberliegenden parallelen Seiten aufweisendem Draht angeordnet ist und benachbarte Drähte sich sowohl in radialer als auch in axialer Richtung mit ihren einander zugewandten Flächen berühren.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (4) aus Draht (8) mit Rechteckquerschnitt hergestellt sind.
3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander radial benachbarte Drähte (8) sich mit den großen Seiten ihrer Rechteckquerschnitte berühren.
4. Luftreifen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Querschnitt viereckige Draht (8), aus dem die Kerne (4) bestehen, leicht gebrochene oder abgerundete Kanten (13) hat.
5. Luftreifen nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine große Seite des Rechteckquerschnitts

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des Drahtes (8), aus dem die Kerne (4) bestehen, parallel zur radial inneren Fläche des Kernes ist und diese Fläche einen Winkel von Null oder abweichend von Null mit der Achse des Kernes bzw. des Luftreifens einschließt.
6. Luftreifen nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (61) unter Verwendung eines Drahtes (62) hergestellt sind, der einen Viereckquer schnitt hat, bei dem die beiden einander gegenüberliegenden parallelen Seiten an jeder Stelle des Drahtes gleiche Länge haben, diese Länge sich aber längs des Drahtes ändert (Fig. 6).
7. Luftreifen nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiumkleidung (9) der Kerne (4) eine Gummi—Ausgleichmasse (10) enthält, die weniger hart ist als der Gummi der sie einschließenden Hülle (11).
8. Luftreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummi der Ausgleichmasse (10) härter ist als der Gummi einer Füllung (12) des Wulstes (l).

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